注塑机合模装置的结构及发展(1)
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（ １） 合模装置要有足够的合模力和系统刚性， 保证注 射成型时不出现因锁模力不足而溢料的现象。
（ ２） 模板 要 有 足 够 的 模 具 安 装 面 积 和 启 闭 模 具 的 行 程， 并有一定的调节量， 以适应成型不同制品时模具尺寸
的变化。 （ ３） 模板 移 动 过 程 和 速 度 应 适 合 注 射 成 型 工 艺 的 要
２
(
( (
ｃｏｓ（
Ω－
θ）
+ + + + +
1
ρ 1
1 1 1
（ ６）
.( /)
２
+1 ,2
式（ ６） 即为离心力的截面分布函 数 。ｎ， Ｄ， ρ均 已 知 ， Ω易
百度文库
求， 故只要确定了 θ的区间就确定了离心载荷， 而 θ由斜
面方程决定， 因此离心力分布函数可求。对于某一确定的
陶瓷球磨机参数， 代入以上方程即可得到研磨体作用于
唐华平（ １９６５－ ） ， 男， 教授， 博士生导师。
收稿日期： ２００５－ ０９－ ２８
机械工程师 ２００６ 年第 １ 期 １１９
机 械 设 计 Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉｃ ａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ
合模机构的曲肘个数， 可将肘杆式合模装置分为单曲肘、 双 曲 肘 、曲 肘 撑 板 式 以 及 其 它 特 殊 型 。
了边界条件。
［ 参考文献］
［ １］ 李启衡．碎矿与磨矿［ Ｍ］ ．北京： 冶金工业出版社， １９８０．１３２－ １３５．
［ ２］ 罗贤海 ， 冯浩 ， 冯景 华．等．大 型球 磨机 应力 分析［ Ｊ］ ．陶 瓷学 报，
１９９９， （１２）：２２６－ ２２９．
［ ３］ 吴文广， 张荣曾．磨矿介质运动形态分析的散体理论［ Ｊ］ ．煤炭加
筒体的重力和离心力截面分布函数。笔者计算了 ＴＣＭ 系
列 ３０ 吨陶瓷球磨机的载荷并进行了有限元分析， 为生产
厂家提供了有用数据。
４结论
本文基于研磨体的散体性质， 分析了陶瓷球磨机研
磨体的载荷特性， 确定了载荷作用区间， 并计算了研磨体
作用于筒体的重力和离心力， 得出了沿筒体截面的分布
函 数－ 公 式 （ ３） ～（ ６） ， 为 陶 瓷 球 磨 机 进 行 有 限 元 分 析 提 供
Ｒ３ １
＝
π２ｎ２
３ ２７００
-
’
Ω .
(
Ｒ ｃｏｓ .
.３
( (
０
Ｄ ２ .
(
－ ρ .
(
８ Ω . ｃｏｓ － θ .
（ (
(
*0 +1
+３ 1
+1 +1 +1
） +1 +1
. /
( )
２
+1 ,2
-3
Ω . ( ｃｏｓ . (
*0 +1
+３ 1
＝ π２ｎ２Ｄ３ ２１６００
.
..１－
. .
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（ ２） 双曲肘合模装置 双曲肘合模装置的增力作用较大， 力的放大倍数一 般在 ２０￣４０ 倍， 因此它的移模油缸要比单曲肘的小。但这 种结构比单曲肘机构要复杂， 模板行程经常受到模板尺 寸制约， 故模板行程较短。双曲肘机构按组成的铰接数可 分为四孔型和五孔型； 按曲肘排列位置又分为斜排列和 直排列。目前采用最多的是五孔式， 双曲肘五孔外翻式结 构允许模板的行程比内翻式大 １５％～２５％， 但存在着开模 困难、刚性差和机构复杂等不足， 因此国内外均以内翻式 结构为主。双曲肘五孔内翻式合模装置（ 如图 ２） 的工 艺 已较为成熟， 合模油缸通过紧固在活塞杆上的十字头驱 动肘杆机构摆动， 使动模板沿导柱轴向移动， 实现开闭模 及 锁 模 工 艺 要 求 。其 特 点 是 结 构 紧 凑 、速 度 快 、效 率 高 、刚 性 大 、耗 能 低 、合 模 力 大 以 及 制 造 简 单 等 。
２．２ 电动机械式 电动机械式合模机构主要运用于全电动式注塑机。
全电动式注塑机的机械部分原理与传统注塑机基本相 同， 只是在控制部分采用伺服电机， 代替原来的液压装 置。国际上， 日本株式会社名机制作所首先成功研制出了 注塑机专用伺服电机， 从而为发展全电子机械合模机构 开辟了道路。
肘杆式合模装置的全电动注塑机结构如图 ５ 所示。 合模装置中采用了滚珠丝杆和伺服电机， 包括动模板、前 模板、后模板拉杆及传动齿轮等零部件。另外， 还有以电 动 驱 动 为 主 、液 压 驱 动 为 辅 的 电 动 机 械 合 模 机 构 。这 种 机 构 的 特 点 是 节 能 、低 噪 音 、绿 色 环 保 。
３．２ 充液式合模装置 如图 ７ 所示， 充液式合模装置是以小直径油缸（ 增速
油缸） 获得高速， 用大直径油缸（ 合模油缸） 得到要求的合 模力。由于它是以两种不同直径的油缸分别满足移模和 合紧时的不同要求， 所以可得到较高的移模速度。充液式 主要有活塞型和柱塞型两种。活塞型主要用于中小型， 而 柱塞型主要用在中大型合模装置上。充液式结构虽然可 以实现较快的移模速度和达到相当大的合模力， 但是这 种形式所需要的合模油缸， 不仅直径大而且缸体也很长。
（ １） 单曲肘合模装置 如图 １ 所 示 ， 单 曲 肘 合 模 装 置 主 要 由 模 板 、拉 杆 、单 曲 肘 机 构 、顶 出 和 调 模 装 置 、移 模 油 缸 等 组 成 。 模 具 的 开 合动作是通过油推动油缸活塞， 使曲肘机构伸直或回曲 来实现， 它的特点是结构简单、外形尺寸小、制造容易。因 增力倍数和承载能力受限， 这种合模装置主要运用在中 小型机器上。
３．３ 特殊液压式合模装置 特殊液压式合模装置缩短了合模油缸的长度， 也就
是使移模油缸的工作行程与合模油缸的行程不存在必然 的联系， 将合模油缸单独设置在动模板或固定模板上， 于 是形成了用机械定位的方式， 代替合模油缸的大量工作 液在合紧时仅起到液压垫作用。用大直径短行程的合模
设
Ｒ
由
Ｒ１→
Ｄ ２
，
由图中可以得到：
Ｒ１＝ＯＢ，
对上式积分有：
Ｄ
$ ｄｃ#＝ ２ ρπ２ｎ２ Ｒ２ｄＲｄθ＝ρπ２ｎ２
Ｒ１ ９００
９００
Ｒ３ ３
Ｄ ２
ｄθ＝ρπ２ｎ２
Ｒ１
９００
Ｄ３ ８
－
Ｒ３ １
ｄθ
３
再计算 Ｒ１， 依据几何关系可得到：
ＯＢ ＝ Ｒ０ &ＯＢ＝ Ｒ０ｓｉｎγ ， 有： γ＝ π－ Ω，
具牢靠锁紧。由于此机构用了楔块而非固定的铰连接， 故 可在不增加模板尺寸的条件下， 得到较大的模板行程。这 种结构的特点是增力作用较小， 移模速度不高。
（ ４） 组合型合模装置（ 二步式） 为了改善肘杆式合模装置的某些使用性能， 如合模 力的调整与稳定等问题， 可以用肘杆机构移模定位， 由稳 压油缸锁紧模具， 又称为二步式， 也可以看成是特殊液压 式合模装置的一种派生型。组合型合模装置有很多种不 同的形式， 例如图 ４ 基本同于一般双曲肘机构， 但合紧模 具 是 由 设 在 ４ 根 拉 杆（ 即活 塞 杆） 处 的 ４ 个 稳 压 缸 完 成 。 它的特点是速度快、使用方便， 可满足多种成型工艺的要 求， 特别是在合模时需要二次动作的场合下， 如热固性塑 料 注 射成 型 、发 泡 注 射 、注 射 压 制 等 ， 在 中 小 型机 上 得 到 较多的应用。组合型合模装置的形式有很多， 除了上面介 绍的双曲肘式， 还有单曲肘式、曲肘撑杆式等。
合（ 锁） 模 装 置 是 注 塑 机 中 最 重 要 的 机 械 部 件 ， 是 保 证成型模具可靠的闭紧和实现模具启闭动作及顶出成型 制品的工作部件。合模装置的性能好坏， 直接关系到成型 制品 的 质 量 和 数 量 。合 模 装 置 应 能 满 足注 射 机 对 力 、速 度 、模 具 安 装 与 取 件 空 间 三 方 面 的 要 求 。 具 体 有 ：
工与综合利用， １９９５， （２）．
［ ４］ Ｈ． Ｄｏｎｇ， Ｍ．Ｈ． Ｍｏｙｓ． Ｌｏａｄ ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｎｄ ｍｉｌｌ ｐｏｗｅｒ ［ Ｍ］ ． Ｅｉｓｅｖｉ－
ｅｒ， ２００３．
（ 编辑 明 涛）
!!!!!!!!!! 作者简介： 黄立（ １９８１－ ） ， 男， 在读硕士， 研究方向为机械设计及理论。
Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉｃ ａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ
机械设计
注塑机合模装置的结构及发展
许颖， 方子帆 （ 三峡大学，湖北 宜昌 ４４３００２）
摘 要： 简述了注塑机合模装置的结构及其发展状况，重点介绍了肘杆式（ 机械式）和液压式（ 直压式）两大类型的合模装
置，对各种不同的合模装置的特点及其应用的范围进行了概括。
肘杆 式（ 机 械 式） 合 模 装 置 在 市 场 上 颇 为 广 泛 ， 分 为 两类： 一类是以液压的方式驱动的液压－ 机械式； 另一类 是以伺服电机驱动的电动机械式。 ２．１ 液压－ 机械式
液压－ 机械式合模装置根据常用的肘杆类型和组成
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉｃ ａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ
机械设计
种。液压式合模装置虽然有多种不同结构， 但它们都有一 个共同的特点， 即移模速度和合模力均由工作油泵的流 量 、压 力 及 油 缸 的 直 径 来 决 定 。 ３．１ 增压式合模装置
如图 ６ 所示， 增压式合模装置是为了提高工作油压 力而满足合模力的要求， 将合模油缸直径设计得较小的 一种结构形式。此种结构在合模时， 压力油先进入合模油 缸， 因油缸直径较小， 模板保持一定的运行速度。当模具 合上后， 压力油换向， 进入增压油缸。由于增压活塞两端 直径不同， 提高了合模油缸内的液体压力， 以满足最终合 模力的要求。这种结构对液压系统和密封提出了更高的 要求， 因此提高油压是有一定限度的， 合模油缸直径的缩 小也受到一定的限制。这种装置主要用于中小型合模装 置上。
油缸（ 稳压缸） ， 代替大直径长行程充液缸， 也称为两次稳 压合模装置。这类合模装置有多种不同的定位方式， 如采 用闸 板 定 位 机 构 、转 盘 定 位 机 构 、抱 合 螺母 定 位 机 构 、摆 块 定 位 机 构 、垫 块 定 位 机 构 等 。这 种 合 模 装 置 的 特 点 是 移 模速度快， 拉杆的受力长度缩短， 刚性好。但液压系统元件 和管道多， 密封要求高， 因此在中大型注塑机中应用广泛。
关键词： 注塑机；合模装置；发展
中图分类号： ＴＨ１３
文献标识码： Ａ
文章编号： １００２－ ２３３３（ ２００６） ０１－ ０１１９－ ０４
１前言 注塑机也称为注射成型机， 是将热塑性塑料制成各种
塑料制件的主要成型设备。一台通用型注塑机主要包括 以下部件： 注射 装 置 、合 模 装 置（ 锁 模 装 置） 、液 压 传 动 和 电气控制系统。
求。即合模过程先快后慢， 开模时先慢中快后慢， 以防止模 具撞击； 制品顶出应平稳； 有利于提高设备的生产率。
此外 ， 合 模 装 置 还 应 有 其 它 附 属 装 置（ 如 机 械 、电 气 安全保护装置， 低压试合模装置和检测装置等） 。
合模装置的种类较多， 如按工作原理分， 主要有肘杆 式（ 机械式） 和液压式（ 直压式） 两大类型。 ２ 肘杆式（ 机械式）
如图 ８ 所示的液压－ 抱合螺母合模装置， 是将 ４ 个串 接的液压缸组 ６ 设置在拉杆端部的合模装置。合模时， 由 合模液压缸 １ 推动模板合模， 当行至锁模位置时， ４ 个抱 合螺母 ３ 由抱合液压缸驱动， 分别抱紧 ４ 根拉杆的螺纹 部分， 使之定位。然后向 ４ 个串接的锁模液压缸的左腔通 压力油。拉紧移动模板使模具锁紧。开模时， 串接的锁模 缸组先卸压， 抱合螺母松开后， 移模液压缸实现开模。
ｓｉｎγ ｓｉｎ∠ＯＢＣ
ｓｉｎ∠ＯＢＣ
２２
∠ＯＢＣ＝θ＋γ＝θ＋ π－ Ω＝ π－ （ Ω－ θ） ， 所以 ２２２ ２
ＯＢ＝
Ｒ０ｓｉｎ（ ｓｉｎ［ π－
π－ Ω ） ２
（ Ω－ θ） ］
＝
Ｒ０ｃｏｓ
Ω ２
，
ｃｏｓ（ Ω－ θ）
而
Ｒ０＝
Ω ２
，
故：
２２
２
ｄｃ# ＝ ρπ２ｎ２ ｄθ ９００
Ｄ３ ８
－
（ ３） 曲肘撑板式合模装置 如图 ３， 曲肘撑板合模装置的运用， 主要是为了扩大 模板行程， 它利用了肘杆和楔块的增力和自锁作用， 使模
１２０ 机械工程师 ２００６ 年第 １ 期
３ 液压式（ 直压式） 全液压合模机构能长期保持模板平行度、移模行程
长 、容 模 量 大 ， 适 应 深 孔 型制 件 及 精 密 件 的 注 射 成 型 ， 其 优势是肘杆合模机构不能取代的。常用的液压式 （ 直压 式） 合模装置分为增压式、充液式、混合式、特殊液压式 ４
（ ２） 模板 要 有 足 够 的 模 具 安 装 面 积 和 启 闭 模 具 的 行 程， 并有一定的调节量， 以适应成型不同制品时模具尺寸
的变化。 （ ３） 模板 移 动 过 程 和 速 度 应 适 合 注 射 成 型 工 艺 的 要
２
(
( (
ｃｏｓ（
Ω－
θ）
+ + + + +
1
ρ 1
1 1 1
（ ６）
.( /)
２
+1 ,2
式（ ６） 即为离心力的截面分布函 数 。ｎ， Ｄ， ρ均 已 知 ， Ω易
百度文库
求， 故只要确定了 θ的区间就确定了离心载荷， 而 θ由斜
面方程决定， 因此离心力分布函数可求。对于某一确定的
陶瓷球磨机参数， 代入以上方程即可得到研磨体作用于
唐华平（ １９６５－ ） ， 男， 教授， 博士生导师。
收稿日期： ２００５－ ０９－ ２８
机械工程师 ２００６ 年第 １ 期 １１９
机 械 设 计 Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉｃ ａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ
合模机构的曲肘个数， 可将肘杆式合模装置分为单曲肘、 双 曲 肘 、曲 肘 撑 板 式 以 及 其 它 特 殊 型 。
了边界条件。
［ 参考文献］
［ １］ 李启衡．碎矿与磨矿［ Ｍ］ ．北京： 冶金工业出版社， １９８０．１３２－ １３５．
［ ２］ 罗贤海 ， 冯浩 ， 冯景 华．等．大 型球 磨机 应力 分析［ Ｊ］ ．陶 瓷学 报，
１９９９， （１２）：２２６－ ２２９．
［ ３］ 吴文广， 张荣曾．磨矿介质运动形态分析的散体理论［ Ｊ］ ．煤炭加
筒体的重力和离心力截面分布函数。笔者计算了 ＴＣＭ 系
列 ３０ 吨陶瓷球磨机的载荷并进行了有限元分析， 为生产
厂家提供了有用数据。
４结论
本文基于研磨体的散体性质， 分析了陶瓷球磨机研
磨体的载荷特性， 确定了载荷作用区间， 并计算了研磨体
作用于筒体的重力和离心力， 得出了沿筒体截面的分布
函 数－ 公 式 （ ３） ～（ ６） ， 为 陶 瓷 球 磨 机 进 行 有 限 元 分 析 提 供
Ｒ３ １
＝
π２ｎ２
３ ２７００
-
’
Ω .
(
Ｒ ｃｏｓ .
.３
( (
０
Ｄ ２ .
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－ ρ .
(
８ Ω . ｃｏｓ － θ .
（ (
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*0 +1
+３ 1
+1 +1 +1
） +1 +1
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*0 +1
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＝ π２ｎ２Ｄ３ ２１６００
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（ ２） 双曲肘合模装置 双曲肘合模装置的增力作用较大， 力的放大倍数一 般在 ２０￣４０ 倍， 因此它的移模油缸要比单曲肘的小。但这 种结构比单曲肘机构要复杂， 模板行程经常受到模板尺 寸制约， 故模板行程较短。双曲肘机构按组成的铰接数可 分为四孔型和五孔型； 按曲肘排列位置又分为斜排列和 直排列。目前采用最多的是五孔式， 双曲肘五孔外翻式结 构允许模板的行程比内翻式大 １５％～２５％， 但存在着开模 困难、刚性差和机构复杂等不足， 因此国内外均以内翻式 结构为主。双曲肘五孔内翻式合模装置（ 如图 ２） 的工 艺 已较为成熟， 合模油缸通过紧固在活塞杆上的十字头驱 动肘杆机构摆动， 使动模板沿导柱轴向移动， 实现开闭模 及 锁 模 工 艺 要 求 。其 特 点 是 结 构 紧 凑 、速 度 快 、效 率 高 、刚 性 大 、耗 能 低 、合 模 力 大 以 及 制 造 简 单 等 。
２．２ 电动机械式 电动机械式合模机构主要运用于全电动式注塑机。
全电动式注塑机的机械部分原理与传统注塑机基本相 同， 只是在控制部分采用伺服电机， 代替原来的液压装 置。国际上， 日本株式会社名机制作所首先成功研制出了 注塑机专用伺服电机， 从而为发展全电子机械合模机构 开辟了道路。
肘杆式合模装置的全电动注塑机结构如图 ５ 所示。 合模装置中采用了滚珠丝杆和伺服电机， 包括动模板、前 模板、后模板拉杆及传动齿轮等零部件。另外， 还有以电 动 驱 动 为 主 、液 压 驱 动 为 辅 的 电 动 机 械 合 模 机 构 。这 种 机 构 的 特 点 是 节 能 、低 噪 音 、绿 色 环 保 。
３．２ 充液式合模装置 如图 ７ 所示， 充液式合模装置是以小直径油缸（ 增速
油缸） 获得高速， 用大直径油缸（ 合模油缸） 得到要求的合 模力。由于它是以两种不同直径的油缸分别满足移模和 合紧时的不同要求， 所以可得到较高的移模速度。充液式 主要有活塞型和柱塞型两种。活塞型主要用于中小型， 而 柱塞型主要用在中大型合模装置上。充液式结构虽然可 以实现较快的移模速度和达到相当大的合模力， 但是这 种形式所需要的合模油缸， 不仅直径大而且缸体也很长。
（ １） 单曲肘合模装置 如图 １ 所 示 ， 单 曲 肘 合 模 装 置 主 要 由 模 板 、拉 杆 、单 曲 肘 机 构 、顶 出 和 调 模 装 置 、移 模 油 缸 等 组 成 。 模 具 的 开 合动作是通过油推动油缸活塞， 使曲肘机构伸直或回曲 来实现， 它的特点是结构简单、外形尺寸小、制造容易。因 增力倍数和承载能力受限， 这种合模装置主要运用在中 小型机器上。
３．３ 特殊液压式合模装置 特殊液压式合模装置缩短了合模油缸的长度， 也就
是使移模油缸的工作行程与合模油缸的行程不存在必然 的联系， 将合模油缸单独设置在动模板或固定模板上， 于 是形成了用机械定位的方式， 代替合模油缸的大量工作 液在合紧时仅起到液压垫作用。用大直径短行程的合模
设
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Ｒ１→
Ｄ ２
，
由图中可以得到：
Ｒ１＝ＯＢ，
对上式积分有：
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$ ｄｃ#＝ ２ ρπ２ｎ２ Ｒ２ｄＲｄθ＝ρπ２ｎ２
Ｒ１ ９００
９００
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ｄθ＝ρπ２ｎ２
Ｒ１
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再计算 Ｒ１， 依据几何关系可得到：
ＯＢ ＝ Ｒ０ &ＯＢ＝ Ｒ０ｓｉｎγ ， 有： γ＝ π－ Ω，
具牢靠锁紧。由于此机构用了楔块而非固定的铰连接， 故 可在不增加模板尺寸的条件下， 得到较大的模板行程。这 种结构的特点是增力作用较小， 移模速度不高。
（ ４） 组合型合模装置（ 二步式） 为了改善肘杆式合模装置的某些使用性能， 如合模 力的调整与稳定等问题， 可以用肘杆机构移模定位， 由稳 压油缸锁紧模具， 又称为二步式， 也可以看成是特殊液压 式合模装置的一种派生型。组合型合模装置有很多种不 同的形式， 例如图 ４ 基本同于一般双曲肘机构， 但合紧模 具 是 由 设 在 ４ 根 拉 杆（ 即活 塞 杆） 处 的 ４ 个 稳 压 缸 完 成 。 它的特点是速度快、使用方便， 可满足多种成型工艺的要 求， 特别是在合模时需要二次动作的场合下， 如热固性塑 料 注 射成 型 、发 泡 注 射 、注 射 压 制 等 ， 在 中 小 型机 上 得 到 较多的应用。组合型合模装置的形式有很多， 除了上面介 绍的双曲肘式， 还有单曲肘式、曲肘撑杆式等。
合（ 锁） 模 装 置 是 注 塑 机 中 最 重 要 的 机 械 部 件 ， 是 保 证成型模具可靠的闭紧和实现模具启闭动作及顶出成型 制品的工作部件。合模装置的性能好坏， 直接关系到成型 制品 的 质 量 和 数 量 。合 模 装 置 应 能 满 足注 射 机 对 力 、速 度 、模 具 安 装 与 取 件 空 间 三 方 面 的 要 求 。 具 体 有 ：
工与综合利用， １９９５， （２）．
［ ４］ Ｈ． Ｄｏｎｇ， Ｍ．Ｈ． Ｍｏｙｓ． Ｌｏａｄ ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｎｄ ｍｉｌｌ ｐｏｗｅｒ ［ Ｍ］ ． Ｅｉｓｅｖｉ－
ｅｒ， ２００３．
（ 编辑 明 涛）
!!!!!!!!!! 作者简介： 黄立（ １９８１－ ） ， 男， 在读硕士， 研究方向为机械设计及理论。
Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉｃ ａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ
机械设计
注塑机合模装置的结构及发展
许颖， 方子帆 （ 三峡大学，湖北 宜昌 ４４３００２）
摘 要： 简述了注塑机合模装置的结构及其发展状况，重点介绍了肘杆式（ 机械式）和液压式（ 直压式）两大类型的合模装
置，对各种不同的合模装置的特点及其应用的范围进行了概括。
肘杆 式（ 机 械 式） 合 模 装 置 在 市 场 上 颇 为 广 泛 ， 分 为 两类： 一类是以液压的方式驱动的液压－ 机械式； 另一类 是以伺服电机驱动的电动机械式。 ２．１ 液压－ 机械式
液压－ 机械式合模装置根据常用的肘杆类型和组成
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Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉｃ ａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ
机械设计
种。液压式合模装置虽然有多种不同结构， 但它们都有一 个共同的特点， 即移模速度和合模力均由工作油泵的流 量 、压 力 及 油 缸 的 直 径 来 决 定 。 ３．１ 增压式合模装置
如图 ６ 所示， 增压式合模装置是为了提高工作油压 力而满足合模力的要求， 将合模油缸直径设计得较小的 一种结构形式。此种结构在合模时， 压力油先进入合模油 缸， 因油缸直径较小， 模板保持一定的运行速度。当模具 合上后， 压力油换向， 进入增压油缸。由于增压活塞两端 直径不同， 提高了合模油缸内的液体压力， 以满足最终合 模力的要求。这种结构对液压系统和密封提出了更高的 要求， 因此提高油压是有一定限度的， 合模油缸直径的缩 小也受到一定的限制。这种装置主要用于中小型合模装 置上。
油缸（ 稳压缸） ， 代替大直径长行程充液缸， 也称为两次稳 压合模装置。这类合模装置有多种不同的定位方式， 如采 用闸 板 定 位 机 构 、转 盘 定 位 机 构 、抱 合 螺母 定 位 机 构 、摆 块 定 位 机 构 、垫 块 定 位 机 构 等 。这 种 合 模 装 置 的 特 点 是 移 模速度快， 拉杆的受力长度缩短， 刚性好。但液压系统元件 和管道多， 密封要求高， 因此在中大型注塑机中应用广泛。
关键词： 注塑机；合模装置；发展
中图分类号： ＴＨ１３
文献标识码： Ａ
文章编号： １００２－ ２３３３（ ２００６） ０１－ ０１１９－ ０４
１前言 注塑机也称为注射成型机， 是将热塑性塑料制成各种
塑料制件的主要成型设备。一台通用型注塑机主要包括 以下部件： 注射 装 置 、合 模 装 置（ 锁 模 装 置） 、液 压 传 动 和 电气控制系统。
求。即合模过程先快后慢， 开模时先慢中快后慢， 以防止模 具撞击； 制品顶出应平稳； 有利于提高设备的生产率。
此外 ， 合 模 装 置 还 应 有 其 它 附 属 装 置（ 如 机 械 、电 气 安全保护装置， 低压试合模装置和检测装置等） 。
合模装置的种类较多， 如按工作原理分， 主要有肘杆 式（ 机械式） 和液压式（ 直压式） 两大类型。 ２ 肘杆式（ 机械式）
如图 ８ 所示的液压－ 抱合螺母合模装置， 是将 ４ 个串 接的液压缸组 ６ 设置在拉杆端部的合模装置。合模时， 由 合模液压缸 １ 推动模板合模， 当行至锁模位置时， ４ 个抱 合螺母 ３ 由抱合液压缸驱动， 分别抱紧 ４ 根拉杆的螺纹 部分， 使之定位。然后向 ４ 个串接的锁模液压缸的左腔通 压力油。拉紧移动模板使模具锁紧。开模时， 串接的锁模 缸组先卸压， 抱合螺母松开后， 移模液压缸实现开模。
ｓｉｎγ ｓｉｎ∠ＯＢＣ
ｓｉｎ∠ＯＢＣ
２２
∠ＯＢＣ＝θ＋γ＝θ＋ π－ Ω＝ π－ （ Ω－ θ） ， 所以 ２２２ ２
ＯＢ＝
Ｒ０ｓｉｎ（ ｓｉｎ［ π－
π－ Ω ） ２
（ Ω－ θ） ］
＝
Ｒ０ｃｏｓ
Ω ２
，
ｃｏｓ（ Ω－ θ）
而
Ｒ０＝
Ω ２
，
故：
２２
２
ｄｃ# ＝ ρπ２ｎ２ ｄθ ９００
Ｄ３ ８
－
（ ３） 曲肘撑板式合模装置 如图 ３， 曲肘撑板合模装置的运用， 主要是为了扩大 模板行程， 它利用了肘杆和楔块的增力和自锁作用， 使模
１２０ 机械工程师 ２００６ 年第 １ 期
３ 液压式（ 直压式） 全液压合模机构能长期保持模板平行度、移模行程
长 、容 模 量 大 ， 适 应 深 孔 型制 件 及 精 密 件 的 注 射 成 型 ， 其 优势是肘杆合模机构不能取代的。常用的液压式 （ 直压 式） 合模装置分为增压式、充液式、混合式、特殊液压式 ４