注射机

注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。

注射系统的作用:注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。其作用是，在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。

注射系统的组成:注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。

螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射咀部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置(熔胶马达)。

合模系统的作用:合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时，在模具闭合后，供给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。

合模系统的组成:合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。

液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成，其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量，从而满足注射成型工艺各项要求。

电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求(压力、温度、速度、时间)和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式，手动、半自动、全自动、调整。

加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源;冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。

润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑;

注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气--机械--液压的联锁保护。

监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。

1、注塑机由机械、液压、电器、专用配套件等，按照注塑加工工艺技术的需要，有机地组合在一起，自动化程度高，相互之间关联紧密;注塑机可3班24h连续运转。若注塑机的某个元件发生故障，将导致停机。

2、注塑机固定资产投资大，生产规模大，消耗原料多，劳动生产率高，创产值大。是一种劳动效率较高的生产组织形式。

3、注塑机上虽然操作简单，工人少，但注塑机管理和维修的技术含量高，工作量也大。 所以要保证注塑机经常处于完好状态，就必须加强注塑机管理工作，严格控制注塑机的故障发生。以达到降低故障率，减少维修费用，延长使用寿命的目的。

注塑机的类型有:立式、卧式、全电式，但是无论那种注塑机，其基本功能有两个:

1)加热塑料，使其达到熔化状态;

2)对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。

按螺杆类型划分有柱塞式注射机、螺杆式注射机和排气式注射机等。

注塑成型是一个循环的过程，每一周期主要包括:定量加料-熔融塑化-施压注射-充模冷却-启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度的监控，注射压力和背压压力的调节等。

注塑机的工作原理:与打针用的注射器相似，它是借助螺杆(或柱塞)的推力，将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。 一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是:首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合模和注射座前移，接着向注射缸通人压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持(又称保压)、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品。

注塑成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。同时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力，因此必须有足够大的合模力。由此可见，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。

​目前，在国内外已经得到了广泛的应用。

橡胶注射机的主要特点:

1. 简化工序，能够实现橡胶制品的高温快速硫化，缩短生产周期;

2. 制品尺寸准确，物理机械性能均匀，质量较高，对厚壁制品的成型硫化尤为适宜;

4. 操作简便、劳动强度减轻，机械化和自动化程度高;

注射机及其模具的机构较为复杂、投资大、维修保养水平要求较高，多用于大批量的模压制品生产;

目前，世界上的注射机的类型很多，按胶料塑化方式分，有柱塞式和螺杆式;按机器传动型式分，有液压式和机械式;按合模装置的型式分，有直压式，液压机械式和二次动作式;按机台部件的配置分，有卧室、立式、角式、多模注射机等等;

注射机的规格表示方法;

1、 以机器的最大注射容积来表示，单位是立方厘米;一般设备制造厂表明的最大注射量，是理论最大注射量，实际的机器制造和使用过程中产生的偏差，使得机器实际最大注射量与最大理论注射量有一定偏差;

理论注射量是指注塑机中的螺杆(柱塞)在一次最大行程中注射装置所能推出的最大塑化熔料量(cm3)。理论注射量是注塑机的主要性能参数。从这个参数中可以知道注塑机的加工能力，从而可确定一次注射成型塑料制品的最大质量。

国家标准GB/T 12783-1991中规定，理论注射量的大小用物料熔融状态时质量(g)或容积(cm3)表示。目前，国内和世界各国用容积(cm3)标注方式较多，因为物料容积与物料熔融状态的密度无关，此种标注方法适应于任何塑料的计量。

理论注射量计算公式为

式中 QL--理论注射量，cm3;

D--螺杆(柱塞)直径，cm;

S--螺杆(柱塞)的最大行程，cm。

由于螺杆(柱塞)外径与机筒内径之间有一个相互运动的装配间隙，当螺杆(柱塞)推动熔料前移时，受喷嘴口直径缩小和物料与机筒内壁摩擦等阻力影响，会有一部分料从间隙中回流。另外，熔料冷却时会有一定收缩量需要补充。所以，注塑机的实际注射量要小于理论注射量，计算时需要用系数K值修正，K值的大小与螺杆(柱塞)的结构及参数、外径和间隙、注射力的大小、熔料流速、背压大小、模具结构、制品形状和塑料的性质等因素有关。当螺杆头部有逆止阀时，取K值为0.9;如只考虑熔料的回流时，取K值为0.97。

即实际注射量

如果知道塑料制品的质量，在选择注塑机时，则熔融状态下塑料的容积换算为密度。即

式中 Qs--注塑机实际注射量，g;

ρr--塑料熔融状态下的密度，g/cm3。

塑料在不同温度条件下的密度见表1。

表1 塑料在不同温度条件下的密度

如果按塑料制品的单件质量选择注塑机的型号(注意:塑料制品的单件质量应是注塑机理论注射量的70%~90%)，选择这种型号的注塑机生产此塑料制品为最佳方案。如果塑料制品的质量小于注塑机理论注射量的40%，用这台注塑机生产此塑料制品，则既降低注塑机的设备利用率又大大提高了此塑料制品的生产成本。

2、 以机器最大锁模力来表示，通俗的单位是吨;

除以上2个最重要的参数外，设备模板的尺寸也是设备的重要参数;

橡胶注射机的基本结构:

1、 塑化注射单元:塑化注射单元是橡胶注射机的核心部分，对焦烧、夹气、密度均匀度及更换胶料的方便性起决定作用。

2、 合模装置:合模单元是橡胶注射机的主体部分，对硫化质量、产出效率、操作便捷起关键作用。

3、控制系统:控制系统是橡胶注射机的大脑，对机器精密度、稳定性、能耗起决定性作用;

4、安全保护:安全保护是橡胶注射机的必要组成部分，对安全生产起保证作用。安全保护设计主要从工作者方便性、高效性、习惯性等各种角度充分考虑调设备的安全保护装置和生产过程人性化，并清晰指引，夯实生产和发展的基础。