第七章新型、专用注射机

《第七章新型、专用注射机》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第七章新型、专用注射机（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第七章 新型、专用注射机第七章 新型、专用注射机7.1 双（多）色注射机7.2 全电动注射机7.3 反应注射机7.4 高速、精密注射机7.5 热固性塑料注射机7.6 排气式注射机7.7 发泡注射机第七章 新型、专用注射机7.1 双（多）色注射机 双（多）色注射成型特点：在一个生产周期内可完成双（多）色或不同种塑料复合制品的生产；可缩短制品生产周期；减少装配工序和简化制品结构，降低生产成本。 应用：常见制品有键码、汽车车灯、便携式电子产品、手机壳、各种把手、日用品等。 分类：有“混色”注射、“清色”注射和夹芯注射三种。 第七章 新型、专用注射机7.1.1 双（多）色注射机分类与主要技术参数 分类

2、：按塑料注射装置（塑化料筒）的排布方式不同分为V型、L型、P型、R型等。第七章 新型、专用注射机7.1.1 双（多）色注射机分类与主要技术参数 主要技术参数（见表7-1）第七章 新型、专用注射机7.1.2 双（多）色注射机结构组成 结构组成：其基本结构与卧式注射机相似，区别在于增设了副注射装置，且副注射装置安放的位置依不同类型结构有所不同。第七章 新型、专用注射机7.1.2 双（多）色注射机结构组成第七章 新型、专用注射机7.1.2 双（多）色注射机结构组成第七章 新型、专用注射机7.1.2 双（多）色注射机结构组成 模具换位装置：它是将制品或半成品转移到下一工位的机构；换位装置类型：托芯转盘

3、或平面转盘（参见图7-5）；未配置模具换位装置的双色注射机可以在模具上设置换位机构，或者另配移位机械手来实现第一次注料后塑件的移位。第七章 新型、专用注射机7.1.3 双（多）色注射成型工艺辅助装置1.公用喷嘴 对于混色和夹芯塑料制品注射成型均需要使用一个公用注 射喷嘴，注料控制由公用喷嘴的分配阀加以控制。 结构如图7-3第七章 新型、专用注射机2.分流阀装置 双清色制品注射成型方法： 分流阀技术：动模无需转换位置，模腔分为第一色模腔和 第二色模腔两部分，两部分模腔分别与两个注射装置的流 道系统相连，两模腔之间由分流阀相隔。采用先后注射的 方式成型，该工艺适宜成型双色料以截面为分界，不宜成 型

4、双色料沿壁厚方向分层的制品。（图7-4） 移模技术： 第七章 新型、专用注射机3.移模装置 图7-5a）为托芯转盘结构示意图。 模具可转位型芯的回转方向首次为顺时针旋转，第二次为逆时针旋转，如此反复进行。 图7-6为托芯转盘移模装置工作原理图，其注射成型过程为合模注射保压冷却开模型芯（连同塑件）移出动模型芯旋转180塑件（已成型件）脱模型芯复位合模，进入下一循环。 第七章 新型、专用注射机3.移模装置 图7-5b）为平面转盘结构，采用的是齿轮传动机构，双色注射模动模换位时，由换位液压马达驱动齿轮机构运动换位，换位过程由平面转盘上的位置检测装置监控。 图7-7为注射机配有平面转盘时双色注射的原理

5、图。其注射成型过程为合模两色料同时注射保压冷却开模换位（动模旋转180）顶出合模，如此循环。 塑件若要求先顶出再进行模具换位，则注射机顶出机构的顶杆位置应与图7-7所示位置对调才行。第七章 新型、专用注射机3.移模装置 三色和四色注射机：塑化注射装置数量增多，设备结构较为庞大和复杂，控制系统功能也要增强。模具换位装置每次旋转的角度不再是180，且旋转方式不再是顺、逆时针往复转动，而是沿同一个方向旋转。模具的冷却系统进水方式需要随之改变。 第七章 新型、专用注射机7.2 全电动注射机7.2.1 全电动注射机的特点与应用 定义：指使用伺服电动机为动力源，配以滚珠丝杠，齿形带以及齿轮等元器件来驱动设

6、备的各个机构，完成塑料注射成型各种动作要求的注射机。 特点：节能、节材、环保、高效、精密、高速（标准规格的注射速度为300mm/s，高速达到700750mm/s）等，最为突出是控制系统采用了全闭环控制，可实现塑件的精密注射成型。第七章 新型、专用注射机7.2.1 全电动注射机的特点与应用 与液压系统驱动的注射机相比，具有以下特点： 高精度：运动精度不受液压油粘度变化影响，工艺参数稳 定性好，设备整体精度和制品成型精度均比液压驱动注射 机高得多。伺服电机本身可保证提供高精度的位置、速度 控制，滚珠丝杆的精度能达到微米级（0.01mm。 低能耗：可节省能源5070% 高重复定位精度：伺服电机驱动滚

7、珠丝杠，再加上数字化 全闭环回路控制系统，使运动部件的运动精度得到补偿修 正，从而提高了重复定位精度，它的重复精度误差约为 0.01%。 低噪音：其运行噪音值低于70分贝，约为液压驱动注塑机 噪音值的2/3。第七章 新型、专用注射机7.2.1 全电动注射机的特点与应用 与液压系统驱动的注射机相比，具有以下特点： 精密的注射控制：塑化螺杆位置由数字精密控制，原料的 注入量与制品非常接近。 生产周期短：日本ES200 全电动注塑机，产品生产周期可 缩短至0.63秒，合模时间0.1秒，开模0.13秒，注射0.05 秒，塑化时间0.25秒，整个生产周期全自动连续进行。 但全电动伺服电机及其驱动器每个生

8、产厂家都不尽相同， 设备的自我维修困难，维修费用高。 应用：微型件、精密件、光学部件、记录数据的介质等产 品生产，它在医疗器械、信息、电子、精密仪器、计算机 与汽车等产品制造领域取得广泛的应用。 第七章 新型、专用注射机7.2.2 全电动注射机的结构 结构组成：注射装置、锁模装置、床身、伺服电机及其驱动系统、数字式闭环伺服控制系统。 锁模、注射、预塑和顶出四个动作，分别由四个伺服电机驱动；注射座的前移和后退由交流电机驱动。 传动方式：伺服电机通过齿形带传动或直接传动来驱动滚珠丝杠的螺母转动，再由滚珠丝杠传动副转换为直线运动，以替代液压缸工作。预塑则由伺服电机直接驱动，所需的螺杆转速及塑化量均由

9、伺服控制系统输出给预塑伺服电机的指令来控制，实现精确计量。 第七章 新型、专用注射机1.伺服电机 伺服系统：是使物体的位置、方位、状态等输出量能够跟随输入目标（或给定值）任意变化的自动控制系统。 伺服任务：是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置进行灵活方便的控制。 伺服电机：是自动控制系统的执行元件，它将控制系统的电信号转换成伺服电机轴上的角位移或角速度输出。 工作特点：信号电压为零时无自转现象，转速随转矩增加匀速下降，具有大扭力、控制简单、装配灵活等优点。第七章 新型、专用注射机1.伺服电机 伺服电机组成：内部包含一个直流电机、一组变速齿轮组、

10、一个反馈可调电位器及一块电子控制线路板。 工作原理：是一个典型闭环反馈系统，电机输出端带动一个线性比例电位器作位置检测，反馈电压与输入的控制脉冲信号比较，产生纠正脉冲，并驱动伺服电机的输出位置与期望值相符，令纠正脉冲趋于零，从而达到精确定位的目的。 第七章 新型、专用注射机2.智能数字伺服控制系统 图7-8为全电动注射机的伺服控制系统框图， 系统组成：由伺服电机、数字伺服驱动器、工业控制计 算机（简称工控机）、带有串行实时通讯系统（SERCOS ）接口的I/O模块及信号输入输出器件等组成。第七章 新型、专用注射机2.智能数字伺服控制系统 工控机：是伺服控制系统的核心，它由硬件和软件两部分 组成

11、。 硬件：包含处理器（PLC）、显示单元、输入单元（触摸 屏）、通讯接口、数据存贮单元、变频器、直流调速器等 。 软件：一般分为两部分，即运行于人机界面（HMI）硬件 中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组 态软件。 控制系统功能：完成设定控制参数和目标、显示控制结果 、协调机器各环节的动作顺序三大功能。第七章 新型、专用注射机2.智能数字伺服控制系统 串行实时通讯系统接口SERCOS：是目前世界上唯一一个用 于控制系统与驱动器之间通讯的标准化的（IEC61491和 EN61491）数字接口，它使用一个环型光纤网络作为传输 介质。 它使用了最新SERCON 816 ASIC

12、芯片的接口，其最大传输 速率可达2、4、8或16MB/s，具体数值取决于设备的设计 。 通过这个接口可实现额定位置、额定速度和额定转矩的传 输，它允许所有的驱动器内部数据、参数和诊断数据通过 一个SERCOS兼容的CNC来显示和输入。 SERCOS接口被广泛用于CNC和数字驱动器控制单元之间的 通讯。 第七章 新型、专用注射机7.3 反应注射机 背景：通常热塑性塑料制品成型主要是物理变化过程，但 热固性塑料和弹性体树脂的成型却伴随着化学反应，针对 这类制品开发了反应塑料注射机，目前反应注射主要应用 于聚胺脂结构泡沫塑料制品生产。 图7-9所示为反应注射过程原理图 第七章 新型、专用注射机7.3

13、 反应注射机 与普通注射机相比，存在差异： 反应注射装置与锁模装置为分体式结构，二者由输送管道 连接。 它不使用螺杆，而用柱塞将混合后的原料从混合注射器注 入模具型腔。 反应注射装置：由两个独立工作的原料供给系统和混合注 射器组成。每个原料供给系统由原料罐、搅拌器、计量泵 、温度调节机及液压元器件组成。 反应注射机重要部件：混合注射器和锁模装置。 第七章 新型、专用注射机7.3 反应注射机1.混合注射器 作用：用冲击方法使反应物相互混合；产生所需压力，以保证反应料能充分进行混合；在反复循环反应物之间喷射；利用活塞的移动从混合注射器腔中自动清除反应物。第七章 新型、专用注射机1.混合注射器 混合

14、注射器工作原理： 图7-10a：反应物反复循环位置，此时反应物互不接触， 只在自己的循环系统中流动，避免发生化学反应； 图7-10b：反应物喷射、浇注位置，此时反应互相冲击混 合，用柱塞将反应物注入模腔。 第七章 新型、专用注射机2.锁模装置 肯侬PH系列锁模装置 ： 为反应注射成型专用 的长行程液压控制开 合模装置。 两只液压缸驱动上、 下座板可同时移动。 整个框架可绕中心轴 线360旋转，沿水 平轴可作90翻转。 也适用于成型形状较 深的高密度硬性聚氨 酯发泡塑件。 第七章 新型、专用注射机7.4 高速、精密注射机 精密注射机主要结构与普通注射机相似，但精密注射成型 工艺要求注射压力高（约

15、180250MPa，最高达415MPa）， 注射速度快（达0.30.5m/s），温度控制严格等，为此要 求精密注射机应具备大注射功率、控制精度高、液压系统 反应速度快、合模装置刚度大等特点。第七章 新型、专用注射机1.注射装置 注射装置具有相当高的注射压力和注射速度。使用高压高速注射成型，塑料的收缩极小，有利于控制制品精度，保证熔料快速充模，增加熔料流程，但制品易产和内应力。 与普通注射机的区别：加大了螺杆的长径比；提高了螺杆转速、背压的控制；采用带混炼效果的螺杆，提高塑化效率和塑化质量；螺杆头部设有止逆结构，防止高压下熔料的回泄，实现精确计量。 第七章 新型、专用注射机2.合模装置 精密注射

16、机一般采用全液压合模装置，动、定模板及拉杆 结构需耐高压、耐冲击，并且具有较高精度和刚性。 设计合模装置时应使模板具有若干自由度，在施加合模力 的状态下，其平行度可随模具的情况变化。 动、定模板的平行度在0.050.08mm之间。 合模装置还安装了低压试合模保护装置，保护高精度模具 。 第七章 新型、专用注射机3.液压系统 精密注射机为提高必要的重复精度和增大从高速到低速的 调整幅度，通常采用复式泵和大容量储能器作动力源。 注射和合模油路分别控制，有利于减少油路之间的相互干 扰，提高液压系统刚性，保证油流动的速度和压力稳定。 液压元件普遍使用带有比例压力阀、比例流量阀，伺服变 量泵的比例系统，节省能源和提高控制精度与灵