注塑機(jī)成型機(jī)工作過程和基本組成
注塑成型設(shè)備
注塑機(jī)的成型過程
·注塑機(jī)料斗里的粒狀塑料落進(jìn)料筒加料口,加熱的料筒和旋轉(zhuǎn)螺桿產(chǎn)生剪切熱量,將粒狀塑料熔化成粘流態(tài),從料筒進(jìn)料口不斷送到料筒前端。
·通過注射油缸將螺桿向前推進(jìn),使料筒前端的熔融塑料推出噴嘴注入閉合緊的模具中,充滿模具型腔,經(jīng)保壓冷卻固化成模具型腔所賦予的形狀。后開模頂出制品,再從模具中取出制品。這就是注塑成型一個操作過程。
·注塑成型機(jī)的工作循環(huán)周期圖
塑機(jī)基本結(jié)構(gòu)
注射裝置、移模裝置、加溫冷卻裝置、電器裝置、液壓系統(tǒng)、保護(hù)和防護(hù)裝置。
1注射裝置
1)注射成型機(jī)料斗中加入粒狀塑料,粒狀塑料從料斗落到加料座進(jìn)入料筒加料口,在液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)力的帶動下螺桿轉(zhuǎn)動,不斷把熔融塑料推送到螺桿頭前端,后經(jīng)注射油缸推動,螺桿前移,止退環(huán)受注塑力的反作用將止退環(huán)后退封住螺桿螺槽,止阻熔融塑料逆向流動。從而將熔融塑料推出噴嘴口射入模具。
2) 注塑裝置及各主要零件名稱:
注塑裝置圖
3)注射裝置各主要零件聯(lián)接位置及作用
注射座聯(lián)接螺桿和液壓馬達(dá),注射油缸安裝在加料座二側(cè),并聯(lián)接注射座。螺桿裝在在注射座上,并聯(lián)接在液壓馬達(dá)傳動軸上,另一端通過加料座進(jìn)入料筒。
加料座還裝上料斗,料斗分一般加料斗和干燥料斗。干燥料斗有風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)把風(fēng)送入電阻加熱室,冷風(fēng)通過加熱室后送出干燥的熱風(fēng),熱風(fēng)從加料斗下部流到加料斗上方出風(fēng)口流出,這樣將干燥料斗內(nèi)的粒狀塑料從下到上進(jìn)行干燥。
加料計(jì)量標(biāo)尺是控制預(yù)塑量和注塑量。螺桿有螺桿體、止退環(huán)和螺桿頭組成,螺桿是起輸送塑料混煉塑料作用的,止退環(huán)是在注射時防止熔融塑料返流,液壓馬達(dá)是驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn),注射油缸是推動螺桿前后移動。
噴嘴頭聯(lián)接在料筒上,通過射移油缸前進(jìn)將噴嘴口緊貼模具澆口上,將熔融的塑料通過噴嘴射入模具型腔內(nèi)成型制品。所以說注射裝置的主要工作職能有塑化塑料粒子,儲存熔融塑料并通過高壓高速射入模具。
2移模裝置
1)移模裝置能裝載模具進(jìn)行開合,根據(jù)模具不同厚度任意調(diào)節(jié)控制移模距離,并能鎖緊模具承受注射壓力,有抽插芯和頂出制品功能。
2)移模裝置圖和各主要零件名稱:
移模裝置圖
調(diào)模裝置圖
3)移模裝置各主要零件聯(lián)接位置及作用:
合模油缸裝在后模板上,推動雙曲肘機(jī)構(gòu),從而拉動移動模板前后移動。調(diào)模機(jī)構(gòu)有調(diào)模液壓馬達(dá),齒輪傳動機(jī)構(gòu),調(diào)模螺母等組成。液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動將液壓馬達(dá)上的主傳動齒輪帶動大齒輪,大齒輪帶動調(diào)模齒輪,即調(diào)模螺母,調(diào)模螺母在拉桿螺紋上轉(zhuǎn)動,推動后模板前后移動,就能改變前后模板間距離,達(dá)到不同厚度的模具安裝要求。
前模板固定在靠噴嘴頭一側(cè),中間模板是移動模板,前模板和移動模板安裝模具用,后模板是調(diào)節(jié)模板間距離的。拉桿聯(lián)接前后模板和移動模板組成一個力的封閉系統(tǒng),承受注射壓力。頂出油缸安裝在移動模板上,是頂出制品所用,抽插芯伐板裝在移動模板上,對有抽插芯模具起抽芯和插芯作用。
3加溫與冷卻裝置
1)加溫是對輸送進(jìn)料筒的塑料粒子進(jìn)行熔融成粘流狀,冷卻是對加料座,模具和油溫的冷卻。
2)加溫就是在料筒外壁安裝電熱圈,通過電腦操作顯示屏設(shè)定塑料加工溫度,電熱圈通電加溫,料筒上熱電偶將加熱的實(shí)際溫度傳感給電腦操作顯示屏;顯示屏顯示當(dāng)時料筒的實(shí)際溫度,當(dāng)溫度加到設(shè)定溫度的范圍值內(nèi)再保溫15分鐘,即能開機(jī)預(yù)塑和注塑,如不在設(shè)定溫度范圍值內(nèi),注塑機(jī)的預(yù)塑和注塑動作無法開動。
塑料通過電熱圈加溫熔融后,按預(yù)塑觸膜鍵預(yù)塑,螺桿在液壓馬達(dá)的帶動下旋轉(zhuǎn),將輸送進(jìn)料筒的塑料粒子通過螺桿螺旋槽不斷把塑料推向螺桿前端,因噴嘴口被模具澆口堵住,不斷推進(jìn)不停熔融的塑料在螺桿前端產(chǎn)生擠壓力,這種擠壓力叫預(yù)塑背壓,預(yù)塑背壓能將被預(yù)塑到螺桿前端去的塑料中的揮發(fā)物;如水汽、空氣等擠壓出來,并從料筒加料口排除。
又因螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生剪切和擠壓力,熔融的塑料在料筒與螺桿間隙中流動磨擦,產(chǎn)生熱量,加速塑料的熔融。再有注塑時,螺桿向前推進(jìn)引起螺桿槽中的熔融塑料流動混煉和再熔融。塑料熔融熱量來源:有電熱圈、預(yù)塑時剪切發(fā)熱和注射時移動產(chǎn)生剪切熱量;
3)冷卻裝置各主要零件及作用:冷卻裝置有冷卻器和熱交換器,冷卻器是冷卻模具和加料座,熱交換器是冷卻油溫的。冷卻介質(zhì)均用水;模具冷卻裝置是冷卻成型制品和控制模溫的,控制好模溫有利于制品的成型和縮短成型周期;
加料座的冷卻是預(yù)防料筒加料口的溫度過高,使進(jìn)入料筒加料口的塑料塑化成粘流狀,粘在加料口螺桿槽內(nèi),料斗里的塑料落不進(jìn)螺槽內(nèi),無料進(jìn)入螺桿,螺桿再轉(zhuǎn)也無塑料通過預(yù)塑儲存到螺桿前端料筒里,所以料筒加料口的溫度要控制在塑料粒子的預(yù)熱范圍內(nèi),不能過高。
熱交換器是讓運(yùn)動的液壓油流經(jīng)熱交換器冷卻后流入油箱,油溫控制在55℃以下,油箱內(nèi)油溫傳感器,將油溫傳至電腦操作顯示屏,顯示油箱實(shí)際油溫。
4)開冷車時要正確使用加溫和冷卻裝置,在設(shè)定制品加工溫度達(dá)到后,還需再保溫15分鐘可開車。如設(shè)定溫度到即開車,這時顯示的溫度是料筒和螺桿表面溫度,螺桿底徑溫度不可能到,即螺桿表面塑料熔融了,但螺桿槽底經(jīng)處塑料沒有熔融,這時開車就會造成注射部件的損壞。
加料座處溫度不能過高,料筒升溫時不要忘開加料座處冷卻水,防止加料口被熔化的塑料粘住螺桿進(jìn)料口螺槽。噴嘴頭溫度不宜設(shè)高,溫度設(shè)高噴嘴會漏涎,漏涎產(chǎn)生的塑料絲遺漏在模具內(nèi),使制品外觀受影響。開機(jī)后不能忘打開熱交換器冷卻水,否則油溫超過55℃,會造成油泵、液壓馬達(dá)和伐的內(nèi)泄,注射機(jī)液壓系統(tǒng)的壓力下降,造成注塑機(jī)動作不穩(wěn)定,同時還會燒壞液壓油。
4電器裝置
1)電器裝置是注塑機(jī)的指揮控制中樞和動源。有PC電腦、行程開關(guān),滑桿電位器,按鈕、電磁鐵、溫控裝置、電動機(jī)、電熱圈等,電動機(jī)是油泵的動力源,電腦是總指揮,指揮行程開關(guān)、電磁鐵和溫控裝置等。控制注塑機(jī)閉模、注射、保壓、預(yù)塑、頂出等動作。
2)電源的進(jìn)線是三相五線制,交流電380V,通過控制變壓器,得交流電220V和110V、直流電38V、24V、+15V、-15V、+12V、-12V和5V。安全電壓36V以下,注意用電安全。不能隨意打開電箱門,遇電器故障即刻停機(jī)請電工修理。
3)三相電動機(jī)是油泵動力源,工作電壓為交流電壓380V。
4)電熱圈是加熱料筒熔融塑料,工作電壓為交流電壓220V,配有傳感元件熱電偶和電腦溫控系統(tǒng),可將溫度控在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。
5)電腦操作顯示屏:有顯示屏、光標(biāo)、觸膜鍵組成。顯示屏能顯示設(shè)定參數(shù)和實(shí)際工作數(shù)值。光標(biāo)即方向鍵,是移動顯示屏上設(shè)定參數(shù)位置,配合數(shù)字觸膜鍵設(shè)定參數(shù)。觸膜鍵有數(shù)字鍵、動作鍵、畫面鍵等組成。能設(shè)定注塑機(jī)各種動作,并為各種動作設(shè)定工作壓力、流量、時間及溫度,能啟動油泵和打開加溫器。
6)行程開關(guān)和滑桿電位器是控制動作和位移位置的,如開合模、頂出、射臺進(jìn)退和注射預(yù)塑動作。
7)電磁鐵用在液壓元件方向伐上,是控制注塑機(jī)各種動作的。
8) 緊急按鈕是注塑機(jī)發(fā)生各種故障時控制緊急停止的。
電器裝置圖
5液壓和潤滑
液壓系統(tǒng)是注塑機(jī)運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu),完成注塑機(jī)各種動作。潤滑裝置是對注塑機(jī)各機(jī)械運(yùn)動部位注入潤滑介質(zhì),來降低運(yùn)動阻力,減少運(yùn)動磨損。液壓系統(tǒng)的動力源是油泵。壓力伐,流量伐和方向伐是控制元件。油缸和液壓馬達(dá)是執(zhí)行元件。壓力伐是調(diào)節(jié)系統(tǒng)和各種動作壓力的。流量伐是調(diào)節(jié)各種動作速度的。
方向伐是控制油缸和液壓馬達(dá)工作的。油缸是各種動作的執(zhí)行元件,如啟閉模,注射,射臺進(jìn)退和頂出等動作,液壓馬達(dá)是使螺桿旋轉(zhuǎn),達(dá)到預(yù)塑目的,還有調(diào)節(jié)開合模距離等。液壓系統(tǒng)的工作壓力最高設(shè)14Mpa,流量按0~100%范圍調(diào)節(jié),油箱油質(zhì)和油管等部件要保持清潔,油路做到暢通,潤滑按定油質(zhì)、定加油量、定加油點(diǎn)、定加油周期、定加油人,五定要求做好潤滑工作,來延長注塑機(jī)的使用壽命。
6安全保護(hù)和防護(hù)裝置
1)注塑機(jī)是在高溫、高壓和快速的工況下工作,所以安全生產(chǎn)很重要,安全生產(chǎn)包括人身安全、設(shè)備安全和物的安全。安全才能促進(jìn)生產(chǎn)。安全保護(hù)和防護(hù)裝置對注塑機(jī)是很重要的,安全保護(hù)和防護(hù)裝置有機(jī)械、電器、液壓保護(hù)和防護(hù)罩。
2)設(shè)有的安全保護(hù)裝置:有熔斷器、熱繼電器和空氣開關(guān)等電器元件,為保護(hù)電器過載,也就是保護(hù)注塑機(jī)過載。急停按鈕,當(dāng)注塑機(jī)發(fā)生故障或涉及人生安全時,按急停銨鈕,注塑機(jī)立即停機(jī)。
報警裝置:有報警燈和蜂鳴器,顯示屏能顯示注塑機(jī)當(dāng)時故障的報警內(nèi)容。如料溫偏差,油溫偏差,全程未按時完成,托模進(jìn)退沒有到終位,儲料未定時完成,潤滑檢出失敗等等。例顯示屏顯示射出監(jiān)控失敗,報警燈閃爍,蜂鳴器響,這時必須將半自動轉(zhuǎn)換到手動,報警停止等待排除故障,排除故障后轉(zhuǎn)換到半自動即投入正常生產(chǎn)。
射出監(jiān)控失敗,就是注射不到位,造成原因有儲料量過多,料溫或模溫過低,注射壓力低或速度慢,噴嘴頭堵塞等原因,通過分析即能排除故障。當(dāng)開冷車時,在手動工況下如實(shí)際料溫不在設(shè)定的溫度范圍內(nèi),偏高或偏低,此時按預(yù)塑和注射觸膜鍵,就無預(yù)塑和注射動作,(是有注塑機(jī)電腦內(nèi)已設(shè)定保護(hù)參數(shù)起作用)防止開冷車或噴料。
3)對人的安全保護(hù)和防護(hù)裝置:有機(jī)械保護(hù)即鎖模安全裝置,在移動模板上裝鎖定螺母來固定保險桿,固定模板上裝檔板和保險桿罩。當(dāng)安全門打開,移動模板后移開模,保險桿從保險桿罩內(nèi)移出,檔板落下,如在安全門打開時其它閉模裝置失靈,移動模板閉合時,保險桿隨移動模板前進(jìn),很快保險桿就撞在檔板上,阻止移動模板閉合,保護(hù)了操作人員取制品的手等。
電器安全裝置,急停按紐安裝在電腦操作顯示面板下面和對面防護(hù)罩上,各一只急停按鈕。當(dāng)注塑機(jī)發(fā)生故障或危及人身安全時,按急停按鈕,即關(guān)油泵電機(jī),停止所有工作動作,起緊急保護(hù)作用。行程開關(guān)裝在主輔操作面固定模板上端各一只。在主操作面移動模板下端機(jī)架上裝一只行程開關(guān)。
三只行程開關(guān)起連鎖保護(hù)作用,將主輔操作規(guī)程面的二扇安全門關(guān)上,三只行程開關(guān)動作,移動模板閉合。這要任一扇安全門不關(guān)上,即有一只行程開關(guān)不動作,閉模電源不接通,注塑機(jī)不會合模,達(dá)到合模保護(hù)作用。液壓保護(hù)裝置在主輔操作面的二扇安全門下裝有連動桿,在連動桿處,輔操作面安全門下的機(jī)架上裝一只二位二通液壓伐,當(dāng)二扇安全門關(guān)上,連動桿脫開安全門,液壓伐打開,控制壓力油接通閉模電液伐,這時才能閉模。當(dāng)其中任一扇安全門不打開,都不能閉模。
總之:機(jī)械、電器和液壓三項(xiàng)措施保護(hù)閉模,這要其中有一項(xiàng)安全措施不失靈,就能控制不閉模,保護(hù)操作工在開模工況下取制品時不傷及人身。防護(hù)罩是防止注塑機(jī)移動部位不受外物掉落進(jìn)去損壞設(shè)備和防止操作工不當(dāng)心觸摸到移動部位受傷。