注塑成型機(jī)-中文翻譯

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中文譯文注塑成型機(jī)注塑成型機(jī)簡稱注塑機(jī)。注塑成型是利用塑料的熱物理性質(zhì)，把物料從料斗加入料筒中，料筒外由加熱圈加熱，使物料熔融，在料筒內(nèi)裝有在外動力馬達(dá)作用下驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的螺桿，物料在螺桿的作用下，沿著螺槽向前輸送并壓實，物料在外加熱和螺桿剪切的雙重作用下逐漸地塑化，熔融和均化，當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺桿的頭部，與此同時，螺桿在物料的反作用下后退，使螺桿頭部形成儲料空間，完成塑化過程，然后，螺桿在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高壓，將儲料室內(nèi)的熔融料通過噴嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料經(jīng)過保壓、冷卻、固化定型后，模具在合模機(jī)構(gòu)的作用下，開啟模具，并通過頂出裝置把定型好的制品從模具頂出落下。按合模部件與注射部件配置的型式有臥式、立式、角式三種（1）臥式注塑機(jī)：臥式注塑機(jī)是最常用的類型。其特點是注射總成的中心線與合?？偝傻闹行木€同心或一致，并平行于安裝地面。它的優(yōu)點是重心低、工作平穩(wěn)、模具安裝、操作及維修均較方便，模具開檔大，占用空間高度??；但占地面積大，大、中、小型機(jī)均有廣泛應(yīng)用。（2）立式注塑機(jī)：其特點是合模裝置與注射裝置的軸線呈一線排列而且與地面垂直。具有占地面積小，模具裝拆方便，嵌件安裝容易，自料斗落入物料能較均勻地進(jìn)行塑化，易實現(xiàn)自動化及多臺機(jī)自動線管理等優(yōu)點。缺點是頂出制品不易自動脫落，常需人工或其它方法取出，不易實現(xiàn)全自動化操作和大型制品注射；機(jī)身高，加料、維修不便。（3）角式注塑機(jī)：注射裝置和合模裝置的軸線互成垂直排列。根據(jù)注射總成中心線與安裝基面的相對位置有臥立式、立臥式、平臥式之分：①臥立式，注射總成線與基面平行，而合?？偝芍行木€與基面垂直；②立臥式，注射總成中心線與基面垂直，而合模總成中心線與基面平行。角式注射機(jī)的優(yōu)點是兼?zhèn)溆信P式與立式注射機(jī)的優(yōu)點，特別適用于開設(shè)側(cè)澆口非對稱幾何形狀制品的模具。目前，常見的注塑裝置有單缸形式和雙缸形式，我廠注塑機(jī)都是雙缸形式的，并且都是通過液壓馬達(dá)直接驅(qū)動螺桿注塑。因不同的廠家、不同型號的機(jī)臺其組成也不完全相同，下面就對我廠用的機(jī)臺作具體分析。工作原理是：預(yù)塑時，在塑化部件中的螺桿通過液壓馬達(dá)驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，主軸一端與螺桿鍵連接，另一端與液壓馬達(dá)鍵連接，螺桿旋轉(zhuǎn)時，物料塑化并將塑化好的熔料推到料筒前端的儲料室中，與此同時，螺桿在物料的反作用下后退，并通過推力軸承使推力座后退，通過螺母拉動活塞桿直線后退，完成計量，注射時，注射油缸的桿腔進(jìn)油通過軸承推動活塞桿完成動作，活塞的桿腔進(jìn)油推動活塞桿及螺桿完成注射動作。螺桿式塑化部件的工作原理：預(yù)塑時，螺桿旋轉(zhuǎn)，將從料口落入螺槽中的物料連續(xù)地向前推進(jìn)，加熱圈通過料筒壁把熱量傳遞給螺槽中的物料，固體物料在外加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)剪切雙重作用下，并經(jīng)過螺桿各功能段的熱歷程，達(dá)到塑化和熔融，熔料推開止逆環(huán)，經(jīng)過螺桿頭的周圍通道流入螺桿的前端，并產(chǎn)生背壓，推動螺桿后移完成熔料的計量，在注射時，螺桿起柱塞的作用，在油缸作用下，迅速前移，將儲料室中的熔體通過噴嘴注入模具。螺桿式塑化部件一般具有如下特點：① 螺桿具有塑化和注射兩種功能；② 螺桿在塑化時，僅作預(yù)塑用③ 塑料在塑化過程中，所經(jīng)過的熱歷程要比擠出長；④ 螺桿在塑化和注射時，均要發(fā)生軸向位移，同時螺桿又處于時轉(zhuǎn)時停的間歇式工作狀態(tài)，因此形成了螺桿塑化過程的非穩(wěn)定性。（1） 螺桿螺桿是塑化部件中的關(guān)鍵部件，和塑料直接接觸，塑料通過螺槽的有效長度，經(jīng)過很長的熱歷程，要經(jīng)過 3 態(tài)（玻璃態(tài)、黏彈態(tài)、黏流態(tài)）的轉(zhuǎn)變，螺桿各功能段的長度、幾何形狀、幾何參數(shù)將直接影響塑料的輸送效率和塑化質(zhì)量，將最終影響注射成型周期和制品質(zhì)量。與擠出螺桿相比，注塑螺桿具有以下特點：① 注射螺桿的長徑比和壓縮比比較?。虎?注射螺桿均化段的螺槽較深；③ 注射螺桿的加料段較長，而均化段較短；④ 注射螺桿的頭部結(jié)構(gòu)，具有特殊形式。⑤ 注射螺桿工作時，塑化能力和熔體溫度將隨螺桿的軸向位移而改變。（?。?、螺桿的分類注塑螺桿按其對塑料的適應(yīng)性，可分為通用螺桿和特殊螺桿，通用螺桿又稱常規(guī)螺桿，可加工大部分具有低、中黏度的熱塑性塑料，結(jié)晶型和非結(jié)晶型的民用塑料和工程塑料，是螺桿最基本的形式，與其相應(yīng)的還有特殊螺桿，是用來加工用普通螺桿難以加工的塑料；按螺桿結(jié)構(gòu)及其幾何形狀特征，可分為常規(guī)螺桿和新型螺桿，常規(guī)螺桿又稱為三段式螺桿，是螺桿的基本形式，新型螺桿形式則有很多種，如分離型螺桿、分流型螺桿、波狀螺桿、無計量段螺桿等。常規(guī)螺桿其螺紋有效長度通常分為加料段（輸送段） 、壓縮段（塑化段） 、計量段（均化段） ，根據(jù)塑料性質(zhì)不同，可分為漸變型、突變型和通用型螺桿。① 漸變型螺桿：壓縮段較長，塑化時能量轉(zhuǎn)換緩和，多用于 PVC 等熱穩(wěn)定性差的塑料。② 突變型螺桿：壓縮段較短，塑化時能量轉(zhuǎn)換較劇烈，多用于聚烯烴、PA 等結(jié)晶型塑料。③ 通用型螺桿：適應(yīng)性比較強(qiáng)的通用型螺桿，可適應(yīng)多種塑料的加工，避免更換螺桿頻繁，有利于提高生產(chǎn)效率。ds — 螺桿外徑，螺桿直徑直接影響塑化能力的大小，也就直接影響到理論注射容積的大小，因此，理論注射容積大的注塑機(jī)其螺桿直徑也大。L/ds — 螺桿長徑比。 L 是螺桿螺紋部分的有效長度，螺桿長徑比越大，說明螺紋長度越長，直接影響到物料在螺桿中的熱歷程，影響吸收能量的能力，而能量來源有兩部分：一部分是料筒外部加熱圈傳給的，另一部分是螺桿轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的摩擦熱和剪切熱，由外部機(jī)械能轉(zhuǎn)化的，因此，L/d s 直接影響到物料的熔化效果和熔體質(zhì)量，但是如果 L/ds 太大，則傳遞扭矩加大，能量消耗增加。L1—加料段長度。加料段又稱輸送段或進(jìn)料段，為提高輸送能力，螺槽表面一定要光潔，L 1 的長度應(yīng)保證物料有足夠的輸送長度，因為過短的 L1 會導(dǎo)致物料過早的熔融，從而難以保證穩(wěn)定壓力的輸送條件，也就難以保證螺桿以后各段的塑化質(zhì)量和塑化能力。塑料在其自身重力作用下從料斗中滑進(jìn)螺槽，螺桿旋轉(zhuǎn)時，在料筒與螺槽組成的各推力面摩擦力的作用下，物料被壓縮成密集的固體塞螺母，沿著螺紋方向做相對運動，在此段，塑料為固體狀態(tài)，即玻璃態(tài)。h1— 加料段的螺槽深度。h 1 深，則容納物料多，提高了供料量和塑化能力，但會影響物料塑化效果及螺桿根部的剪切強(qiáng)度，一般 h1≈（0.12～0.16）d s。L3 — 熔融段長度。熔融段又稱均化段或計量段，熔體在 L3 段的螺槽中得到進(jìn)一步的均化，溫度均勻，組分均勻，形成較好的熔體質(zhì)量，L 3 長度有助于熔體在螺槽中的波動，有穩(wěn)定壓力的作用，使物料以均勻的料量從螺桿頭部擠出，所以又稱計量段。L 3 短時，有助于提高螺桿的塑化能力，一般 L3=（4～5）d s。h3 — 熔融段螺槽深度，h 3 小，螺槽淺，提高了塑料熔體的塑化效果，有利于熔體的均化，但 h3 過小會導(dǎo)致剪切速率過高，以及剪切熱過大，引起分子鏈的降解，影響熔體質(zhì)量，；反之，如果 h3 過大，由于預(yù)塑時，螺桿背壓產(chǎn)生的回流作用增強(qiáng)，會降低塑化能力。L2 — 塑化段（壓縮段）螺紋長度。物料在此錐形空間內(nèi)不斷地受到壓縮、剪切和混煉作用，物料從 L2 段入點開始，熔池不斷地加大，到出點處熔池已占滿全螺槽，物料完成從玻璃態(tài)經(jīng)過黏彈態(tài)向黏流態(tài)的轉(zhuǎn)變，即此段，塑料是處于顆粒與熔融體的共存狀態(tài)。L 2的長度會影響物料從玻璃態(tài)到黏流態(tài)的轉(zhuǎn)化歷程，太短會來不及轉(zhuǎn)化，固料堵在 L2 段的末端形成很高的壓力、扭矩或軸向力；太長則會增加螺桿的扭矩和不必要的消耗，一般L2=（6～ 8）d s。對于結(jié)晶型的塑料，物料熔點明顯，熔融范圍窄，L 2 可短些，一般為（3～4）d s，對于熱敏性塑料，此段可長些。S — 螺距，其大小影響螺旋角，從而影響螺槽的輸送效率，一般 S≈ds。ε — 壓縮比。ε=h 1/h3，即加料段螺槽深度 h1 與熔融段螺槽深度 h3 之比。ε 大，會增強(qiáng)剪切效果，但會減弱塑化能力，一般來講，ε 稍小一點為好，以有利于提高塑化能力和增加對物料的適應(yīng)性，對于結(jié)晶型塑料，壓縮比一般取 2.6~3.0。對于低黏度熱穩(wěn)定性塑料，可選用高壓縮比；而高黏度熱敏性塑料，應(yīng)選用低壓縮比。（2）螺桿頭在注射螺桿中，螺桿頭的作用是：預(yù)塑時，能將塑化好的熔體放流到儲料室中，而在高壓注射時，又能有效地封閉螺桿頭前部的熔體，防止倒流。螺桿頭分為兩大類，帶止逆環(huán)的和不帶止逆環(huán)的，對于帶止逆環(huán)的，預(yù)塑時，螺桿均化段的熔體將止逆環(huán)推開，通過與螺桿頭形成的間隙，流入儲料室中，注射時，螺桿頭部的熔體壓力形成推力，將止逆環(huán)退回流道封堵，防止回流。對于有些高黏度物料如 PMMA、PC、AC 或者熱穩(wěn)定性差的物料 PVC 等，為減少剪切作用和物料的滯留時間，可不用止逆環(huán)，但這樣的注射時會產(chǎn)生反流，延長保壓時間。對螺桿頭的要求：① 螺桿頭要靈活、光潔；② 止逆環(huán)與料筒配合間隙要適宜，即要防止熔體回流，又要靈活；③ 既有足夠的流通截面，又要保證止逆環(huán)端面有回程力，使在注射時快速封閉；④ 結(jié)構(gòu)上應(yīng)拆裝方便，便于清洗；⑤ 螺桿頭的螺紋與螺桿的螺紋方向相反，防止預(yù)塑時螺桿頭松脫。（3）料筒（?。?、料筒的結(jié)構(gòu)料筒是塑化部件的重要零件，內(nèi)裝螺桿外裝加熱圈，承受復(fù)合應(yīng)力和熱應(yīng)力的作用，結(jié)構(gòu)如圖 7：（ⅱ） 、加料口加料口的結(jié)構(gòu)形式直接影響進(jìn)料效果和塑化部件的吃料能力，注塑機(jī)大多數(shù)靠料斗中物料的自重加料，常用的進(jìn)料口截面形式如圖 8 所示：對稱形料口如圖 8（a） ，制造簡單，但進(jìn)料不利；現(xiàn)多用非對稱形式，如圖 8（b） 、8（c）所示，此種進(jìn)料口由于物料與螺桿的接觸角大，接觸面積大，有利于提高進(jìn)料效率，不易在料斗中開成架橋空穴。 （ⅲ） 、料筒的壁厚料筒壁厚要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，因為料筒內(nèi)要承受熔料和氣體壓力，且料筒長徑比很大，料筒要求有足夠的熱容量，所以料筒壁要有一定的厚度，否則難以保證溫度的穩(wěn)定性；但如果太厚，料筒笨重，浪費材料，熱慣性大，升溫慢，溫度調(diào)節(jié)有較大的滯后現(xiàn)象。（ⅳ） 、料筒間隙料筒間隙指料筒內(nèi)壁與螺桿外徑的單面間隙，此間隙太大，塑化能力降低，注射回泄量增加，注射時間延長，在此過程中引起物料部分降解；如果太小，熱膨脹作用使螺桿與料筒摩擦加劇，能耗加大，甚至?xí)ㄋ?，此間隙 Δ=（0.002~0.005 ）ds。（ⅴ） 、料筒的加熱與冷卻注塑機(jī)料筒加熱方式有電阻電熱、陶瓷加熱、鑄鋁加熱，應(yīng)根據(jù)使用場合和加工物料合理設(shè)置，常用的有電阻加熱和陶瓷加熱，為符合注塑工藝要求，料筒要分段控制，小型機(jī) 3 段，大型機(jī)一般 5 段。冷卻是指對加料口處進(jìn)行冷卻，因加料口處若溫度過高，固料會在加料口處“架橋”，堵塞料口，從而影響加料段的輸送效率，故在此處設(shè)置冷卻水套對其進(jìn)行冷卻。我廠是通過冷卻循環(huán)水對加料口進(jìn)行冷卻的。 （4） 噴嘴（?。﹪娮斓墓δ車娮焓沁B接塑化裝置與模具流道的重要部件，噴嘴有多種功能：① 預(yù)塑時，建立背壓，驅(qū)除氣體，防止熔體流涎，提高塑化能力和計量精度；② 注射時，與模具主澆套形成接觸壓力，保持噴嘴與澆套良好接觸，形成密閉流道，防止塑料熔體在高壓下外溢；③ 注射時，建立熔體壓力，提高剪切應(yīng)力，并將壓力頭轉(zhuǎn)變成速度頭，提高剪切速度和溫升，加強(qiáng)混煉效果和均化作用；④ 改變噴嘴結(jié)構(gòu)使之與模具和塑化裝置相匹配，組成新的流道型式或注塑系統(tǒng)；⑤ 噴嘴還承擔(dān)著調(diào)溫、保溫和斷料的功能；⑥ 減小熔體在進(jìn)出口的粘彈效應(yīng)和渦流損失，以穩(wěn)定其流動；⑦ 保壓時，便于向模具制品中補(bǔ)料，而冷卻定型時增加回流阻力，減小或防止模腔中熔體向回流。（ⅱ） 、噴嘴的基本形式噴嘴可分為直通式噴嘴、鎖閉式噴嘴、熱流道噴嘴和多流道噴嘴，現(xiàn)階段我廠用的都是直通式噴嘴。直通式噴嘴是應(yīng)用較普遍的噴嘴，其特點是噴嘴球面直接與模具主澆套球面接觸，噴嘴的圓弧半徑和流道比模具要小，注射時，高壓熔體直接經(jīng)模具的澆道系統(tǒng)充入模腔，速度快、壓力損失小，制造和安裝均較方便。鎖閉式噴嘴主要是解決直通式噴嘴的流涎問題，適用于低黏度聚合物（如 PA）的加工。在預(yù)塑時能關(guān)閉噴嘴流道，防止熔體流涎現(xiàn)象，而當(dāng)注射時又能在注射壓力的作用下開啟，使熔體注入模腔。2．注射油缸其工作原理是：注射油缸進(jìn)油時，活塞帶動活塞桿及其置于推力座內(nèi)的軸承，推動螺桿前進(jìn)或后退。通過活塞桿頭部的螺母，可以對兩個平行活塞桿的軸向位置以及注射螺桿的軸向位置進(jìn)行同步調(diào)整。3．推力座 注射時，推力座通過推力軸推動螺桿進(jìn)行注射；而預(yù)塑時，通過油馬達(dá)驅(qū)動推力軸帶動螺桿旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)預(yù)塑。4．座移油缸當(dāng)座移油缸進(jìn)油時，實現(xiàn)注射座的前進(jìn)或后退動作，并保證注塑噴嘴與模具主澆套圓弧面緊密地接觸，產(chǎn)生能封閉熔體的注射座壓力。5．對注射部件精度要求裝配后，整體注射部件要置于機(jī)架上，必須保證噴嘴與模具主澆套緊密地接合，以防溢料，要求使注射部件的中心線與其合模部件的中心線同心；為了保證注射螺桿與料筒內(nèi)孔的配合精度，必須保證兩個注射油缸孔與料筒定位中心孔的平行度與中心線的對稱度；對臥式機(jī)來講，座移油缸兩個導(dǎo)向孔的平行度和對其中心的對稱度也必須保證，對立式機(jī)則必須保證兩個座移油缸孔與料筒定位中心孔的平行度與中心線的對稱度。影響上述位置精度的因素是相關(guān)聯(lián)部件孔與軸的尺寸精度、幾何精度、制造精度與裝配精度。每種塑料，都有一個理想塑化的加工溫度范圍，應(yīng)該控制料筒加工溫度，使之接近這個溫度范圍。粒狀塑料從料斗進(jìn)入料筒，首先會到達(dá)加料段，在加料段必然會出現(xiàn)干性磨擦，當(dāng)這些塑料受熱不足，熔融不均時，很易造成料筒內(nèi)壁及螺桿表面磨損增大。同樣，在壓縮段和均化段，如果塑料的熔融狀態(tài)紊亂不均，也會造成磨損增大。轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)校得當(dāng)。由于部分塑料加有強(qiáng)化劑，如玻璃纖維、礦物質(zhì)或其他填充料。這些物質(zhì)對金屬材質(zhì)的磨擦力往往比熔融塑料的大得多。在注塑這些塑料時，如果用高的轉(zhuǎn)速成，則在提高對塑料的剪切力的同時，亦將令強(qiáng)化相應(yīng)地產(chǎn)生更多被撕碎的纖維，被撕碎的纖維含有鋒利末端，令磨損力大為增加。無機(jī)礦物質(zhì)在金屬表面高速滑行時，其刮削作用也不小。所以轉(zhuǎn)速不宜調(diào)得太高。要檢除塑料中的雜物。一般而言，原裝購入的新鮮塑料并沒有什么雜物，但經(jīng)過運輸，稱重、干燥、混色、尤其是添加再生回頭料，就有可能混有雜物。小如金屬屑末，大如發(fā)熱圈螺母回形針，甚至成串的倉庫鑰匙，混入進(jìn)入料筒都曾有發(fā)生過，這對螺桿的損壞是不問可知的了（料筒當(dāng)然也會同時損壞） ，因此必須安裝磁鐵架，嚴(yán)格投料的管理和監(jiān)控。塑料中所含水分，對螺桿表面的磨損有一定影響。若塑料在注塑前未有將水分全部排除，殘留的水分進(jìn)入螺桿壓縮段時，便形成前熔混在熔融塑料中的帶高溫壓的"蒸汽粒子"，隨著注射料過程螺桿的推進(jìn)，從均化段直至螺桿頭部，這些" 蒸汽粒子"，在射料進(jìn)程中卸壓膨脹，有如一顆顆微細(xì)的雜質(zhì)硬粒，對壁面產(chǎn)生磨擦破壞作用。此外，對某些種類的塑料，在高溫高壓下，水分可能會變成促使塑料裂解的催化劑，產(chǎn)生能侵蝕金屬表面的有害雜質(zhì)。因此，塑料注塑前的烘干工作，不單對制件質(zhì)量有直接關(guān)系，而且也影響到螺桿的工作壽命。