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第一节
热塑性塑料注射成型机

一、注射机的种类和组成

(一)注射机的种类

随着塑料机械制造业的发展,注射机的种类日益增多,分类方法也日渐多样。按注射机加工能力区分,有微型、小型、中型、大型和超大型注射机;按注射机锁模方式区分,有液压式、肘杆式、液压/机械式、电动式、液电混合式注射机;按物料塑化方式区分,有柱塞式、螺杆式注射机;按外形特征区分,有卧式、立式、角式、多工位转盘式注射机等。

本章按最常用分类方法,将注射机分为柱塞式注射机和螺杆式注射机,并重点介绍螺杆式注射机。

1. 柱塞式注射机 通过柱塞在机筒内依次往复运动,将进入机筒内的塑料颗粒(或粉末),推向机筒前端塑化室,物料依靠机筒外加热装置提供的热量,熔融塑化。然后,塑化后的熔体在一定压力下,被柱塞通过分流梭及喷嘴,注入模具型腔。

柱塞式注射机是早期出现的注射机,经改进后,现在仍在使用。由于机筒中的塑料,主要依靠机筒加热装置加热塑化,而塑料的导热性又较差。因此,其塑化效率较低,内外层物料塑化不易均匀,不宜成型流动性差或热敏性塑料,以及大注射量的塑料制件。图2-1所示为柱塞式注射机结构示意图。

2. 螺杆式注射机 通过螺杆在机筒内不断旋转,并同时依次往复运动,以及机筒外加热装置提供的热量,使物料熔融塑化,向前推进、压实、传压。而后,螺杆向塑化熔体施加压力,通过喷嘴注入模具型腔。

图2-2所示为往复式螺杆注射机结构示意图。螺杆式注射机是目前产量最大,应用最广泛的一类注射机。

(二)注射机的型号

塑料注射机有很多种类和规格。注射机制造厂商众多,其产品型号表示方法也不尽相同。近年来,我国引进了不少国外先进塑料注射机,使国内市场出现了多种塑料注射机型号表示方法。

1. 国产塑料注射机的型号表示方法GB/T 12783—2000《塑料注射机型号编制方法》推荐了塑料注射机的型号表示方法。产品型号由产品代号、规格参数(代号)、设计代号三部分组成。

图2-1 柱塞式注射机

1—喷嘴 2—加热器 3—分流梭 4—计量装置 5—料斗 6—柱塞

7—注射液压缸 8—注射活塞

图2-2 往复式螺杆注射机

1—喷嘴 2—加热器 3—螺杆 4—机筒 5—齿轮箱

6—离合器 7—背压阀 8—注射缸活塞 9—整体移动缸活塞

目前,立式、特殊专用塑料注射机,基本参照GB/T 12783—2000标准编制产品的型号。

许多塑料注射机制造商,为与国外设备取得一致,采用了一种新的型号命名方法。其型号次序为厂商或商标(代号)、系列(代号)规格、配置。

2. 欧洲塑料橡胶工业机械制造协会(EUROMAP)的型号表示方法EU-ROMAP标准的型号表示方法,除了使用制造厂商,系列代号外,其规格用锁模系统参数及注射系统参数表示,如AAA-BBB等。

AAA为锁模系统的锁模力,单位为kN。

BBB为注射系统的参数,即注射压力(单位为kbar,1bar=10 5 Pa)和注射容积(单位为cm 3 )的乘积。一般对于确定的注射机,当螺杆直径选定之后,BBB值为一常数;若注射系统不同,BBB值也不同,其数值越大,表明注射机的能力越大。

3. 国际标准型号 国际标准的注射机型号,除了使用制造厂商、系列(代号)外,其规格、标注单位和位置与EUROMAP不同,用注射系统参数及锁模系统参数表示,如bbb-aaa。

bbb为注射系统的注射压力(单位为kgf/cm 2 或bar)和注射容积(单位为cm 3 )的乘积除以1000后的数值;aaa为锁模系统的锁模力(单位为tf或10kN)。

(三)注射机的组成

注射机主要由注射系统、锁模系统、液压控制系统、电气控制系统等组成。此外,还包括加热及冷却系统、润滑系统、安保及监测系统等,如图2-3所示。

图2-3 塑料注射机的组成

1—锁模系统 2—安全防护罩 3—注射系统 4—电气控制系统 5—机架 6—液压系统

1. 注射系统 注射系统主要包括预塑装置及注射装置,故也称为预塑、注射系统(见图2-3)。其主要作用有:①均匀加热,并在规定时间内将一定数量的塑料熔融塑化;②在一定压力和速度下,将定量的熔体注射到模具型腔内;③在注射结束后,对模腔内的熔体进行保压。

2. 锁模系统 锁模系统主要包括锁模装置、调模装置及制品顶出装置。图2-4所示为一种锁模系统的结构示意图。锁模系统主要有机械式、液压式、液压-机械式等类型。

锁模系统的主要作用有:①保证模具能快速、灵活、准确、安全地实现闭合、开启及顶出制品;②模具闭合时,能提供足够的锁模力,抵抗注射熔体产生的模腔压力,防止模具胀开。

3. 液压控制系统 注射机的液压控制系统主要由各种液压元件、回路、液压辅助元件组成。其主要作用是保证注射机能按预先设定的工艺条件及动作程序进行准确而有效的工作。

图2-4 液压式锁模系统的结构

1—喷嘴 2—模具 3—可调衬套

4—活塞杆 5—锁模液压缸

6—液压缸固定模板 7—拉杆

8—活动模板 9—固定模板

4. 电气控制系统 电气控制系统主要由各种电气和电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。其主要作用有:①与液压系统配合,准确地实现预先设定的工艺要求;②为实现各动作程序提供动力。

5. 加热、冷却系统 注射机的加热系统,主要用于机筒及喷嘴的加热;冷却系统主要用于模具、液压油、机筒的加料段的冷却。

6. 润滑系统 润滑系统是为注射机有相对运动的部位,如调模板、调模装置、连杆铰链等处提供润滑条件的回路。

7. 安保与监测系统 注射机的安全保护装置,主要由安全门、行程阀、限位开关、光电检测元件、机械保护杆等组成。其主要作用是保护操作工人身安全及设备运行安全,实现电气—机械—液压的连锁保护。

注射机的监测系统主要由各种仪器仪表组成。其主要作用是当注射机系统超载、油温或料温失控,设备发生故障等异常情况时,进行指示或报警。

二、注射机的工作过程

塑料注射成型是一个循环过程。注射机每完成一次注射循环周期,其预塑、注射系统和锁模系统也分别完成一个工作循环。注射成型的循环过程如下:

以螺杆式注射机为例(见图2-5),其注射成型的动作程序包括锁模、注射/保压、冷却定型、开模/制品脱模及预塑。

图2-5 注射机循环过程的动作程序

a)锁模 b)注射 c)保压 d)冷却 e)开模/制品脱模

1—注射缸 2—液压马达 3—料斗 4—螺杆 5—机筒 6—加热装置 7—喷嘴 8—模具

三、注射机的主要技术参数

注射机的技术参数是描述注射成型设备性能的主要技术数据。它主要由机械制造厂提供,作为用户选择(购置)注射机,制品生产时选择注射机时的主要技术依据。注射机技术参数可分为可量化参数、选择性参数、参考参数等。典型的国产注射机主要技术参数见表2-1。

表2-1 典型的国产注射机主要技术参数

(续)

(一)可量化参数

可量化参数可从机械制造商提供的注射机性能参数表中查得。这些参数大部分是按照注射机的最大能力标注。可量化参数主要包括射胶量(注射质量)、锁模力、螺杆直径、螺杆长径比、注射压力、射程、注射容积、注射速度、注射速率、螺杆转速、螺杆扭矩、塑化能力、开模行程、最大模(具)高度、最小模(具)高度、最大开距、拉杆间距、模板厚度、顶出行程、顶出力、机座行程、机座顶紧力、空循环周期、电动机额定功率、电加热额定功率、总功率、加热区数量、系统压力、机器尺寸、机械总质量等。下面对一些可量化参数进行简单介绍。

1. 射胶量 射胶量也称为注射质量,是指注射机一次对空注射时实测的注射量。其单位为g(或oz)。实测时是选用密度为1.05g/cm 3 的聚苯乙烯作为标准进行标注。从理论上来说,射胶量是注射容积与材料密度的乘积。但在实际注射过程,熔体会沿螺杆与机筒间隙产生漏流,射胶量小于注射容积与材料密度的乘积。

在选择注射机时应注意,当使用的材料不是聚苯乙烯时,实际射胶量应按下式进行换算:

式中 ρ ——实际使用材料的密度;

b ——标称射胶量。

选择注射机的射胶量,还应遵从75%或85%法则。一般,目标制品(包括料柄)的射胶量,应为注射机标称射胶量工作范围的35%~85%。应尽量避免用大机器生产小制品(多模腔制品除外)。在阅看参数表时,应注意一些厂家使用注射容积而不是实测值表示注射机的射胶量,选择注射机时,可按注射容积的20%~80%(制品品质要求低时)或注射容积的40%~60%(制品品质要求高时)来选择。

2. 锁模力 锁模力是注射机锁模系统的重要参数,常用来标注注射机的型号。锁模力是注射过程中,保证模具型腔紧闭的最大力,其单位为tf(1 tf =9.81kN)或N(也可用kN或MN)。成型时,锁模力不足,会导致模具胀模,熔体从模具分型面漏出。因此,选购注射机时,应选用锁模力较高的机器。目标制品所需的锁模力估算,可用模具型腔正投影面积乘一个常数得到;也可通过计算流道长度并考虑到制品壁厚得到;有时,更多地取决于企业决策者的生产实际经验。

3. 螺杆直径与长径比 标准型的螺杆注射机其注射系统的螺杆长度是固定的,螺杆直径可选择,因而螺杆的长径比( L/D )是变化的。

(1)中等要求的制品,其长径比一般为20:1。

(2)要求较高的制品,其长径比约为22:1。长径比大,其螺杆直径减小,注射机的注射压力增加,射胶量或注射容积降低。高长径比的螺杆,可以得到较好的混炼效果,熔体的热量分布均匀。

(3)要求较低的制品,其长径比约为18:1。这样,可获得较大注射量,但其注射压力相应降低。

4. 注射压力 注射压力是注射机注射系统的螺杆对熔体施加的最大压力,并不是液压系统的最大压力,其单位为MPa。由于注射液压缸施加给螺杆的最大推力是一定的,它们与螺杆及机筒的横截面积的比值相关。对于一定的注射系统,小直径螺杆可获得较高的注射压力。通常,注射压力大约是液压系统压力的10倍。注射压力必须大于制品成型所需要的压力。

一般,熔体粘度低,熔体流动速率高的材料或成型形状简单,壁厚大的制品,可选用低的注射压力;高的注射压力,有利于熔体粘度高的工程塑料或形状复杂,壁厚较薄的制品成型。但是,注射压力高,易使制品产生内应力。

5. 注射速度与注射速率 注射速度是注射机的注射系统在注射过程中,螺杆能够达到的最大的速度,其单位为cm/s。注射速率是注射系统在注射过程中,单位时间射出的最大容积熔体,其单位为cm 3 /s。注射速度的大小,直接影响注射时间,与螺杆直径无关;注射速率的大小,与螺杆的直径有关。注射速度与注射速率的关系,可以表示为

在成型壁厚较薄的制品时,要求注射机有较高的注射速度,有些厂家提供蓄能器或可增大的电动机或液压泵规格,以增大注射机的速度。成型时,理论上总要求熔体前端在模腔内以恒定速度流动,而实际上模腔内截面积在不断变化,这就要求注射过程中,螺杆注射速度可调,有些厂家的注射机可提供10种注射速度。

6. 塑化能力 塑化能力是指注射机在最大螺杆转速,零背压时,每小时内能均匀塑化熔体(PS)的量,或能将物料均匀地加热到某一成型温度的量,其单位为kg/h。注射机的塑化能力,可通过每次成型的射胶量(制品与浇口量)与螺杆转动时间之比进行测算,计算式为

式中 W ——射胶量(g);

t ——螺杆转动时间(s)。

按式(2-3)计算的结果必须小于注射机的实际塑化能力。由于注射机的循环周期比注射机进行一次注射时螺杆塑化(相当于射胶量)物量所需的时间长,因此注射机的射胶量和塑化能力决定了循环周期时间的下限。提高注射机的塑化能力,可通过选用较大的电动机和液压泵实现。

7. 开模行程 开模行程是指,注射机锁模系统的模板从闭模到开模过程中的位移量,其单位为mm。注射机的开模行程必须大于等于所能成型模具的最大厚度或模具最小开距:

开模行程≥2 H + L

式中 H ——成型制件的最大厚度(mm);

L ——成型制件的浇口长度(mm),若为热流道模具, L =0。

8. 模具厚度 模具厚度是指卧式注射机锁模系统在动模板闭合后,达到规定的锁模力时,动模板和定模板之间所能保持的最大和最小距离,也就是锁模系统所提供的夹紧模具最小厚度和最大厚度范围。若实际的模具厚度大于注射机的最小模具厚度,成型模具可以安装在锁模系统内,能够实现闭模并锁紧。否则,就需要选择模具厚度较小的注射机。若实际模具厚度大于注射机的最大模具厚度,注射机不能安装该模具,需要选择模具厚度较大的注射机。

对于直压式液压注射机,模具厚度用注射机所能成型的最小模具厚度表示;对于曲肘式注射机,由于模具厚度可调,它用所能成型的最小模具厚度到最大模具厚度范围表示。最大模具厚度和最小模具厚度之差,为调模装置的最大可调行程。

9. 空循环周期 空循环周期也称为空循环时间,是指注射机在没有塑化、注射、保压、冷却及取出制品等动作的情况下,完成一次循环所需的时间。它也是闭模时间、开模时间和闲置时间的总和,是没有冷却时的极限周期,单位为min或s。

空循环周期可表征注射机的综合性能,衡量注射机的生产能力。这个综合性能,也可用循环速率表示,即在每分钟内的循环次数。由于注射机制造技术水平的提高,大量先进技术的应用,新型号的注射机,其空循环周期已比从前大大地缩短。

(二)选择性参数

注射机的一些性能参数是根据使用者的实际需要进行选择的,如螺杆的表面处理,螺杆的材质、机筒的材质、拉杆的表面处理、冷起动自锁、低压模具保护、喷嘴形式、注射速度的大小,注射压力的大小、保压压力的大小、温控器的控制形式,闭环控制、位置控制、注射速度控制、螺杆速度控制、油压控制、背压控制、模腔压力控制、拉杆张力测量、油温控制、油位控制、油质控制等。

1. 螺杆和机筒的材质和表面处理 有些注射制品的生产,如PVC及醋酸纤维制品、玻璃纤维增强塑料制品等,会加快螺杆和机筒的磨损、腐蚀,需要采取特殊的技术措施。

这些技术措施包括:螺杆和机筒的渗氮处理、螺杆表面镀硬铬、选用双金属螺杆和机筒、选用铬钼合金钢螺杆等。

2. 冷起动自锁 在注射机注射系统的机筒加热温度未达到预设温度时,若起动注射机,由于机筒内物料尚未塑化,过载的负荷会造成注射系统损坏。选择安装冷起动自锁装置的注射机,能防止冷起动违规操作造成的损坏。

3. 螺杆头部的形式 注射机螺杆头部,一般为尖形,主要是为了减小熔体注射时的阻力,防止熔体滞留在螺杆前部。常见的螺杆头部形式有锥形螺杆头、止逆阀螺杆头。

(1)锥形螺杆头,其结构形式如图2-6所示,其锥形角度一般为15°~20°,主要适用于熔体粘度较高的塑料注射成型。锥形螺杆头又分为尖角形及带螺纹锥形两种。

图2-6 锥形螺杆头

a)尖角形螺杆头 b)带螺纹锥形螺杆头

尖角形螺杆头适用于高粘度或热敏性塑料的注射;带螺纹锥形螺杆头便于物料的清洗。

(2)止逆阀螺杆头,其结构形式如图2-7所示,主要适用于中等或低等粘度的塑料注射成型。止逆阀螺杆头能防止或减少熔体回流,提高注射效率。止逆阀螺杆头的种类比较多,常用的有环形止逆阀螺杆头、球形止逆阀螺杆头。

图2-7 止逆阀螺杆头的结构

a)环形止逆阀 b)球形止逆阀

1—环体 2—止逆环 3—止逆环座 4—球阀体 5—钢球座 6—钢球

4. 喷嘴的形式 喷嘴紧密连接机筒及模具衬套口,用于向模具注射熔料及补充熔料。考虑到注射时,熔体经过喷嘴产生压力损失、料温升高、射程变化及注射后是否有熔料流涎等因素,使用不同塑料注射成型时,应相应更换喷嘴。因此,注射机一般都需要配备多种结构形式的喷嘴。常见的喷嘴有直通式、关闭式及专用式等。

(1)直通式喷嘴。图2-8所示为三种不同形式的直通喷嘴。它们具有结构简单、制造方便、压力损失小、成型冷却硬化时的补缩量大、熔料不易滞留等特点,但熔料注射后有流涎现象。

(2)关闭式喷嘴。图2-9所示为两种典型的关闭式喷嘴。它们可以克服直通喷嘴的熔料流涎缺陷。

图2-8 直通式喷嘴

a)通用型直通喷嘴 b)加长型直通喷嘴 c)小孔径直通喷嘴

图2-9 关闭式喷嘴

a)弹簧式关闭喷嘴 b)液压控制式关闭喷嘴

1、5—顶针 2—导杆 3—挡圈 4—弹簧 6—控制杆

5. 注射速度、注射压力、保压压力的数量及控制 注射速度和压力是注射成型的重要参数。在注射成型过程中,若能提供多种速度、压力,适应模具型腔截面的变化,使熔体流动实现更精确控制,注射机就具有更强的功能。

多种注射速度可使熔体前端在充模过程保持速度稳定。注射速度还可选用开环、半闭环、闭环控制。开环控制使用普通比例流量阀;半闭环控制使用闭环比例流量阀;闭环控制使用线性螺杆速度,需要较多的控制器件。

多种注射压力可确保熔体在充模过程中消除流动阻力变化对成型的影响。注射压力可选用闭环压力控制。

在保压过程中,随熔体因冷却收缩,模腔压力逐步降低。采用多种保压压力,可相应降低保压压力,适应保压过程不同阶段的需要。模腔压力可用压力传感器测量。压力传感器还可实现熔体充填、加压、保压的精确控制。

6. 温度控制 注射机的温度采用温度控制器控制。温度控制器有多种形式,如通断、正比例、PD、PID、模糊控制等。精确的温度控制器可使机筒、喷嘴温度更接近熔体所需温度。

7. 液压油压力控制 液压油压力可采用闭环控制。从压力传感器反馈回来的信号,可通过调整比例压力阀流量控制,调整实际压力的偏差。油压的闭环控制可实现注射压力、保压压力和背压在每个循环过程中保持一致。但是,油压控制不能代替熔体压力控制或型腔压力控制。

液压油温度可通过控制冷却水的流量和流速实现。使油的温度保持在40~50℃。液压油温也可采用闭环控制。

杂质或液压缸、柱塞磨损产生的粉末会使液压油脏污。可在液压泵的入口及回油处安装过滤装置,并在滤网上安装差分压力传感器,监测油的脏污程度。

8. 位置控制 注射机需要在许多部位进行位置测量及控制,如螺杆位置、模具位置、顶出位置、模厚调整位置等。螺杆位置的测量是为了设定不同速度及压力时的注射行程,测定加料和减压过程中的射胶量;模具位置的测量是为了确定模具在启闭过程中,其运动的慢—快—慢行程,也可以用于低压模具保护;顶出位置的测量是为了缩短顶出行程,特别是对多位置的顶出行程。

位置控制可采用限位开关、接近开关,但它们只能提供某一固定位置或几个位置的间断测量。若采用电位计控制位置,则可以测量整个行程的位置,精度可达到0.01mm,电位计的精度又取决于A/D转换器的转换精度。

9. 拉杆张力 为控制锁模力并防止拉杆损坏,可设置拉杆张力传感器来测量拉杆张力。测量拉杆张力对曲肘式注射机特别重要。因为曲肘对锁模力有放大作用,而应变片有一定的拉伸范围,要注意拉杆的过度拉伸对测量造成的影响。

(三)非定量参数

非定量参数是一些很难用数据描述,却又是选择注射机时很重要的参数,它往往需要使用者通过市场调查,长期使用才能得到。

1. 噪声和振动 高噪声和强振动,不仅影响机器寿命和制品质量,而且影响到操作人员和环境。

注射机锁模系统在开闭模过程中,加速及减速的惯性很大,若速度控制不佳,就会使机器产生噪声和振动。尤其是在开模时,拉杆内储存的弹性势能,在曲肘和模具突然释放时,就会产生剧烈振动。综合性能好的注射机,有吸收冲击的设计,使噪声和振动降低到最低程度。

2. 可靠性 可靠性是指注射机在正常使用过程的整机可靠性,它是非定量参数中最重要的一个。正常运转的注射机,若发生拉杆断裂、模板损坏(开裂)、曲肘失效等重大事故,对购机者是重大损失。它在购机时无法用定量数据描述,而使用者又往往要在较长的使用时间后才能得知。建议购机者在购置合同中,用整机的失效时间或机器正常运转的百分数,对注射机的可靠性给以制约。

3. 可选备件 可选备件涉及到注射机的技术水平、价格、便利性等因素,具有很大的弹性。比如,液压安全自锁装置、冷却水流量计、模厚自动调节装置、蓄能器、型芯拉出器、气动顶出装置等。其中一些装置,有些厂商作为标准配置,有些厂商则作为可选备件。因此,购机者需要仔细比较,并在合同中加以注明。

四、注射机的注射系统

注射机的注射系统主要用来完成物料输送、熔融塑化、熔料注射(保压)。

注射机的注射系统有多种结构形式,如柱塞式、往复螺杆预塑式、螺杆复合式、斜角螺杆式、平角螺杆式、直角螺杆式、三阶螺杆式、多极螺杆式等。其中,最常用的形式为柱塞式和往复螺杆式。

(一)注射机柱塞式注射系统

柱塞式注射系统如图2-10所示。柱塞式注射系统的工作过程如下:

图2-10 柱塞式注射机的注射系统

1—料斗 2—注射柱塞 3—加料装置 4—分流梭 5—电热圈

6— 喷嘴 7— 机筒 8—移动液压缸 9—注射液压缸

料斗中的物料经计量进入机筒内柱塞的头部,在温度和柱塞的推力作用下,依次进入至分流梭部位并熔融塑化成熔体,当注射机进入注射程序时,注射液压缸推动注射活塞前移,把熔体经由喷嘴注入成型模具型腔,保压后冷却定型成制品。

柱塞式注射系统对物料的熔融塑化,主要依靠机筒外加热装置传导的热量。由于物料在机筒内不能旋转前移,常导致机筒内的物料受热不均、塑化不匀、塑化能力低、注射压力损失大等缺陷。柱塞式注射机特别不宜加工热敏性塑料。

(二)注射机往复螺杆式注射系统

往复螺杆式注射系统是注射机最常用的注射系统,其结构如图2-11所示。

1. 往复螺杆式注射系统的工作过程 当注射系统开始工作时,机筒内螺杆开始不断旋转,料斗中物料连续不断进入机筒,落入螺杆的螺槽,进入机筒的物料被旋转的螺杆推向机筒前方,并同时受到螺杆的压缩和机筒外加热装置的热量作用。此外,物料在机筒内,还不断受到机筒和螺杆之间的剪切和摩擦作用。这时,物料被逐渐熔融塑化并向前移动,物料越向前移动,受到的阻力越大,同时反阻力也逐渐加大。当反阻力超过注射液压缸活塞退回的阻力时,螺杆开始后退,并在螺杆前端形成已塑化料的储料室。当储料室的熔料达到设定的注射量时,螺杆停止转动。然后,注射液压缸加压,注射活塞推动螺杆以一定压力和速度向前移动,把熔料通过喷嘴注入成型模具型腔,保压后冷却定型成制品。

往复螺杆式注射系统通过单螺杆的旋转塑化,前后往复运动,完成熔料的注射。具有物料塑化均匀、塑化能力强、注射压力均匀、注射速度快、功率消耗小等特点,适应于热敏性塑料、工程塑料等多种塑料的成型,也适应于大型塑料制品,结构复杂的塑料制品的加工。虽然往复螺杆式注射系统比柱塞式注射系统结构复杂,但其工作效率高,设备维修、清理比较方便,一直被广泛应用着。而且在此基础上,还研发出了多种形式的新型注射机。

2. 往复式螺杆注射系统的主要零部件 往复式螺杆注射系统主要包括螺杆、机筒、加热装置、注射液压缸、传动装置等。

(1)螺杆。螺杆是注射系统的关键零件。螺杆的形式,一般分为通用型和专用两类。通用型注射螺杆的几何形状如图2-12所示。

注射机用螺杆与挤出机用螺杆相比,具有如下特点:

1)注射用螺杆的长径比( L/D )较小。

2)注射用螺杆的压缩比较小,但计量段螺纹深度较深。

3)注射用螺杆一般为尖头圆锥形,其头部结构特殊(如带螺纹、带止逆环结构),而挤出用螺杆头为尖头、平头或圆锥状等。

4)注射用螺杆的加料段较长,计量段相对地较短。

注射用螺杆的长径比( L/D )一般为18~25;压缩比( h 1 / h 3 )约为2.4~3.2,计量段螺纹深度( h 3 )约为0.04~0.07 D ;螺纹棱宽( e )约为0.08~0.12 D ;螺距( S )一般是螺杆有效长度内的螺距相等,螺纹外径与螺杆直径( D )相等;螺杆尖头锥角约为15°~30°;结晶型塑料一般使用突变型螺杆,非结晶型塑料使用渐变型螺杆。

图2-11 往复螺杆式注射系统的结构

1—料斗 2—料筒 3—螺杆 4—喷嘴 5—移动液压缸 6—注射液压缸 7—减速箱

图2-12 注射螺杆的几何形状

L —有效螺纹长度 L 1 —加料段长度 L 2 —塑化段长度

L 3 —计量段长度 S —螺距 D —螺杆直径 e —螺纹棱宽

h 1 —加料段螺纹的深度 h 3 —计量段螺纹的深度

(2)注射液压缸。注射液压缸主要是为推动螺杆提供动力,将螺杆前部储料室内的已塑化熔料,快速注入模具型腔。注射液压缸一般左右对称,有两个,但也有单注射液压缸的。

(3)注射座移动液压缸。注射座液压缸安装在注射座与前模板之间,可带动注射座上所有部件沿导轨(或导柱)往复运动,从而能使喷嘴紧贴模具及喷嘴后退;还可使注射座回转,便于拆换,清洗螺杆或机筒。

(4)螺杆驱动装置。螺杆驱动装置用来带动螺杆旋转和调整螺杆转速。该驱动装置的特点是:能在有负载的条件下间歇地频繁起动;螺杆转动应平稳低噪声;有过载保护功能;有背压调整功能。螺杆驱动有多种方式,最常用的是电动机和液压马达驱动螺杆转动的方式。

电动机驱动装置如图2-13所示。液压马达驱动装置如图2-14所示。

电动机驱动装置由电动机驱动、液压离合器连接,经齿轮减速箱减速、带动螺杆转动,是目前应用最多的传动形式。液压离合器能对频繁起动的电动机及螺杆工作过载时,起到保护作用。此外,采用背压阀调节螺杆计量时的背压,可根据不同塑料的塑化情况,设定不同的背压。该装置还具有工作寿命长、维修方便等特点。

液压马达驱动装置采用液压马达直接驱动螺杆转动,并对螺杆进行无级调速,是中小型注射机的常用传动形式。

五、注射机的锁模系统

注射机锁模系统的主要作用是安装模具、启闭并夹紧模具、制品脱模等。由于在该装置内完成注射、保压、冷却定型,顶出制品等工艺步骤,因此它应具有如下特征:

1)根据注射机射胶量的大小,具有相适应的模板面积、模板行程、最小和最大距离。

2)具有足够的锁模力,保证在注射成型过程中模具不胀模。

图2-13 电动机驱动装置

1—电动机 2—液压离合器 3—减速箱 4—注射座体 5—料斗 6—料筒 7—螺杆 8—加热器 9—喷嘴 10—接通注射液压缸 11—移动液压缸 12—导板 13—计量装置 14—背压调节阀 15—注射液压缸 16—顶轴(传动轴) 17—花链套 18—背压调节螺钉

图2-14 液压马达驱动装置

1—液压马达 2—减速器 3—料斗 4—料筒 5—螺杆 6—喷嘴 7—调节螺母 8—注射座移动部件 9—移动液压缸 10—球形支撑 11—调节螺母 12—注射液压缸

3)闭模速度快并且平稳,模板移动速度可以变换。

4)顶出装置有多点顶出,顶出力平稳。

5)有安全保护装置,操作安全。

注射机的锁模系统有多种形式,包括液压式、液压-机械式、机械式等。锁模系统包括锁模装置、顶出装置、调模装置、安全保护装置、润滑装置等。

(一)液压式锁模装置

1. 液压式锁模装置的特性 液压式锁模装置是通过液体的压力,保证模具工作时的紧密结合,若取消液体压力,其锁紧力也消失。它具有下述特性:

1)模具锁模力,可通过调节液压油压力方便地调节,运行时设备噪声低。

2)模板行程距离调节方便。

3)模板移动行程开距大,可在较大范围选用模具的厚度。

4)液压工作稳定性欠佳,液压油易泄漏,会因锁紧力不足而产生制品溢料(飞边)缺陷。

2. 液压式锁模装置的形式液压式锁模装置有如下几种形式。

1)直压式锁模装置如图2-15所示。

图2-15 直压式锁模装置

1—前模板 2—模具 3—动模板

4—拉杆 5—后模板 6—锁模液压缸

2)充液稳压式锁模装置如图2-16所示。

图2-16 充液稳压式锁模装置

1、5—增速移模小液压缸 2—充液阀

3、4—稳压缸 6—拉杆 7—动模板

3)闸板稳压式锁模装置如图2-17所示。

图2-17 闸板稳压式锁模装置

4)充液增压式锁模装置如图2-18所示。

图2-18 充液增压式锁模装置

1—增压液压缸 2—充液阀 3—锁模液压缸

4—顶出装置 5—移模液压缸

5)摆臂卡档液压锁模装置如图2-19所示。

图2-19 摆臂卡档液压式锁模装置

1—立柱 2—摆块定位机构

3—稳压缸 4—移模液压缸

6)转盘稳压式锁模装置如图2-20所示。

(二)液压-机械式锁模装置

液压-机械式锁模装置由液压及机械两部分组成,它兼有液压式和机械式锁模装置的优点,具有闭模速度快、自锁、节能等特点。液压机械式锁模装置有如下几种形式:

1)液压单曲肘式锁模装置如图2-21所示。

2)液压双曲肘撑板式锁模装置如图2-22所示。

3)液压双曲肘撑板式锁模装置如图2-23所示。

(三)机械式锁模装置

机械式锁模装置是指注射机从启闭模动作到锁模力的产生和保持,均由机械传动完成的锁模装置。

早期的锁模装置由于锁模力与速度的调整复杂,惯性和噪声大,制造维修困难,已很少有厂家使用。近年来,有一些较新的机械锁模装置采用伺服电动机、挠性齿形带、大螺距丝杠、曲肘机构传动,配以微机控制,如图2-24所示。它具有省能、低噪声、清洁、易操作维修等特点。

(四)调模装置

在注射机上安装模具时,可采用调模装置(特别是液压-机械式锁模装置),在注射机最小和最大模厚范围内,对不同厚度的模具,调节模板间距离。调模装置除要求操作方便外,其轴向位移应准确灵活,保持同步;调节行程应有限位及过载保护。此外,锁模力的大小也靠调模装置的精细调整实现。

一般,小型注射机用手动调节,大中型注射机采用电动或液压传动调节。常用的调模装置有如下几种:

1)后调模装置如图2-25所示。

2)连杆调模装置如图2-26所示。

图2-20 转盘稳压式锁模装置

图2-21 液压单曲肘式锁模装置

1—定模板 2—拉杆 3—动模板 4—调节螺母

5—顶出杆 6—单曲肘连杆 7—固定模板(后) 8—移模液压缸

S —模板行程 L 1 —模具最小厚度 L 2 —模具最大厚度

(五)顶出装置

顶出装置的主要作用是在制品定型后,在开模的同时顶出模具型腔内的制品。因此,要求顶出装置具有足够的顶出力,以及顶出力要均匀;可控的顶出次数、顶出速度,并且与模板启闭速度协调;有足够的顶出行程并能根据模具的厚度尺寸调节;若模具具有多点顶出时,各顶针(杆)的顶出力均匀,顶出针(杆)的长度应相等。

图2-22 液压双曲肘撑板式锁模装置

1—闭模液压缸 2—固定(后)模板 3—曲肘连杆 4—调距螺母

5—顶出装置 6—顶出杆 7—移动模板 8—拉杆 9—固定(前)模板

顶出装置一般分为液压顶出、机械顶出、气动顶出等形式。

1. 液压顶出 如图2-23的件9(顶出杆)、件10(顶出液压缸),它们安装在移动模板的后面。开模时,模板后移,顶出液压缸推动顶出杆伸出,顶出杆的长度是可调节的。

图2-23 液压双曲肘撑板式锁模装置

1—合模液压缸 2—活塞杆 3—肘支座 4—曲肘连杆 5—楔块 6—调节螺母

7—调节螺钉 8—固定(前)模板 9—顶出杆 10—顶出液压缸

11—右移动模板 12—左移动模板 13—固定(后)模板拉杆 14—活塞

图2-24 齿形带丝杠的机械式锁模装置

1—后模板 2—齿形带

3—电动机轴 4—伺服电动机

2. 机械顶出 如图2-22的件5(顶出装置)、件6(顶出杆)。顶出杆固定在机架上。开模时,移动模板后退,顶出杆穿过移动模板中心孔而推动模具顶板,顶板将模腔内制品顶出,顶出杆长度可通过螺杆调节。

许多注射机都使用液压顶出装置,机械顶出装置一般在小型注射机上使用。而在大型注射机上,往往同时设置机械顶出装置和液压顶出装置。

图2-25 后调模装置

1—机架 2—活塞杆 3—后模板 4—拉杆 5—顶角 6—齿轮螺母

7—大齿圈 8—定位块 9—小齿轮 10—活塞

3. 气动顶出 气动顶出使用压缩空气,通过模具预设小孔,在开模时,将制品直接吹出。由于气动顶出对压缩空气有一定要求,并需增设相关的气路装置,目前使用得较少。

图2-26 连杆调模装置

1—曲肘 2—支链 3—铰链轴 4—限位装置

5、6—连杆调节装置 7—动模板 8—定模板

(六)安全保护装置

安全保护装置的主要作用是保护操作者的安全、机器及模具的安全。因此,安全保护装置应该安全可靠,无误动作,调整方便准确。操作者也必须经常检查安全保护装置的完好情况。常用的安全保护装置有如下几种:

1)机械式安全装置如图2-27所示。

2)机械-液压-电气保护装置。大中型注射机为保护操作的绝对安全,常采用机械、液压、电气多路保护装置。如安全门打开时,立即切断锁模油路,使机器无法闭模;当安全门中任何一扇门打开时,电气开关断开,注射机的所有动作停止。

3)模具低压保护装置如图2-28所示。注射机在闭模前,移模动作处于低速低压状态。这时,只要在模具分型面或型腔留有异物,它们所产生的阻力都能终止动模板的动作,并使高压锁模程序中断。

六、注射机的液压系统

液压系统是注射机的一个重要控制系统。液压系统利用油液作为传递运动能量的介质,并控制其压力及流量,从而控制注射机各系统的运动方向、速度及力的大小。

图2-27 机械式安全装置

1—动模板 2—圆柱齿条 3—锁销 4—定模板

图2-28 模具低压保护装置

1—安全阀 2—异物

(一)注射机液压系统的组成

注射机的液压系统包括动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置、传动介质(液压油)等。

1. 动力装置 把电动机输出的机械能转换成液体的压力能的装置。它包括电动机、液压泵及其附件。

2. 执行装置 把液体的压力能再转换为机械能,带动工作机构动作、向外运动的装置。它包括各种液压缸和液压马达(合模液压缸、顶出液压缸、整体移动液压缸、注射液压缸、传动液压马达等)。

3. 控制装置 控制液压油的压力、流量和流向,保证工作机构按一定要求进行运动的装置。它包括压力控制阀(溢流阀、减压阀、背压阀等)、流量控制阀(节流阀、单向节流阀、调速阀等)、方向控制阀(单向阀、换向阀)、比例控制阀(比例压力阀、比例流量阀)等控制阀件。

4. 辅助装置 辅助液压系统各装置完成各种功能并保证系统的安全运行的装置。它包括油箱、过滤器、堵塞指示器、蓄能器、压力继电器、热交换器、管道、接头、压力表等。

5. 传动介质 用来进行能量的转换、传递和控制的介质,主要是各种液压油。注射机常用液压元件的符号见表2-2。

表2-2 注射机常用液压元件的符号

(二)注射机对液压系统的工作要求

1. 注射机注射系统的要求 主要体现在如下几方面:

1)注射液压缸能提供足够的,可以调节的注射压力和注射速度。

2)注射完成,要有保压压力。

3)能适应不同塑料,在预塑化时能调节螺杆转速和背压。

4)注射座整体移动液压缸要有足够的推力,使注射座能及时动作(前移或后退)。能保证喷嘴与模具浇口紧密牢靠贴合。能满足注射机预塑化时的固定加料,前加料和后加料要求。

2. 注射机锁模系统的要求 主要体现在如下几方面:

1)在注射成型时,锁模系统的闭模液压缸,应有足够的锁模力,避免成型模具因高压注射而胀模。

2)闭模液压缸应能满足模具启闭时的速度要求。闭模液压缸的工作速度,在启模时为慢—快—慢;闭模时为快—慢。

3)锁模系统启闭模的快—慢速度比值较大,可采用双泵并联、多泵分级控制、节流调速等方法,保证启闭模速度的调节。

4)锁模系统的顶出装置有足够的顶出力。若为多点顶出时,各支点顶出杆要顶出力均匀,顶出长度相同,顶出速度平稳可调。

3. 液压系统对液压油的要求 主要体现在如下几方面:

1)液压油抗氧化、耐磨损、防腐蚀、泡沫少、化学性能稳定、润滑性能好。

2)随季节变化,更换不同粘度的液压油。夏季使用粘度值高的液压油;冬季使用粘度值小的液压油。在工作温度变化范围内,其粘度值变化要小。

3)液压油的燃点(闪点)高,凝固点低,以适应不同温度环境。

4)液压油要清洁,不得含有蒸汽、空气及其他易产生气体的杂质,水分含量不能超过0.025%(质量分数),无油泥、金属屑和锈屑。

(三)典型的液压传动线路

HTF80注射机是目前常用的注射机,其液压回路原理如图2-29所示。

图2-29 HTF80注射机液压回路原理图

(四)注射机液压系统的维护及常见故障的排除

1. 液压系统的维护 对液压系统的维护,主要做好如下工作:

(1)液压管路的防渗漏。在安装液压管路时,液压元件的连接螺纹或法兰端面要清洁平整;紧固各元件的螺钉时,用力要均匀;管接口的防漏胶布不能暴露于管道中。在置放密封圈时,密封圈及密封圈沟槽必须清洁无毛刺;与密封圈配合的磨合面要平整光滑;密封介质必须清洁。

在生产过程,需经常(长期)检查管路及液压元件的连接处是否密封,一旦发现渗漏,及时排除漏油点。

(2)液压油的防污染。液压油箱的周围环境要清洁;油箱盖要密封盖好,并设有通气孔;箱内壁不得涂刷油漆。

液压油的工作温度应保持45~55℃(不能超过60℃);工作时,油箱应保持足够数量的液压油;液压油一般1.0~1.5年更换一次;必要时,对油进行过滤及加热除去水分。保持液压元件的清洁,拆洗液压件和油路板时,要避免棉纱粘附在元件上;不可用压缩空气或用嘴吹拭元件,防止空气进入油内产生空化;经常清洗或更换过滤器的滤芯。

(3)安装液压系统的安全报警装置。液压油不足报警装置,可防止吸油量不足;油温过高报警装置,可防止损坏液压元件;吸油过滤器供油不足报警装置,可防止空气混入液压油中;润滑油不足报警装置,可保证各配合滑动部位的良好润滑。

2. 液压系统常见故障的排除 注射机液压系统常见故障的排除见表2-3。

表2-3 液压系统常见故障的排除

(续)

七、注射机的电气控制系统

注射机的电气控制系统,由三个部分组成:加热控制部分、电动机及其控制部分、顺序控制器部分等。

注射机的电气控制系统,包括以下装置:

(1)单片机。单片机由操作面板和输入输出接口板组成。它通过内部的用户程序,控制整个注射机运行。

(2)压力控制装置。用压力传感器进行液压系统的压力检测,用单片机和流量比例阀控制和修正液压系统的压力。

(3)温度控制装置。用热电偶检测温度,通过单片机形成闭环控制,为注射机各加热段提供精确的温度。

(4)位置控制装置。用解码检测注射、锁模、顶出的位置;通过调模位移传感器检测调模位移量,再经由处理器精确控制其位移量。

(5)其他检测及控制装置。

图2-30、图2-31所示分别为HTF80型注射机主回路电气原理图和控制回路电气原理图。

图2-30 HTF80主回路电气原理图

八、注射机的操作

注射机操作是实际动手的技能,是学习塑料注射成型技术的第一步,也是培训新员工掌握塑料注射成型技术的第一步。只有在熟练掌握了注射机操作技能的基础上,上述各章的成型技术内容才能融会贯通。

(一)注射机操作的相关信息

在注射机操作前,必须掌握以下相关信息。

图2-31 HTF80型控制回路电气原理图

1. 注射机的操作指南和产品说明书 注射机制造厂商会为每台注射机提供产品说明书、操作指南等基本信息,必须仔细阅读。一次阅读是不够的,应该根据员工操作注射机的熟练程度,反复多次地阅读操作指南、主要技术参数、一般故障的排除等。

2. 注射机生产作业指导书(操作规程)塑料制品的注射成型原理是基本相同的,但不同的机型、不同的塑料制品,其操作方式会有差异。因此,要仔细阅读注射机生产作业指导书(操作规程),防止在注射成型生产过程出现人身、设备、模具等方面的安全事故。

3. 注射机的操作方式 塑料注射成型是一个按规定程序周期性地循环进行的生产过程。完成一个循环周期有点动、手动、半自动、自动等四种操作方式。

(1)点动。注射机的所有动作是在按住相应的按钮时才能慢速进行的,手离开按钮,动作即停止。主要是为模具的安装调试,检查某一部位的工作状态,检修机器而设置。

(2)手动。按住某一按钮,其相应控制的某一动作开始运动,直到完成动作停止;不按住按钮,动作便不进行。主要是为检查模具装配的状态,观察机器运行状态,特殊情况下的生产等而设置。

(3)半自动。注射机关闭安全门后,即按预先设定的工作程序完成一次注射成型周期。开安全门取出制品,再关闭安全门,又可进行下一次注射成型周期。这是一种常用的操作方式,主要在需手工脱模、手工安装嵌件时使用。

(4)自动。关闭安全门后,一次完全部注射任务。

4. 注射机的加料方式 注射机根据注射座移动情况,有三种加料方式:固定加料、前加料、后加料等。

(1)固定加料。注射机在每个循环周期中,注射座固定不动。它可缩短循环周期时间,提高生产效率,适用于PS、PE等成型温度范围宽的塑料。

(2)前加料。在螺杆完成预塑化之后,注射座退回,也称为加料退回。它可提高塑化效果,减少喷嘴流涎现象,适用于PA、PC等熔体粘度低的工程塑料。

(3)后加料。在每次循环周期中,注射座退回后,才开始螺杆预塑化,也称为退回加料。它可防止喷嘴形成冷料,保证模具同步冷却,适用于PE、PP、POM等结晶型塑料。

(二)依屏幕显示的界面进行操作

每台注射机都会有操作面板,打开显示屏后,就可按操作指南或屏幕显示的界面提示,进入注射机操作。

下面以某型号的注射机为例,说明其中几项主要操作的步骤及技术参数的设定。

1. 显示界面介绍 图2-32所示为某注射机的状态显示界面。

图2-32 某注射机的状态显示界面

当打开注射机屏幕后,就会显示一幅相似的显示界面(以下同),界面列出了当前注射机的工作状态。操作者就可依照画面的提示进入操作。该界面显示的信息分成两部分:一部分是通用界面;一部分是状态显示界面。

(1)通用界面包括上、下两部分:上部分第一行为标题栏,第二行为动作栏;下部分第一行为说明栏;第二行为功能键栏。

(2)状态显示及操作设定界面:按 F1 键所显示的中间部分界面包括如下六个部分:

1)第1纵列显示注射机正在动作的压力、流量(速度)、操作时间。

2)第2纵列显示注射机当前移动模板、托模、射座台的位置值。

3)第3纵列显示注射机射出位置、射出开始时的位置、射出结束时的位置。

射出监测点是判断该模成品是否完好的依据,是指整个行程结束,在转为储料的一瞬间,射出结束时的位置。

4)第4纵列显示射出转保压的位置、保压时间、储料时的螺杆转速。

5)料管温度是指注射机机筒各段的现在温度。

6)注射机的动作显示。

2. 开关模操作 图2-33所示为某注射机开关模操作设定界面。

图2-33 某注射机的开关模设定界面

F2 键进入开关模设定界面,在这里可进行如下操作:

(1)根据模具和产品(包括料杆)尺寸,输入开模行程数据。

(2)输入三段关模(快速、低压、高压)的压力、速度、终止位置。

(3)输入三段开模(一慢、快速、二慢)的压力、速度、终止位置。

(4)手动按 开关模 键,进行开关模操作。

(5)再次循环暂停(延迟)时间的设定。

(6)在开模的同时,托模或中子连动功能。

3. 顶出操作 图2-34所示为某注射机进行顶出操作时的托模吸吹气界面。

图2-34 某注射机的托模及吹气界面

F4 键进入托模及吸气界面,在这里可进行如下操作:

(1)选择托模的种类。

1)停留为半自动操作, 全自动 键无效,顶针顶出后即停止,只有取出制品,关上安全门后,才做顶退动作。

2)定次——顶针按设定次数做顶出顶退动作,即计数脱模。

3)震动——顶针按设定次数在托进终止处,作短时间震动。

(2)设定顶针托模的次数。

(3)设定托模进和托模退的延迟时间、压力、速度和终止位置。

(4)选用吹气脱模时,可对凸模和凹模分别吹气,以位置控制动作点,按设定时间吹气,或托模动作已完成,必须待吹气动作完成后再闭模。

4. 中子操作 图2-35所示为某注射机的中子操作界面。

中子(包括两组绞牙)为某些注射机使用的术语,是指模具的抽芯机构。按 F5 键进入中子操作界面,在这里可进行如下操作:

(1)设定中子A的功能和控制方式。

(2)设定中子A的压力、速度、时间或计数、动作位置。

(3)依中子A的方式,设定中子B、中子C(设定中子C时,需再按一次 F5 键)。

(4)设定结束,按 中子A进 键和 中子B进 键,手动操作中子,并根据动作位置,按 开关模 键,以达到中子动作的要求。

图2-35 某注射机的中子操作界面

5. 机筒温度的设定 图2-36所示为某注射机的机筒温度设定界面。

图2-36 某注射机的机筒温度设定界面

F7 键进入机筒温度设定界面,在这里可进行如下操作:

(1)输入设定的温度值(最多有7段)。

(2)若屏幕显示“ * ”时,表明电热正在加热,但实际温度在设定温度区内,可进行射出动作。

(3)半温控制,指实际温度被控制在设定值的一半。可用于临时停机时,降低温度,防止塑料分解。

6. 注射座(射台)调整 图2-37所示为某注射机的射台/调模界面。

图2-37 某注射机的射台/调模界面

F6 键进入射台/调模界面,在这里可进行如下操作:

(1)设定射台前进和后退以及调模前进和后退的压力和速度,前进终止位置即是喷嘴与模具接触位置,即“全自动”时注射开始的位置。

(2)按 射台前进 射台后退 键,调整注射座位置。

7. 储料和防流涎操作 图2-38所示为某注射机的储料射退资料界面。

按几次 F3 键进入储料射退资料界面,在这里可进行如下操作:

(1)设定储料和射退的压力、速度、终止位置或动作时间。

(2)设定储料时的背压压力。

(3)按 储料 键一次即开始做 储料 动作,到达三段终止位置后自动做射退动作;射退可选择使用位置值或使用时间值来控制。

(4)冷却用于防止喷嘴流涎,只在“半自动”状态下进行。冷却时间从保压结束开始计时,时间到后开模。若储料时间大于冷却时间,则开模在储料结束后;在保压结束后,先计储料前冷却时间,再做储料动作。

图2-38 某注射机的储料射退资料界面

8. 注射和保压操作画面 图2-39所示为某注射机的射出资料界面。

图2-39 某注射机的射出资料界面

F3 键进入射出资料界面,在这里可进行如下操作:

(1)选择由注射转保压的控制方式。

(2)输入上限时间,若选择上限时间达到,自动转为保压。

(3)输入射出的压力、速度和终止位置,若选择射出终止位置(六段)达到,转为保压。

(4)输入保压(一至四段)的压力、速度和保压时间。

(5)按 射出 键开始注射动作。

九、注射机的维护和故障排除

(一)注射机的维护

1. 注射机的日检查 主要包括以下项目:

1)确保液压油箱内的液压油到达油位线中线以上或注满。

2)拧紧模具和各个移动部件上的螺栓。

3)拧紧热电偶接头,并确保导管完好。

4)检查各加热器的线路,并观察其加热升温时间达到设定温度(不能过短或过长)。

5)检查各安全装置(安全门及安全门行程开关、锁模安全装置、紧急制动按钮等)是否正确固定,状态是否完好。

6)检查油冷却器及有流量检测器的装置,视察水进、出口,流量调节状况,并使其无泄漏,状态正常。

7)在各滑动表面施加润滑油,并检查注油器或注油杯,润滑装置是否状态正常。

8)察听机器运转时是否有异常噪声及异常现象。

9)检查并记录机器的泄漏及泄漏点数量。

10)检查各成型条件(温度、压力、速度、次数、各动作切换位置)是否有误。

2. 注射机的周检查 主要包括以下项目:

1)检查各个行程开关的螺钉和螺栓,如松动或失落,应拧紧补足。

2)检查各个电热圈的外部,如发现粘附有树脂、螺栓松动、线路接头松动或损坏,应及时修复。

3)检查各液压元件的工作状态,并使其保持正常。

4)第一个月应每周清洗过滤器一次,以后每三个月清洗一次。

5)清洗注射机各部位,保持干净、清洁。

3. 注射机的月检查 主要包括以下项目:

1)清洗油冷却器(热交换器)的热交换管,如果水质较好,可视检测情况决定是否清洗。

2)清洗油箱通气装置(带有元件)。

3)观察液压油是否脏或有气泡,决定是否过滤。

4. 注射机的季检查 主要包括以下项目:

1)检查液压油,若非常脏,应(根据使用季节)更换适当型号的液压油。

2)清洗过滤器。

3)修复松动或裸露的线路。

4)检查电气控制箱内的块状空气过滤器,若非常脏,应清洗。

5. 注射机的年检查 主要包括以下项目:

1)检查并拧紧机器上所有螺栓。

2)检查并更换所有熔丝。

3)注射机的移动部分如有损坏,用磨石仔细地修整。

4)检查并更换液压油,检测并清洗其空气过滤器。

5)请专业人士对机器进行绝缘测试,检测泵、驱动液压马达等。

(二)注射机故障警报及排除

按表2-4排除常见的故障警报。

表2-4 常见的故障警报及排除

(续)

(三)注射机常见故障的排除

注射机在运转过程中可能出现故障,其常见故障及排除方法可参阅表2-5。

表2-5 注射机常见故障及排除方法

(续)

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