2.2 注塑機

2.2.1 注塑機簡介

要生產出產品，首先要把塑料熔化，然后把熔體注入模具型腔，這一系列操作需要專門的機器來完成，這個專門的機器被稱為注塑機。

注塑機的工作原理與打針用的注射器有點相似，它是一種專用的塑料成型機械，利用塑料的熱塑性，將塑料經加熱融化后，加以高的壓力使其快速流入模具型腔內部，經一段時間的保壓和冷卻，形成各種形狀的塑料制品。

注塑機的分類方法很多，按塑化方式不同可分為柱塞式注塑機和螺桿式注塑機；按合模方式不同可分為機械式注塑機、液壓式注塑機、液壓-機械式注塑機；按合模部件與注射部件配置的形式不同可分為臥式注塑機、立式注塑機、角式注塑機等。

本節重點介紹工程中常用的臥式螺桿式注塑機，如圖2-2所示。

注塑機通常由注射系統、合模系統、液壓傳動系統、電氣控制系統、加熱及冷卻系統、潤滑系統、安全監測系統等組成。

1.注射系統

注射系統是注塑機最主要的組成部分之一，它能夠使塑料在螺桿的旋轉推進下均勻塑化，在高壓下快速注入模具型腔。注射系統主要包括料斗、料筒、螺桿、噴嘴、驅動電動機等，如圖2-3所示。

（1）螺桿。當螺桿在料筒內旋轉時，首先將來自料斗的塑料卷入料筒，并逐步將其向前推送、壓實，同時進行排氣和塑化，隨后塑料熔體就不斷地被推到螺桿頭部與噴嘴之間，而螺桿本身則因受熔體的壓力而緩慢后移。當積存的熔體達到一次注塑量時，螺桿停止轉動。在注塑時，螺桿傳遞液壓或機械力使熔體注入模具型腔。

（2）料斗。料斗是注塑機的加料裝置，根據注塑機的不同還配有自動上料裝置或加熱裝置。

（3）料筒。料筒是對塑料進行加熱和加壓的容器，要求具有耐壓、耐熱、耐疲勞、抗腐蝕、傳熱性好等特點。料筒外部一般都配有加熱裝置，可以實現分段加熱和控制。

（4）噴嘴。噴嘴是連接料筒和模具的過渡部分。在注塑時，料筒內的熔體在螺桿的作用下，以高速、高壓流經噴嘴注入模具型腔。

2.合模系統

合模系統的作用是保證模具能順利閉合、打開及頂出制品。在模具閉合后，合模系統給予模具足夠的鎖模力，以抵抗塑料熔體進入模具型腔產生的壓力，防止模具開裂，從而造成制品的不良現象。合模系統主要由合模裝置、調模裝置、頂出裝置、定模板、動模板、合模油缸和安全保護機構組成。

3.液壓傳動系統

液壓傳動系統的作用是實現注塑機按工藝過程所要求的各種動作提供動力，并滿足注塑機各部分所需壓力、速度、溫度等的要求。液壓傳動系統主要由各種液壓元件和液壓輔助元件組成，其中油泵和電動機是注塑機的動力來源。各種閥用于控制液體壓力和流量，從而滿足注射成型工藝的各項要求。

4.電氣控制系統

電氣控制系統與液壓傳動系統合理配合，可滿足注塑機的工藝過程要求（如壓力、溫度、速度、時間要求）和實現各種程序動作。電氣控制系統主要由電器、電子元件、儀表、加熱器、傳感器等組成。

5.加熱及冷卻系統

加熱系統是用來加熱料筒及噴嘴的。注塑機料筒一般采用電熱圈作為加熱裝置，安裝在料筒的外部，并用熱電偶分段檢測，熱量通過筒壁導熱為原料塑化提供熱源。冷卻系統主要是用來冷卻油溫的。油溫過高會引起多種故障，所以必須對油溫加以控制。另一處需要冷卻的位置在下料口附近，目的是防止塑料在下料口處熔化，導致不能正常下料。

6.潤滑系統

潤滑系統是為注塑機的動模板、調模裝置、連桿機構等有相對運動的部位提供潤滑條件的回路，作用是減少能耗和提高零件壽命。潤滑方式有定期手動潤滑和自動電動潤滑兩種。

7.安全監測系統

注塑機的安全裝置主要是指用來保證人和機器安全的裝置，主要由安全門、液壓閥、限位開關、光電檢測元件等組成，可以實現電氣→機械→液壓的連鎖保護。安全監測系統主要對注塑機的油溫、料溫、系統超載，以及工藝和設備故障等進行監測，當發現異常情況時進行指示或報警。