注塑機結(jié)構(gòu)分析及其工作原理（連載二）

來源：?作者：?2021-05-31 10:22

（二）合模部件

合模部件是注塑機的重要部件之一，其功能是實現(xiàn)啟閉運動，使模具閉合產(chǎn)生系統(tǒng)彈性變形達到鎖模力，將模具鎖緊。

對合模部件的要求：

①??? 動范本的啟閉模運動要高速、平穩(wěn)、靜音；

②??? 合模機構(gòu)必須達到額定鎖模力要求，可靠地鎖緊模具；

③??? 合模部件有足夠的裝?？臻g和范本行程；

④??? 動范本運動要可靠安全，保護人身與模具安全，設(shè)置雙重保險；

⑤??? 合模部件及其模具有足夠的強度和剛性。

合模部件由合模架、合模機構(gòu)、調(diào)模裝置、保護裝置、頂出裝置等組成。

1．合模機構(gòu)

合模機構(gòu)有液壓式、機械式和機械-液壓復(fù)合式。下面對我廠注塑機的合模機構(gòu)做一下介紹。

（1）液壓曲肘連桿式

屬機械-液壓復(fù)合式，其結(jié)構(gòu)特點是液壓缸通過曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動模板實現(xiàn)啟閉模運動，充分利用了曲柄連桿機構(gòu)的行程、速度、力的放大特性和自鎖特性，達到快速、高效和節(jié)能的效果。常用的液壓曲肘連桿式形式有：雙曲肘內(nèi)翻式、雙曲肘外翻式、撐肘式、單曲肘擺缸式和單曲肘掛缸式。

我們所用的是雙曲肘內(nèi)翻式，如圖9所示。這種形式的動作原理是：啟閉模時，合模缸1進油，活塞桿推動雙曲肘連桿機構(gòu)5帶動動范本6及其模具實現(xiàn)啟閉模運動；模具接觸時，曲肘連桿5處于未伸直狀態(tài)，在合模油缸1推力作用下曲肘連桿機構(gòu)5產(chǎn)生力的放大作用，使合模系統(tǒng)發(fā)生變形，直至曲肘連桿5伸直進入自鎖為止。模具接觸時連桿未伸直的程度是通過調(diào)模裝置與合模油缸相配合，按工藝所要求的鎖模力來調(diào)整的。

1-合模油缸；2-調(diào)模裝置；3-后范本；4-拉桿；5-曲肘連桿；6-動范本；7-定范本；8-頂出油缸；

（2）直壓式合模

此種結(jié)構(gòu)的特點是其開關(guān)模動作及鎖模動作都是通過油缸直接作用完成的。移模速度和合模力的大小分別由活塞桿的移動速度和活塞產(chǎn)生的最大軸向力確定。

1-上范本；2-拉桿；3-下范本；4-鎖模油缸；5-移模油缸；6-電子尺；7-底板

這種結(jié)構(gòu)的工作原理是：開關(guān)模時，移模油缸5進油，推動活塞桿，從而帶動拉桿及動范本運動，實現(xiàn)開關(guān)模動作；進入鎖模狀態(tài)后，鎖模油缸4進油，在油的推力作用下產(chǎn)生大的鎖模力，通過鎖模油缸活塞桿對底板7的力的作用而壓緊模具，實現(xiàn)鎖模。

（3）直壓式與肘桿式的比較

①直壓式合模力F = P油缸×S油缸，故調(diào)節(jié)合模力較容易，但壓力確定后，如PMAX=140Kg/cm2，故不允許超載。而肘桿式注塑機是通過連桿機構(gòu)的力擴大以后產(chǎn)生的，故通常情況下可以超載10%以上。

②由于結(jié)構(gòu)關(guān)系，通常情況下直壓式的容模量大于肘桿式，特別適用于深容器產(chǎn)品。

③肘桿式剛性比直壓機剛性好，因為高壓鎖模時，肘桿式是全部鑄鋼變形后產(chǎn)生的，合模力當(dāng)剛要超載時，因為液壓油與鑄鋼的彈性模量差10倍左右，故同樣要產(chǎn)生飛邊情況下，肘桿式注塑機產(chǎn)生的飛邊要小得多。

④肘桿式注塑機由于合模力是通過力的放大作用產(chǎn)生的，且高壓鎖模后，在注射、保壓過程中可卸壓，而直壓式在注射、保壓過程中始終高壓保持，且直壓式合模油缸直徑遠大于肘桿式，故肘桿式較省電。

⑤肘桿式合模機構(gòu)都是通過連桿機構(gòu)產(chǎn)生合模力，故要有高的模板平行度及長的壽命，其所要求的加工精度較高，且零件較多，成本較高。而直壓式是通過合模大油缸產(chǎn)生合模力，幫其密封存要求較高，隨著時間的推移，較易磨損，產(chǎn)生泄漏后，合模力會下降。

2．合模架的組成

合模架是合模部件的基礎(chǔ)部分，主要由4根拉桿、后模板、動模板、定模板及拉桿螺母組成的具有一定剛度和強度要求的合?？蚣?。動模板在移模裝置的驅(qū)動下，以拉桿以導(dǎo)向，實現(xiàn)啟閉模運動。因此，4根拉桿與3塊模板的材料、結(jié)構(gòu)尺寸，拉桿之間的平行度與3塊模板垂直度都有較高的要求。

1）范本

后模板、動模板和定模板是合模部分的重要零件，后模板和頭板通過拉桿組成合?？蚣埽⑹綑C是底板和動范本形成合?？蚣埽ｆi模后，動、定范本在鎖模力的作用下，將模具鎖緊并使其產(chǎn)生壓縮變形，與此同時，3塊范本將發(fā)生彎曲變形，范本中部將產(chǎn)生撓度。模板的結(jié)構(gòu)，尺寸，材料，彈性模量將直接影響合模系統(tǒng)的強度、剛性，最終影響到鎖模力。

2）拉桿

拉桿又叫格林柱，拉桿是合模裝置的又一主要零件，除與模板組成剛性框架外，還兼有導(dǎo)柱功能，使二板在上滑動，因此要求有較高的幾何精度、尺寸精度、4根拉桿的同步精度、光潔度及耐磨性能。而且合模系統(tǒng)作用時拉桿受到非對稱循環(huán)應(yīng)力的作用，將受疲勞極限的考驗。

3．調(diào)模裝置

如圖11所示，調(diào)模裝置主要由液壓馬達、齒圈、定位輪、調(diào)模螺母的外齒圈等組成，均固定在后模板上。

1-后范本；2-液壓馬達；3-大齒圈；4-后螺母

調(diào)模裝置設(shè)在后模板上，其動作原理是：當(dāng)調(diào)模時，后范本1連同曲肘連桿機構(gòu)及動范本一起移，調(diào)模時4只帶有齒輪的后螺母在大齒輪3驅(qū)動下同步轉(zhuǎn)動，推動后范本及其整個合模機構(gòu)沿拉桿向前或向后移動，調(diào)節(jié)動模板與前模板的距離，根據(jù)允模厚度及工藝所要求的鎖模力實現(xiàn)調(diào)模功能。此種結(jié)構(gòu)緊湊，減少了軸向尺寸，提高了系統(tǒng)剛性。

各齒輪與齒圈的嚙合精度，調(diào)整螺母與拉桿端螺紋的配合精度及運行的同步精度，將影響調(diào)模的靈活性、調(diào)模誤差、調(diào)模精度。

對于直壓式合模機構(gòu)，動、定模板間的距離可以通過移模油缸活塞桿進行調(diào)整，沒有專門的調(diào)模裝置。

4．頂出裝置

頂出裝置要有足夠的頂出力，頂出速度，頂出次數(shù)和頂出精度，是在頂出油缸的作用下作頂出動作。

在我廠用的臥式機中，頂出油缸是通過導(dǎo)桿固定在動模板上的。如圖12所示，其主要的由頂出油缸和頂出桿組成，油缸為雙作用活塞式油缸。

1-頂出油缸；2-活塞；3-活塞桿；4-導(dǎo)桿；5-頂出板；6-頂出桿；7-動范本；8-電子尺

我們用的而帶有滑板的立式合模機構(gòu)的頂出油缸是雙作用活塞桿式的，其示意圖如圖13：

1-滑板；2，5-活塞桿；3-頂出油缸；4-活塞；6-電子尺

在圖13中，活塞桿2同時又起頂出桿的作用。

評順注塑機的頂出油缸是置于鎖模油缸內(nèi)的一個雙活塞作用式油缸，其活塞桿同起到頂出桿的作用。

5．合模部件的精度

合模部件的精度要求從合模部件裝置分析可知：合模部件裝配后置于機架上，應(yīng)保證與注塑部件中心高度一致或垂直。鎖模后動模板與定模板鎖緊模具，因此，兩模板經(jīng)調(diào)整后應(yīng)高度平行。為保證鎖模力作用在中心在線，要求鎖模油缸、調(diào)模裝置與尾板、二板、頭板組成的合?？蚣艿闹行木€保持一致。3塊范本拉桿孔的平等度與其平面的垂直度，各孔的同心度，以及孔本身的尺寸精度及幾何精度，對裝配精度都將產(chǎn)生重要影響。曲肘連桿機構(gòu)頂角各孔之間的相對位置精度，孔的同心度，孔與其端面的垂直度，孔本身的尺寸精度，幾何精度，對曲肘連桿機構(gòu)的運動中心與油缸的同心度將產(chǎn)生重要影響。