模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理


在上一篇中講到了“螺桿式”注塑單元,這里准備深入建議下“螺桿式”注塑單元的工作原理。模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理 第一階段:注射

1.螺桿在油缸的驅動下向前運動

模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理

2.螺桿前部有一個稱為“止逆環”的元件,“止逆環”(Check Ring)的外圈與“料筒”的內徑相同,而內徑則大於螺桿相應部位的直徑。所以“止逆環”可以在一定區域內前后自由活動。

當螺桿向前時,由於前段塑料產生的反作用力,“止逆環”受到一個向后的推力,開始向后運動。

模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理

3.螺桿肩是“止逆環”向后的運動的限位,當“止逆環”與螺桿肩接觸后,便開始跟隨螺桿一起向前運動。此時“止逆環”內孔與螺桿肩合二為一,整個螺桿頭部成為一個類似“活塞”的裝置。

4.整個螺桿繼續向前,由於沒有后退的間隙,料筒內的原料在壓力的作用下,便從噴嘴中射出,被注入模腔。(這個過程與其它的注射原理一樣)

 

 

模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理

第二階段:保壓、成型階段

5. 當整個模腔被注滿后,注塑機收到壓力增大的反饋,便停止加壓,此時壓力會保持一段時間,稱為“保壓”,“保壓”主要用於補償模腔內,由於塑料冷卻收縮而減少的體積。

當塑料完全冷卻后,模腔內的塑料便硬化定型,塑料成型過程結束。

模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理

第三階段 預塑

6. 當模腔內口部的塑料硬化成型后,“注射系統”后部馬達開始旋轉,“料筒”內的原料在“螺桿”的帶動下向前運動。(這一過程的工作原理,類似於“絞肉機”)

7. 向前運動的原料,此時對“止逆環”產生了一個向前的推力。於是“止逆環”與螺桿肩分離,開始向前運動。

模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理

模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理

8. 向前運動的“止逆環”直到與“螺桿頭”接觸后停止。與螺桿肩不同,“螺桿頭”的設計有些特殊,一般在四個方向上開有半圓形的槽,於是“止逆環”的內孔與這些槽就形成了一個通道。

被螺桿推送向前的料,便經過這個通道,繼續向前行進。

模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理

 9. 原料在螺桿旋轉的作用下不斷向前,由於模腔內的產品還未被取出,所以原料無法繼續前行進入模腔。於是不斷向前的原料便在“料筒”的前端聚集,這一過程必然帶來前端壓力的上升,從而給螺桿帶來一個向后的推動力。

當這一推動力大於液壓系統內所設定的最小壓力(稱為“背壓”),螺桿便開始向后運動。直到后退至事先設定的位置(前端准備了足夠注射的原料),馬達停止帶動螺桿的轉動,原料不再向前,“預塑”完成。

“預塑”就是准備注射所用原料的過程,這一過程在產品冷卻的同時進行,“預塑”完成后產品的完全冷卻也同時完成。 

模具基礎篇4:螺桿式注塑機的工作原理

第四階段 產品取出

10. 產品冷卻完成后,便從模腔中取出。料筒的前部也准備了足夠的料,等待下一次注射的開始。

這些就是螺桿式注塑單元的工作過程,我們通常將整個過程稱為“注塑工藝周期”,整個工藝周期所用的時間,稱為“周期時間”(Cycle Time)。

“周期時間”對生產具有的非常的意義,尤其預示着生產效率的高低(當周期短時,單位時間內的生產數量就多),因而企業在實際生產中,會想要千方百計地縮短“周期時間”(大部分是在滿足質量情況下)。縮短周期時間有很多不同的方法,這里暫時先不過多敘述,留待以后分解。


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