塑料注射成型機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)
塑料注射成型機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng) 注塑機(jī)具有能一次成型外型復(fù)雜、尺寸精確或帶有金屬嵌件的質(zhì)地密致的塑料制品， 被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、機(jī)電、汽車(chē)、交通運(yùn)輸、建材、包裝、農(nóng)業(yè)、文教衛(wèi)生及人們?nèi)粘?生活各個(gè)領(lǐng)域。注射成型工藝對(duì)各種塑料的加工具有良好的適應(yīng)性，生產(chǎn)能力較高，并 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在塑料工業(yè)迅速發(fā)展的今天，注塑機(jī)不論在數(shù)量上或品種上都占有重 要地位，從而成為目前塑料機(jī)械中增長(zhǎng)最快，生產(chǎn)數(shù)量最多的機(jī)種之一。 　　我國(guó)塑料加工企業(yè)星羅其布，遍布全國(guó)各地，設(shè)備的技術(shù)水平參差不齊，大多數(shù)加 工企業(yè)的設(shè)備都需要技術(shù)改造。這幾年來(lái)，我國(guó)塑機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步十分顯著，尤其是 注塑機(jī)的技術(shù)水平與國(guó)外名牌產(chǎn)品的差距大大縮小，在控制水平、產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量和外觀 造型等方面均取得顯著改觀。選擇國(guó)產(chǎn)設(shè)備，以較小的投入，同樣也能生產(chǎn)出與進(jìn)口設(shè) 備質(zhì)量相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。這些為企業(yè)的技術(shù)改造創(chuàng)造了條件。 　　要有好的制品，必須要有好的設(shè)備。設(shè)備的磨損和腐蝕是一種自然規(guī)律，人們掌握 了這種規(guī)律，就可以預(yù)防或減少設(shè)備的磨損和腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備的使用周期，保證設(shè)備的 完好率。 　　為加強(qiáng)塑料機(jī)械的使用、維護(hù)和管理工作，我國(guó)有關(guān)部門(mén)已制訂了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施 細(xì)則，要求各設(shè)備管理部門(mén)和生產(chǎn)企業(yè)對(duì)設(shè)備的管理和使用做到"科學(xué)管理、正確使用、 合理潤(rùn)滑、精心維護(hù)、定期保養(yǎng)、計(jì)劃?rùn)z修，提高設(shè)備完好率，使設(shè)備經(jīng)常處于良好狀 態(tài)。 　　本文撰寫(xiě)了注塑機(jī)維護(hù)、保養(yǎng)的有關(guān)知識(shí)和技術(shù)資料可供設(shè)備管理部門(mén)和生產(chǎn)企業(yè) 的管理人員和技術(shù)人員參考。 　　塑料注射成型技術(shù)是根據(jù)壓鑄原理從十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初發(fā)展起來(lái)的,是目前塑料 加工中最普遍采用的方法之一。該法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料（約占塑 料總量的1/3）。 1.1 注塑成型機(jī)的工作原理 　　注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已 塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品 的工藝過(guò)程。 　　注射成型是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，每一周期主要包括：定量加料-熔融塑化-施壓注射- 充模冷卻-啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。 1.2 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 　　注塑機(jī)根據(jù) 塑化方式分為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)；按機(jī)器的傳動(dòng)方式又可分為液壓式、機(jī)械 式和液壓-機(jī)械（連桿）式；按操作方式分為自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)注塑機(jī)。 　?。?）臥式注塑機(jī)：這是最常見(jiàn)的類(lèi)型。其合模部分和注射部分處于同一水平中心線(xiàn) 上，且模具是沿水平方向打開(kāi)的。其特點(diǎn)是：機(jī)身矮，易于操作和維修；機(jī)器重心低， 安裝較平穩(wěn)；制品頂出后可利用重力作用自動(dòng)落下，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。目前，市場(chǎng) 上的注塑機(jī)多采用此種型式。 　?。?）立式注塑機(jī)：其合模部分和注射部分處于同一垂直中心線(xiàn)上，且模具是沿垂直 方向打開(kāi)的。因此，其占地面積較小，容易安放嵌件，裝卸模具較方便，自料斗落入的 物料能較均勻地進(jìn)行塑化。但制品頂出后不易自動(dòng)落下，必須用手取下，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 操作。立式注塑機(jī)宜用于小型注塑機(jī)，一般是在60克以下的注塑機(jī)采用較多，大、中型 機(jī)不宜采用。 　?。?）角式注塑機(jī)：其注射方向和模具分界面在同一個(gè)面上，它特別適合于加工中心 部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。它占地面積比臥式注塑機(jī)小，但放入模具內(nèi)的嵌 件容易傾斜落下。這種型式的注塑機(jī)宜用于小機(jī)。 　　（4）多模轉(zhuǎn)盤(pán)式注塑機(jī)：它是一種多工位操作的特殊注塑機(jī)，其特點(diǎn)是合模裝置采 用了轉(zhuǎn)盤(pán)式結(jié)構(gòu)，模具圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這種型式的注塑機(jī)充分發(fā)揮了注射裝置的塑化能 力，可以縮短生產(chǎn)周期，提高機(jī)器的生產(chǎn)能力，因而特別適合于冷卻定型時(shí)間長(zhǎng)或因安 放嵌件而需要較多輔助時(shí)間的大批量塑制品的生產(chǎn)，但因合模系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，合模裝 置的合模力往往較小，故這種注塑機(jī)在塑膠鞋底等制品生產(chǎn)中應(yīng)用較多。一般注塑機(jī)包 括注射裝置、合模裝置、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分。 　　注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實(shí)現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提 ，而為滿(mǎn)足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時(shí)，由于注射壓力很高 ，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力（模腔內(nèi)的平均壓力一般在20~45MPa之間，因此必須 有足夠大的合模力。由此可見(jiàn)，注射裝置和合模裝置是注塑機(jī)的關(guān)鍵部件。 1.4 注塑機(jī)的操作 　　 1.4.1注塑機(jī)的動(dòng)作程序 　　噴嘴前進(jìn)→注射→保壓→預(yù)塑→倒縮→噴嘴后退→冷卻→開(kāi)?！敵觥酸槨_(kāi)門(mén)→關(guān)門(mén)→合模 →噴嘴前進(jìn)。 　　1.4.2注塑機(jī)操作項(xiàng)目：注塑機(jī)操作項(xiàng)目包括控制鍵盤(pán)操作、電器控制柜操作和液壓 系統(tǒng)操作三個(gè)方面。分別進(jìn)行注射過(guò)程動(dòng)作、加料動(dòng)作、注射壓力、注射速度、頂出型 式的選擇，料筒各段溫度及電流、電壓的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。 　　1.4.2.1注射過(guò)程動(dòng)作選擇： 　　一般注塑機(jī)既可手動(dòng)操作，也可以半自動(dòng)和全自動(dòng)操作。 　　手動(dòng)操作是在一個(gè)生產(chǎn)周期中，每一個(gè)動(dòng)作都是由操作者撥動(dòng)操作開(kāi)關(guān)而實(shí)現(xiàn)的。 一般在試機(jī)調(diào)模時(shí)才選用。 　　半自動(dòng)操作時(shí)機(jī)器可以自動(dòng)完成一個(gè)工作周期的動(dòng)作，但每一個(gè)生產(chǎn)周期完畢后操 作者必須拉開(kāi)安全門(mén)，取下工件，再關(guān)上安全門(mén)，機(jī)器方可以繼續(xù)下一個(gè)周期的生產(chǎn)。 　　全自動(dòng)操作時(shí)注塑機(jī)在完成一個(gè)工作周期的動(dòng)作后，可自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)工作周期。 在正常的連續(xù)工作過(guò)程中無(wú)須停機(jī)進(jìn)行控制和調(diào)整。但須注意，如需要全自動(dòng)工作，則 （1）中途不要打開(kāi)安全門(mén)，否則全自動(dòng)操作中斷；（2）要及時(shí)加料；（3）若選用電眼 感應(yīng)，應(yīng)注意不要遮閉了電眼。 實(shí)際上，在全自動(dòng)操作中通常也是需要中途臨時(shí)停機(jī)的，如給機(jī)器模具噴射脫模劑等。 　　正常生產(chǎn)時(shí)，一般選用半自動(dòng)或全自動(dòng)操作。操作開(kāi)始時(shí)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要選擇操 作方式（手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)），并相應(yīng)撥動(dòng)手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)開(kāi)關(guān)。 　　半自動(dòng)及全自動(dòng)的工作程序已由線(xiàn)路本身確定好，操作人員只需在電柜面上更改速 度和壓力的大小、時(shí)間的長(zhǎng)短、頂針的次數(shù)等等，不會(huì)因操作者調(diào)錯(cuò)鍵鈕而使工作程序 出現(xiàn)混亂。 　　當(dāng)一個(gè)周期中各個(gè)動(dòng)作未調(diào)整妥當(dāng)之前，應(yīng)先選擇手動(dòng)操作，確認(rèn)每個(gè)動(dòng)作正常之 后，再選擇半自動(dòng)或全自動(dòng)操作。 1.4.2.2預(yù)塑動(dòng)作選擇 　　根據(jù)預(yù)塑加料前后注座是否后退,即噴嘴是否離開(kāi)模具,注塑機(jī)一般設(shè)有三種選擇。 （1）固定加料：預(yù)塑前和預(yù)塑后噴嘴都始終貼進(jìn)模具，注座也不移動(dòng)。（2）前加料： 噴嘴頂著模具進(jìn)行預(yù)塑加料，預(yù)塑完畢，注座后退，噴嘴離開(kāi)模具。選擇這種方式的目 的是：預(yù)塑時(shí)利用模具注射孔抵助噴嘴，避免熔料在背壓較高時(shí)從噴嘴流出，預(yù)塑后可 以避免噴嘴和模具長(zhǎng)時(shí)間接觸而產(chǎn)生熱量傳遞，影響它們各自溫度的相對(duì)穩(wěn)定。（3）后 加料：注射完成后，注座后退，噴嘴離開(kāi)模具然后預(yù)塑，預(yù)塑完再注座前進(jìn)。該動(dòng)作適 用于加工成型溫度特別窄的塑料，由于噴嘴與模具接觸時(shí)間短，避免了熱量的流失，也 避免了熔料在噴嘴孔內(nèi)的凝固。 　　注射結(jié)束、冷卻計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)完畢后，預(yù)塑動(dòng)作開(kāi)始。螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料熔融并擠送到 螺桿頭前面。由于螺桿前端的止退環(huán)所起的單向閥的作用，熔融塑料積存在機(jī)筒的前端 ，將螺桿向后迫退。當(dāng)螺桿退到預(yù)定的位置時(shí)（此位置由行程開(kāi)關(guān)確定，控制螺桿后退 的距離，實(shí)現(xiàn)定量加料），預(yù)塑停止，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)。緊接著是倒縮動(dòng)作，倒縮即螺桿 作微量的軸向后退，此動(dòng)作可使聚集在噴嘴處的熔料的壓力得以解除，克服由于機(jī)筒內(nèi) 外壓力的不平衡而引起的"留涎"現(xiàn)象。若不需要倒縮，則應(yīng)把倒縮停止開(kāi)關(guān)調(diào)到適當(dāng)位 置，讓預(yù)塑停止開(kāi)關(guān)被壓上的同一時(shí)刻，倒縮停止開(kāi)關(guān)也被壓上。當(dāng)螺桿作倒縮動(dòng)作后 退到壓上停止開(kāi)關(guān)時(shí)，倒縮停止。接著注座開(kāi)始后退。當(dāng)注座后退至壓上停止開(kāi)關(guān)時(shí)， 注座停止后退。若采用固定加料方式，則應(yīng)注意調(diào)整好行程開(kāi)關(guān)的位置。 　　一般生產(chǎn)多采用固定加料方式以節(jié)省注座進(jìn)退操作時(shí)間，加快生產(chǎn)周期。 1.4.2.3注射壓力選擇 　　注塑機(jī)的注射壓力由調(diào)壓閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，在調(diào)定壓力的情況下，通過(guò)高壓和低壓油路 的通斷，控制前后期注射壓力的高低。 　　普通中型以上的注塑機(jī)設(shè)置有三種壓力選擇，即高壓、低壓和先高壓后低壓。高壓 注射是由注射油缸通入高壓壓力油來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于壓力高，塑料從一開(kāi)始就在高壓、高速 狀態(tài)下進(jìn)入模腔。高壓注射時(shí)塑料入模迅速，注射油缸壓力表讀數(shù)上升很快。低壓注射 是由注射油缸通入低壓壓力油來(lái)實(shí)現(xiàn)的，注射過(guò)程壓力表讀數(shù)上升緩慢，塑料在低壓、 低速下進(jìn)入模腔。先高壓后低壓是根據(jù)塑料種類(lèi)和模具的實(shí)際要求從時(shí)間上來(lái)控制通入 油缸的 壓力油的壓力高低來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 　　為了滿(mǎn)足不同塑料要求有不同的注射壓力，也可以采用更換不同直徑的螺桿或柱塞 的方法，這樣既滿(mǎn)足了注射壓力，又充分發(fā)揮了機(jī)器的生產(chǎn)能力。在大型注塑機(jī)中往往 具有多段注射壓力和多級(jí)注射速度控制功能，這樣更能保證制品的質(zhì)量和精度。 1.4.2.4 注射速度的選擇 　　一般注塑機(jī)控制板上都有快速- 慢速旋鈕用來(lái)滿(mǎn)足注射速度的要求。在液壓系統(tǒng)中設(shè)有一個(gè)大流量油泵和一個(gè)小流量泵 同時(shí)運(yùn)行供油。當(dāng)油路接通大流量時(shí)，注塑機(jī)實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)合模、快速注射等，當(dāng)液壓油 路只提供小流量時(shí)，注塑機(jī)各種動(dòng)作就緩慢進(jìn)行。 1.4.2.5 頂出形式的選擇 　　注塑機(jī)頂出形式有機(jī)械頂出和液壓頂出二種,有的還配有氣動(dòng)頂出系統(tǒng),頂出次數(shù)設(shè) 有單次和多次二種。頂出動(dòng)作可以是手動(dòng)，也可以是自動(dòng)。 頂出動(dòng)作是由開(kāi)模停止限位開(kāi)關(guān)來(lái)啟動(dòng)的。操作者可根據(jù)需要，通過(guò)調(diào)節(jié)控制柜上的頂 出時(shí)間按鈕來(lái)達(dá)到。頂出的速度和壓力亦可通過(guò)控制柜面上的開(kāi)關(guān)來(lái)控制，頂針運(yùn)動(dòng)的 前后距離由行程開(kāi)關(guān)確定。 1.4.2.6 溫度控制 　　以測(cè)溫?zé)犭娕紴闇y(cè)溫元件，配以測(cè)溫毫伏計(jì)成為控溫裝置，指揮料筒和模具電熱圈 電流的通斷，有選擇地固定料筒各段溫度和模具溫度。表5列出了一些塑料的成型加工溫 度范圍，可供參考。 　　料筒電熱圈一般分為二段、三段或四段控制。電器柜上的電流表分別顯示各段電熱 圈電流的大小。電流表的讀數(shù)是比較固定的，如果在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)比較長(zhǎng)時(shí)間 的偏低，則可能電熱圈發(fā)生了故障，或?qū)Ь€(xiàn)接觸不良，或電熱絲氧化變細(xì)，或某個(gè)電熱 圈燒毀，這些都將使電路并聯(lián)的電阻阻值增大而使電流下降。 　　在電流表有一定讀數(shù)時(shí)也可以簡(jiǎn)單地用塑料條逐個(gè)在電熱圈外壁上抹劃，看料條熔 融與否來(lái)判斷某個(gè)電熱圈是否通電或燒毀。 1.4.2.7 合?？刂?　　合模是以巨大的機(jī)械推力將模具合緊，以抵擋注塑過(guò)程熔融塑料的高壓注射及填充 模具而令模具發(fā)生的巨大張開(kāi)力。 　　關(guān)妥安全門(mén)，各行程開(kāi)關(guān)均給出信號(hào)，合模動(dòng)作立即開(kāi)始。首先是動(dòng)模板以慢速啟 動(dòng)，前進(jìn)一小短距離以后，原來(lái)壓住慢速開(kāi)關(guān)的控制桿壓塊脫離，活動(dòng)板轉(zhuǎn)以快速向前 推進(jìn)。在前進(jìn)至靠近合模終點(diǎn)時(shí)，控制桿的另一端壓桿又壓上慢速開(kāi)關(guān)，此時(shí)活動(dòng)板又 轉(zhuǎn)以慢速且以低壓前進(jìn)。在低壓合模過(guò)程中，如果模具之間沒(méi)有任何障礙，則可以順利 合攏至壓上高壓開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)高壓是為了伸直機(jī)鉸從而完成合模動(dòng)作。這段距離極短，一般 只有0.3~1.0mm，剛轉(zhuǎn)高壓旋即就觸及合模終止限位開(kāi)關(guān)，這時(shí)動(dòng)作停止，合模過(guò)程結(jié)束 。 　　注塑機(jī)的合模結(jié)構(gòu)有全液壓式和機(jī)械連桿式。不管是那一種結(jié)構(gòu)形式，最后都是由 連桿完全伸直來(lái)實(shí)施合模力的。連桿的伸直過(guò)程是活動(dòng)板和尾板撐開(kāi)的過(guò)程，也是四根 拉桿受力被拉伸的過(guò)程。 　　合模力的大小，可以從合緊模的瞬間油壓表升起之最高值得知，合模力大則油壓表 的最高值便高，反之則低。較小型的注塑機(jī)是不帶合模油壓表的，這時(shí)要根據(jù)連桿的伸 直情況來(lái)判斷模具是否真的合緊。如果某臺(tái)注塑機(jī)合模時(shí)連桿很輕松地伸直，或"差一點(diǎn) 點(diǎn)"未能伸直，或幾副連桿中有一副未完全伸直，注塑時(shí)就會(huì)出現(xiàn)脹模，制件就會(huì)出現(xiàn)飛 邊或其它毛病。 1.4.2.8 開(kāi)?？刂?　　當(dāng)熔融塑料注射入模腔內(nèi)及至冷卻完成后,隨著便是開(kāi)模動(dòng)作,取出制品。開(kāi)模過(guò)程 也分三個(gè)階段。第一階段慢速開(kāi)模，防止制件在模腔內(nèi)撕裂。第二階段快速開(kāi)模，以縮 短開(kāi)模時(shí)間。第三階段慢速開(kāi)模，以減低開(kāi)模慣性造成的沖擊及振動(dòng)。 1.4.3 注塑工藝條件的控制 　　目前,各注塑機(jī)廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出了各式各樣的程序控制方式，大致有：注射速度控制、注 射壓力控制、注入模腔內(nèi)塑料充填量的控制、螺桿的背壓和轉(zhuǎn)速等塑煉狀態(tài)的控制。實(shí) 現(xiàn)工藝過(guò)程控制的目的是提高制品質(zhì)量，使機(jī)器的效能得到最大限度的發(fā)揮。 1.4.3.1 注射速度的程序控制 　　注射速度的程序控制是將螺桿的注射行程分為3~4個(gè)階段,在每個(gè)階段中分別使用各 自適當(dāng)?shù)淖⑸渌俣?。例如：在熔融塑料剛開(kāi)始通過(guò)澆口時(shí)減慢注射速度，在充模過(guò)程中 采用高速注射，在充模結(jié)束時(shí)...
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