具有結(jié)構(gòu)緊湊注射制品精確度高

1、經(jīng)過60多年的發(fā)展，橡膠注射機的技術(shù)已經(jīng)成熟，具有結(jié)構(gòu)緊湊、注射制品精確度高、節(jié)能且物料塑化性 能好等優(yōu)點，并形成了自己的穩(wěn)定市場。預(yù)計不久的將來，橡膠注射機在中國將岀現(xiàn)一個大發(fā)展浪潮。橡膠注射成型硫化機簡稱橡膠注射機或注壓機，為工業(yè)橡膠模制品中三大成型硫化機種之一。在數(shù)量上，僅次於橡膠平板硫化機（熱壓成型機）而遠多於橡膠遞壓成型機（注模機），占據(jù)了總量1/4以上的份額。盡管橡膠注射機本身和其模具的價格費用比橡膠平板硫化機高，但由於注射機對大批量生產(chǎn)特別有利，生 產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都大幅提高，材料損耗和熱能消耗也相應(yīng)降低，并由此最終導(dǎo)致總成本的下降，因而得 到大型橡膠廠的青睞和普遍采用。近些年來

2、，由於又岀現(xiàn)了機動靈活、適於中小批量生產(chǎn)的橡膠注射機， 因此，不少專業(yè)化的中小橡膠廠也開始選擇使用。主要裝置結(jié)構(gòu)和性能特點注射機預(yù)塑注射裝置預(yù)塑注射裝置由塑化和注射部件組成，它的作用是均勻地加熱和塑化膠料，通過噴嘴將塑化好的膠料注入 模腔，注射完畢進行保壓，使模腔內(nèi)的膠料在設(shè)定的壓力下保持一定時間，以防止膠料逆流而造成制品組 織疏松和表面不平整。保壓的壓力一般為80-120MPa，高者可達60%-80%的實際注射壓力。根據(jù)經(jīng)驗，保壓壓力為實際注射壓力的 80%左右時，所獲的制品質(zhì)量比較高。因此，對注射裝置的要求是：有較強的 塑化能力、足夠的注射壓力、注射速度，以及能準確計量供料。憂貞* 拄螺桿

3、薪出機目前寧川J ft 1-r i JK他場橋腳衙華題冊麻Hi莊軸斥力命汗*1睛曲科的* ft和N仆不Ml期 勻和生懲堆沖用幢少汁姑他力就*內(nèi)血力zb牯種輪址余*毎折er胃JttMWr制品1樂的什式適拎種J.4P 攤用制杵，A近星冷汁射機們發(fā)朋方網(wǎng)fct比猊表1各類注射裝置的比較預(yù)塑注射裝置通常分為螺桿擠岀式、柱塞式、往復(fù)螺桿式和帶預(yù)塑螺桿的柱塞式數(shù)種。近年來，隨著現(xiàn)代高科技的快速發(fā)展，對橡膠制品質(zhì)量提岀了更高的要求。而市場對大型橡膠制品的需求 也大量增加，螺桿往復(fù)式注射機暴露岀其注射制品的容量和壓力有一定限制的缺點，螺桿柱塞式注射成型 機得到新的發(fā)展和應(yīng)用。 新型帶預(yù)塑裝置的柱塞式注射裝置將

4、液壓驅(qū)動塑化螺桿裝於注射活塞中，采用 先進先出”（FIFO）的注射方式來實現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。膠料仍利用螺桿-機筒進行塑化，這種裝置通常將注射油缸設(shè)在對稱於螺桿的兩側(cè)。注射時，螺桿與機筒的軸向相對位置不變，位於柱塞頭部的止逆閥封 閉螺槽，螺桿隨同注射柱塞將膠料注入模腔。I-唏確 出機箭 仁儷河袞督i舞桿腹功裝國 岸注拊油趙 匚注qj樸需 7螺汁m螺桿旳同軸式注射裝置圖i螺桿-柱塞同軸式注射裝置直接注射的“FIFO”(先進先岀)系統(tǒng)按照物料先進先岀原理工作，因此確保了高精度配料和高度重現(xiàn)性及 過程安全性，內(nèi)置止逆閥，適用於橡膠制品冷流道技術(shù)。注射噴嘴非常短，直接到達模具，這使壓力損失 極低。高

5、塑化性能和低能量消耗使極其經(jīng)濟的作業(yè)成為可能。噴嘴區(qū)域冷卻段能可靠地防止注射膠料早期 硫化。由於螺桿與機筒的軸向相對位置不變，因此螺桿的加料段可不必額外加長；在相同的螺桿直徑情況 下，其注射量卻可增大許多。該裝置適用於大型和高精度橡膠制品的成型硫化。注射機合模裝置合模裝置是注射機的主要部件之一，它對保證制品質(zhì)量起著重要的作用。一個比較完善的合模裝置應(yīng)能滿足下列三項基本要求：(1) 足夠而穩(wěn)定的鎖模力在注射過程中，為了使膠料能充滿整個模腔，必須有較高的注射壓力；在硫化過程中，隨著膠溫的上升會 產(chǎn)生很大的膨脹力，這兩個力都力圖使模具張開。因此，為了保證制品質(zhì)量和幾何尺寸的準確性，盡可能 地減少飛邊

6、，必須在模具分型面的垂直方向上給以足夠大的、穩(wěn)定的鎖模力，以防止模具被膠料頂開。(2) 一定的開模行程和變換的動模板移動速度為了便於從模腔內(nèi)取出硫化以後的制品，合模裝置的動模板必須有一定的開模行程。此外，為了提高機器 的生產(chǎn)效率，應(yīng)使動模板有較快的移動速度，但該速度在整個開閉模的過程中應(yīng)該是連續(xù)變換的。為了防 止制品和模具由於沖擊而損壞，一般都希望動模板的移動速度在開、閉模的初期和終期慢一些，在其余行 程中應(yīng)快一些。(3) 一定的模板面積和模板間距為了適應(yīng)不同形狀制品的要求，模板面積和模板間距必須適當。此外，合模裝置還應(yīng)具有必要的附屬裝置, 如制品頂岀裝置。模具起吊設(shè)備、潤滑裝置以及安全保護裝

7、置等。能夠滿足上述三項基本要求的合模裝置的結(jié)構(gòu)型式是很多的，下面選取三種具有代表性的結(jié)構(gòu)進行分析。各類合模裝置的性能比較參見表 2。槍板荷稈k、町払慳恥啞求血變小*勺檢M無關(guān)址亍毎値輕大:對按棋伸婆求而變權(quán)梅速嚶快較快模具安裝麻爛做模力調(diào)節(jié)麻域、不能直接以數(shù)牧粹拐，能何接諛致蝕板巡喪控制臆門副實現(xiàn)，調(diào)整點少介于兩怡之間戡甲調(diào)節(jié)麻炯，需模厚訓(xùn)整裝岡較容暢耐久性際擦部件苓,需潤新聚聞耶捧祁件少，無需潤滑經(jīng)濟性消耗動力多消耗動力少表2各類合模裝置的性能比較對於大中型橡膠注射機，為適應(yīng)其制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸偏大的特點一般采用液壓式合模裝置，新型的合模 裝置綜合了各種液壓式合模裝置的特點，采用內(nèi)藏自吸式合

8、模裝置與增壓油缸式合模裝置相結(jié)合的型式， 因此它兼有兩種合模裝置型式的優(yōu)點：第一，可以通過自吸式合模裝置來完成在高速合模過程中的液壓補 給；第二，通過增壓油缸產(chǎn)生的高壓油作用在合模油缸活塞上來實現(xiàn)大的鎖模力，即采用較低的油路系統(tǒng) 壓力就可以實現(xiàn)大的鎖模力，對油路系統(tǒng)密封要求相對較低。液壓驅(qū)動及控制系統(tǒng)注射機的驅(qū)動，即指機器的注射裝置和合模裝置的驅(qū)動。其主要特點為：動作過程的參數(shù)（壓力、速度等） 隨工藝過程的要求而變化，例如低壓高速合模、高速高壓注射，高壓下的壓力保持等。根據(jù)發(fā)展，要求參 數(shù)控制程序化；機器的驅(qū)動負荷非恒定值，在注射機全周期消耗功率記錄中，注射時的負載為最大。以下從注射機的液壓驅(qū)

9、動部分和電氣控制系統(tǒng)部分進行介紹。1. 注射機液壓驅(qū)動裝置注射機的驅(qū)動基本類型主要有機械傳動（電動機與齒減速輪箱）；液壓傳動（油泵及其元件）；混合傳動（注射裝置為液動、而合模裝置用機械傳動）三種。液壓傳動與機械傳動相比，一般具有下列優(yōu)點：速度和壓力以及行程可隨意調(diào)定，其調(diào)定的方式也比較方便，壓力數(shù)值易於直讀；容易實現(xiàn)壓力和速度的程序控制和機器集中控制；動作平穩(wěn)，具有自潤滑、防的特性；容易實現(xiàn)超載保護。其缺點主要是：氣溫和油溫的變化會影響到系統(tǒng)的速度和壓力；速度和位置的精度沒有機械傳動精確；元件多、效率比較低（電耗、水耗、油耗比較大）；維修技術(shù)要求高；噪音、油的污染。隨著液壓元件制造以及維護水平

10、的不斷提高，使上述缺點在不同程度上得到克服。同時注射機在控制技術(shù) 方面，要求愈來愈高。因此目前液壓傳動式的注射機為最多。注射機采用液壓傳動技術(shù)的優(yōu)勢包括：由於與系統(tǒng)相關(guān)的原因，液壓傳動也具備電動機所沒有的一些優(yōu)勢。液壓傳動直接產(chǎn)生一種線性移動，不需要任何機械轉(zhuǎn)化，而且力度和速度比值的范圍很寬。相對於負載來 說，液壓系統(tǒng)傳動超載能力強，存儲的能量也能夠即刻使用。2. 注射機電氣控制系統(tǒng)世界上先進的注射機一般都采用微電腦處理的全閉環(huán)控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括：鍵盤輸入、屏幕顯示、系統(tǒng) 運行、系統(tǒng)檢測、信號反饋及校正等。操作人員可根據(jù)屏幕上顯示的問題輸入指令或數(shù)據(jù)，如：機筒溫度、 開合模距離、注射壓力、注

11、射速度等。輸入完畢後，系統(tǒng)便會按照輸入的數(shù)據(jù)或指令運行，同時微電腦處 理系統(tǒng)開始監(jiān)視和檢測系統(tǒng)實際數(shù)據(jù)和設(shè)定數(shù)據(jù)是否一致，如發(fā)現(xiàn)兩者有差異則反饋給處理系統(tǒng)予以及時 糾正。這樣既保證制品的再現(xiàn)性及重復(fù)精度，又可實現(xiàn)快速調(diào)機。同時機床上備有存儲系統(tǒng)，可將當前生 產(chǎn)數(shù)據(jù)儲存，以便下次生產(chǎn)時再用。近年來，一種更先進的注射機已開始進入市場，那就是全電動式注射機。這種注射機相對於傳統(tǒng)液壓式注 射機有許多優(yōu)點，包括：節(jié)能、整潔、安靜、精度高及可重復(fù)性高等。所以，對於要求高精密的注射制品， 它比傳統(tǒng)液壓式注射機有更好的性能。試驗表明，電動式注射機的可重復(fù)性比液壓式注射機高出 50% ，這 對於保證制品穩(wěn)定大有

12、好處。因此，有數(shù)家公司都推出了自己最新研制的電動式注射機，如日本的 NISSEI 公司、奧地利 ENGEL 公司的設(shè)備，頗受歡迎。電驅(qū)動和控制技術(shù)的主要優(yōu)勢是更佳的可控制度和工藝穩(wěn)定性，可重復(fù)性(位置、周期時間)約能增加兩 倍。液壓傳動技術(shù)的缺點可以總結(jié)為：滲漏、噪音大、性能欠佳。相比之下，電動傳動技術(shù)不存在滲漏的 問題，而且噪音也低(小於 60dB)。與不停運轉(zhuǎn)的液壓泵相比較，它能減少50%的能量消耗。另外，因為不存在廢油處理的問題，所以對環(huán)境更有益。因此，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)薄壁技術(shù)部件如外殼或聯(lián)結(jié)器時，電動注射 機是理想的選擇，驅(qū)動系統(tǒng)的這種較高可重復(fù)性有益於試圖提高過程能力的加工者。橡膠注射成型硫

13、化機應(yīng)用前景總體來說，橡膠注射機代表著橡膠模制品生產(chǎn)的發(fā)展方向，對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，建立資源節(jié)約型工業(yè)具有重 要的意義。目前中國絕大多數(shù)非輪胎橡膠制品生產(chǎn)企業(yè)還是使用傳統(tǒng)的平板硫化機，對注射機的用量非常 小，估計最多不過 5%-10% ，同發(fā)達國家的 25%-35% 相比有很大差距。 2005 年中國塑料注塑機生產(chǎn)量 已上 10 萬臺，有百家大小企業(yè)，而橡膠注射機只有 10 余家工廠，產(chǎn)量估計不過 1000-1500 臺，發(fā)展?jié)摿?十分巨大。從橡膠工業(yè)的具體情況來看，橡膠注射機的發(fā)展主要會呈現(xiàn)出下述幾種趨勢：(1) 橡膠注射機將繼續(xù)向小型化發(fā)展。即小型化、少個數(shù)、無人化，可能成為一股新的潮流。這是因為此 類機型的購入價格低，易於集中管理，而且生產(chǎn)效率也比較高。(2) 橡膠注射的多工位機將進一步得到擴充。多工位機對於硫化時間長、大型橡膠制品更為優(yōu)越，利於提 高生產(chǎn)效率，不僅在密封件、減震墊等模制品，對模壓注射鞋、鞋底和膠泵、實心胎等也是一種較理想的 生產(chǎn)方式。(3) 橡膠注射的專用機與通用機將向兩極