塑料成型机

塑料成型加工设备是在橡胶机械和金属压铸机的基础上发展起来的。自19世纪70年代出现聚合物注射成型工艺和简单的成型设备以来，作为一个产业，直至20世纪30年代才获得较快发展，塑料成型加工设备逐渐商品化，注射成型和挤出成型已成为工业化的加工方法。吹塑成型是仅次于注塑与挤出的第三大塑料成型方法，也是发展最快的一种塑料成型方法。

机械分类塑料注射成型机塑料注射成型是一种注射兼模塑的成型方法，其设备称塑料注射成型机，简称注塑机。塑料注射成型机是将热塑性塑料和热固性塑料制成各种塑料制品的主要成型设备。普通塑料注射成型机是指应用最广泛的，加工热塑性塑料的单螺杆或柱塞的卧式、立式或角式的单工位注塑机。

而其他类注射成型机如热固性塑料、结构发泡、多组分、反应式、排气式等注塑机，是指被加工物料和机器结构特征都与普通塑料注射成型机有较大差别的一些注射成型机。全世界约有30%的塑料原料用于注塑成型，而注塑机约占塑料机械总产量的40%，并已成为塑料加工业和塑料机械行业中的一个重要组成部分，是塑料机械产品中增长最快、品种规格、生产数量最多的机种之一1。

塑料挤出机在塑料挤出成型设备中，塑料挤出机通常称之为主机，而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。塑料挤出机经过100多年的发展，已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆，甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机（主机）可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板（片）材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配，组成各种塑料挤出成型生产线，生产各种塑料制品。因此，塑料挤出成型机械，都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。

塑料吹塑成型机吹塑成型由两个基本步骤构成：先成型型坯，后用压缩空气（与拉伸杆）来径向吹胀（与轴向拉伸）型坯，使之贴紧（拉伸）吹塑模具型腔，把模腔的形状与尺寸赋予制品，并冷却之。

多层吹塑成型有共挤出吹塑成型和共注射吹塑成型两种；拉伸吹塑成型则有注射拉伸吹塑成型与挤出拉伸吹塑成型两种。拉伸吹塑成型又可分为一步法和两步法。

压机和传递成型机压塑成型和传递成型是热固性塑料的主要成型方法。用于压塑成型的压机和传递成型的传递成型机是热固性塑料制成各种塑料制品的主要成型设备。压机的作用在于通过塑料模对塑料施加压力，如果采用固定模，还具有启闭模具和顶出制品的作用。用于压塑成型的压机分为机动压机和液压机两大类。由于机动压机的制造、操作和修理均比液压机复杂，又不适宜压塑大型塑料制件，所以逐渐被淘汰。使用的压机基本上都是液压机。液压机的施压介质通常有油和水两类，前者在中小型设备广泛应用。传递成型设备可用与压塑成型相同的液压机，也可用专用的传递成型机。传递成型机实际上是具有两个液压缸的双压式液压机。根据其结构可分为上下双压式和直角式两种。

热成型机热成型机塑料热成型方法只有3种即阴模成型、阳模成型和对模成型。热成型机械应能依照一定的程序重复热成型生产循环，制造完全相同的产品。热成型机的类型很多，有手动、半自动和自动化热成型机。热成型产品的体积大而数量少，适宜选用半自动或手动热成型机。反之，产品的体积小而数量多，则选用自动化热成型机比较合适1。

塑料注塑成型机的工作原理及操作塑料注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料——熔融塑化——施压注射——充模冷却——启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。

1）锁合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且确认无异物存在下，系统转为高压，将范本锁合（保持油缸内压力）。

2）射台前移到位：射台前进到指定位置（喷嘴与 模具紧贴）。

3）塑料注塑：可设定螺杆以多段速度，压力和行程，将料筒前端的溶料注入模腔。

4）冷却和保压：按设定多种压力和时间段，保持料筒的压力，同时模腔冷却成型。

5）冷却和预塑：模腔内制品继续冷却，同时液力马达驱动螺杆旋转将塑料粒子前推，螺杆在设定的背压控制下后退，当螺杆后退到预定位置，螺杆停止旋转，注射油缸按设定松退，预料结束。

6）射台后退：预塑结束后，射台后退到指定位置。

7）开模：模扳后退到原位（包括慢-快-慢速）。

8）顶出：顶针顶出制品。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。同时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力（模腔内的平均压力一般在20～45MPa之间），因此必须有足够大的合模力。由此可见，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。

成型方法塑料成型机加工使用是一门工程技术，所涉及的内容是将塑料转变为塑料制品的各种工艺。在转变过程中常会发生以下一种或几种情况，如聚合物的流变以及物理、化学性能的变化等。

压制成型压缩模塑用的主要设备是压机和塑模。压机用得最多的是自给式液压机，吨位从几十吨至几百吨不等。有下压式压机和上压式压机。用于压缩模塑的模具称为压制模具，分为三类；溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。压缩模塑的主要优点是可模压较大平面的制品和能大量生产，其缺点是生产周期长，效率低。

注射成型层压成型常用层压机操作，这种压机的动压板和定压板之间装有多层可浮动热压板。层压成型常用的增强材料有棉布、玻璃布、纸张、石棉布等，树脂有酚醛、环氧、不饱和聚酯以及某些热塑性树脂。注射吹塑成型挤出吹塑成型拉伸吹塑薄膜涂覆热熔敷流化喷涂火焰喷涂静电喷涂等离子喷涂。

挤出成型挤出成型也称挤压模塑或挤塑，它是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。挤出法主要用于热塑性塑料的成型，也可用于某些热固性塑料。挤出的制品都是连续的型材，如管、棒、丝板、薄膜、电线电缆包覆层等。此外，还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、掺合等。挤出成型机由挤出装置、传动机构和加热、冷却系统等主要部分组成。挤出机有螺杆式(单螺杆和多螺杆)和柱塞式两种类型。前者的挤出工艺是连续式，后者是间歇式。单螺杆挤出机的基本结构主要包括传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等部分。挤出机的辅助设备有物料的前处理设备(如物料输送与干燥)、挤出物处理设备(定型、冷却、牵引、切料或辊卷)和生产条件控制设备等三大类。

挤拉成型挤拉成型是热固性纤维增强塑料的成型方法之一。用于生产断面形状固定不变，长度不受限制的型材。成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续纤维经加热模拉出，然后再通过加热室使树脂进一步固化而制备具有单向高强度连续增强塑料型材。

通常用于挤拉成型的树脂有不饱和聚酯、环氧和有机硅三种。其中不饱和聚酯树脂用得最多。挤拉成型机通常由纤维排布装置、树脂槽、预成型装置、口模及加热装置、牵引装置和切割设备等组成2。

成型机保养1.成型机大致上分为三个主要部份：

1）电控部份：

◎传统射出机使用接点式继电器来切换各种动作，常因接点螺丝松动及接点老化而故 障，通常在使用一百万次后即应更换新品，以确保电控稳定性。尤其灰尘附著及空气潮湿等环境因素亦会影向机台动作。

◎现代的射出机采用无接点式的集成电路，电线的连接大为减少，明显改善导线造成的不良现象，并提高稳定性。

2）机构部份：

◎机构部份应定期保养润滑借以降低摩擦系数，减少磨损。头板上之螺母及锁紧螺丝应定期检查，以免哥林柱受力不均而断裂。

◎模厚调整机构应定期检查传动轴大齿轮或链条有无偏移或松弛现象。齿轮上压板螺 丝是否松动、润滑油脂是否足够等。

3）油压部份：

油压系统方面应注意液压油之清洁度以保持液压油之质量，应使用安定性佳，质量较高之液压油，除定期更换之外，更应适当控制其工作温度50C以下以避免因劣化而影向油压动作之稳定性。

当射出成型机在运作中，系统有任何异常时控制器会发生警报声，并在营幕画面下方出现一行反白的警告讯息，如下所示

故障问题分析与解决方法机器故障的原因，经常是由于操作及设定上的不当而造成的，经由分析可作简易的故障排除。

锁模力及低压保护之调整步骤：

1.锁模高压设定135bar，10%；低压速度设定20%，低压位置设定值100mm；低压时间设定为5秒。

2.利用调模进退建立锁模力；以系统压力表在关模高压时压力表上升最大值为准，可参考锁模力油压压力对照表。

3.开模后将低压位置设定为零。

4.按关模直到模具相接触立即放开，此时动模位置假设为〝X〞，则低压位置设定为〝X+1〞mm。

5.接著设定低压保护宽度：低压保护宽度为低速到低压之距离。

6.设定低压保护时间通常为1.2秒3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学