注射成型設備合模裝置2.4.1合模裝置的組成和分類1、結構組成：合模裝置主要由固定模板、活動模板、拉桿、油缸、連桿以及模具調(diào)整機構、制品頂出機構等組成。2、分類：合模裝置的種類較多，若按實現(xiàn)鎖模力的方式分，則有機械式、液壓式和液壓--機械組合式三大類。機械式在新設計中已不采用。因它不很符合工藝的要求，將不予介紹。2注射成型設備合模裝置2.4.2液壓合模裝置合模裝置是依靠液體的壓力實現(xiàn)模具的啟閉和鎖緊作用的。1、單缸直壓式合模裝置模具的啟閉和鎖緊都是在一個油缸的作用下完成的，這是最簡單的合模裝置。3注射成型設備合模裝置這種合模裝置存在一些問題，并不十分符合注射機對合模裝置的要求。合模初期，模具尚未閉合，合模力小；為了縮短循環(huán)周期，這時的移模速度應快才好。但因油缸直徑甚大，實現(xiàn)高速有一定困難。合模后期，從模具閉合到鎖緊，為防止碰撞，合模速度應該低些，直至為零。鎖緊后的模具才需要達到鎖模噸位。這種速度高時力量小，速度為零時力量大的要求，是單缸直壓式合模裝置難以滿足的。4注射成型設備合模裝置2、增壓式合模裝置

合模初期，壓力油進入合模油缸，因直徑較小，其推力小，卻能增大移模速度。模具閉合后，壓力油換向進入增壓油缸。利用增壓活塞面積差的作用，提高合模油缸內(nèi)的液體壓力。以此滿足鎖模力的要求。5注射成型設備合模裝置增壓式合模裝置的優(yōu)點是：在不用高壓油泵的情況下提高鎖模力。增壓式合模裝置的缺點是：油壓的增高對液壓系統(tǒng)和密封有更高的要求，故增壓是有限度的。目前一般增壓到20~32MPa，最高可達40~50MPa。增壓式合模裝置一般用在中小型注射機上，其合模速度并不十分快，因為實際上合模油缸直徑還是較大的。6注射成型設備合模裝置3、充液式合模裝置

合模時，壓力油首先進入小直徑移模油缸，實現(xiàn)快速閉模；合模過程中，鎖模缸的活塞隨著移動模板前進，因而造成油缸內(nèi)的負壓，充液閥打開，大量的工作油進入鎖模油缸。當模具閉合，鎖模油缸接通高壓油，使合模力迅速上升到鎖模噸位。開模時，從移模缸的另端進油，由于移模油缸直徑小，故能實現(xiàn)快速開模。如下圖所示：7注射成型設備合模裝置充液式合模裝置示意圖：1---鎖模油缸；2---移模油缸；3---動模板；4---定模板8注射成型設備合模裝置充液式合模裝置特點1）用小直徑油缸取得高速，大直徑油缸取得較大合模力。2）可實現(xiàn)較大合模力。3）體積較大（大油缸直徑大）。4）移模速度（尤其鎖模加壓速度）慢，油量吞吐量大。5）其它與其它液壓式相同。6）適應于大中小型合模機構。9注射成型設備合模裝置4、特殊液壓式為克服液壓油缸用大行程去適應不同模具高度的要求，減小油缸長度，從而減少油液的吞吐量。對其進行如下改進：A、將合模油缸單獨設置在動模板或固定模板上，用機械定位的方式，縮短合模油缸的行程。B、用大直徑短行程缸代替大直徑長行程缸。C、為適應不同厚度的模具，需將定模板（或動模板）的起始位置做相應的調(diào)整。10注射成型設備合模裝置特殊液壓式的形式很多，僅舉一例介紹：1---鎖模油缸；2---移模油缸；3---定位機構；4---中心立柱11注射成型設備合模裝置特殊液壓式的特點:1）所需工作油量小，能耗低；2）速度快，升壓時間短；3）合模系統(tǒng)剛性大（由于行程縮短）；4）其結構和油路較復雜；5）適用于1000t以上的大型注射機。12注射成型設備合模裝置5、液壓式合模裝置的優(yōu)缺點1）優(yōu)點：固定模板和移動模板間的開距大，能夠加工制品的高度范圍較大。移動模板可以在行程范圍內(nèi)任意位置停留，因此，調(diào)節(jié)模板間的距離十分簡便。調(diào)節(jié)油壓，就能調(diào)節(jié)鎖模力的大小。鎖模力的大小可以直接讀出，給操作帶來方便。零件能自潤滑，磨損小。在液壓系統(tǒng)中增設各種調(diào)節(jié)回路，就能方便地實現(xiàn)注射壓力、注射速度、合模速度以及鎖模力等的調(diào)節(jié)，以更好地適應加工工藝的要求。13注射成型設備合模裝置2）缺點：液壓系統(tǒng)管路甚多，保證沒有任何滲漏是困難的，所以鎖模力的穩(wěn)定性差，從而影響制品質(zhì)量。管路、閥件等的維修工作量大。液壓合模裝置應有防止超行程和只有模具完全合緊的情況下方能進行注射等方面的安全裝置。液壓合模裝置的優(yōu)點突出，正日益廣泛地被采用。14注射成型設備合模裝置6、液壓式合模設計中的幾個問題：1）合模力與開模力在取出制品開模的瞬間，由于需克服模腔短時間形成的負壓和粘附力，需一定的開模力。開模力的大小一般為合模力的大小的1/10~1/152）移模速度：移模速度都不會高，看其是否滿足設計要求。3）最小模具高度防止油缸（特別是柱塞缸）超越工作行程，需限定最小模具高度及嚴禁機器在無模具時運行。4）模板間最大距離對其無嚴格限制，不能太大，作無效行程。15注射成型設備合模裝置5）升壓時間從閉模終了到升壓結束的時間。是由合模裝置的機械變形和實際工作液的可壓縮性造成的。由于工作油的抗張系數(shù)比鋼材的彈性系數(shù)小的多，因此，工作液壓縮對升壓時間的影響最大。6）油路設計工作油壓力有檢測裝置（到壓注射）合模系統(tǒng)與注射系統(tǒng)最好分開（防干擾）密封和噪音16注射成型設備合模裝置2.4.3液壓---曲肘合模裝置1、液壓---單曲肘合模裝置

17注射成型設備合模裝置上圖是液壓---單曲肘合模裝置的一種形式。當壓力油從油缸上部進入時，推動活塞向下，迫使兩根連桿伸展為一條直線，從而鎖緊模具。開模時，壓力油從油缸下部進入，使連桿曲屈。油缸用鉸鏈與機架相聯(lián)，開、閉模過程中，油缸可以擺動。這種合模裝置油缸小，裝在機身內(nèi)部，使機身長度減小。由于是單臂易使模板受力不均，只適于模板面較小的小型注射機，但模板距離的調(diào)整較易。18注射成型設備合模裝置2、液壓---雙曲肘合模裝置

19注射成型設備合模裝置液壓---雙曲肘合模裝置由于是雙臂，可以適應較大模板面積，因此中、小型注射機都有采用。開模時，肘桿收縮在機身后部，使移動模板的行程較大。調(diào)整鎖模力時，曲肘雙臂必須一致，即使有微小的長度差別，也會造成模板受力不均，從而使模具偏斜。20注射成型設備合模裝置4）模板間距、鎖模力和合模速度的調(diào)節(jié)困難，必須設置專門的調(diào)模機構，因此不如液壓合模裝置的適應性大和使用方便，5）此外，曲肘機構容易磨損，加工精度要求也高。綜上所述，液壓合模裝置和液壓---曲肘合模裝置都具有各自的特點，這些特點都是相對的，同時也不是不可改變的。因此，在中小型注射機上，上述各種形式都有應用。不過相對來說，液壓--曲肘式多一些；而大中型則相反，液壓式采用較多。22注射成型設備合模裝置4、液壓---曲肘合模裝置的特性參數(shù)1）鎖模力與活塞推（拉）力當壓力油進入合模油缸，推動活塞前移時，肘桿則推動移動模板進行合模。模具分型面開始閉合時，肘桿機構尚未伸展成一線排列。這時，肘桿、模板和模具并不受壓力，拉桿也不受拉力。這個時候肘桿和水平面的夾角α0

和β0稱為初始角，如圖。23注射成型設備合模裝置如果合模油缸繼續(xù)升壓，迫使肘桿機構作一線排列，整個合模系統(tǒng)發(fā)生彈性變形，使拉桿被拉長，肘桿、模板和模具被壓縮，從而產(chǎn)生壓應力，使模具可靠地閉鎖。在此過程中，肘桿與水平面的夾角由α0和β0逐漸變小，肘桿成直線排列時，α0=

β0=0。此時，如果油缸卸載，鎖模力不會隨之改變、整個系統(tǒng)處于自鎖狀態(tài)。這是液壓--曲肘合模裝置和液壓合模裝置本質(zhì)的區(qū)別。24注射成型設備合模裝置拉桿的被拉長和受壓零件的被壓縮，是在一個系統(tǒng)內(nèi)，故其變形應該是協(xié)調(diào)的，按照虎克定律，可以分別求出各變形量。考慮到模板面積和剛度大，略去其壓縮變形。應用變形協(xié)調(diào)方程，經(jīng)過換算，則鎖模力

F—鎖模力E—肘桿、拉桿、模具等材料的彈性模量L1—為肘桿1的長度A—形狀系數(shù)λ---桿長比(L1/L2)25注射成型設備合模裝置對于已有的機臺，各構件的長度、截面積、彈性模量等都是已知常數(shù)。因此，鎖模力主要取決于α0的大小，即F=f（α），是隨α的變化而變化的，繪出曲線，如圖所示。從圖看到，不同的初始角α0，其鎖模力的大小是不相同的。再者，初始角（或稱臨界角）α0的度數(shù)很小，它的取值稍有變化，就會引起鎖模力的巨大變化。因此，初始角的確定是十分重要的。26注射成型設備合模裝置經(jīng)過計算，活塞桿的拉（推）力為：經(jīng)過計算還可以得出活塞桿的最大拉（推）力

但這是理論上的，由于制造精度、安裝誤差和摩擦損耗等方面的影響，實際油缸推力式中η—效率，一般取0.7~0.8。27注射成型設備合模裝置2）運動特性肘桿機構使模板的移動速度是變化的，合模時由零到最快、后慢，到鎖緊時再為零，開模時則相反。這就是肘桿機構的運動特性，它正好符合合模裝置的要求，所以是肘桿合模機構的突出優(yōu)點。3）增力倍數(shù)鎖模力與油缸推力之比，稱為增力倍數(shù)，亦稱放大系數(shù)。增力倍數(shù)單曲時機構，其增力倍數(shù)一般為10；雙曲時機構，其增力倍數(shù)一般為20。28注射成型設備合模裝置2.4.4模板距離調(diào)節(jié)機構對液壓--肘桿合模裝置，由于模板行程不能調(diào)節(jié)，為適應不同厚度模具的要求，前固定模板和移動模板之間的距離（指閉模狀態(tài)）應能調(diào)節(jié)。模板距離的調(diào)節(jié)機構，還可以調(diào)整鎖模力。小型注射機，常用手動調(diào)節(jié)；對大型注射機，多用電動或液壓驅動調(diào)節(jié)?，F(xiàn)就幾種常見的模板距離調(diào)節(jié)機構，簡單介紹如下：29注射成型設備合模裝置1、螺紋肘桿調(diào)距調(diào)節(jié)調(diào)距螺母（其內(nèi)螺紋一端為左旋，另一端為右旋），使肘桿的兩段發(fā)生軸向位移，改變肘桿的長度，從而達到調(diào)節(jié)模板距離的目的。這種形式結構簡單，制造容易，調(diào)節(jié)也方便。但是，螺紋和調(diào)節(jié)螺母要承受鎖模力，因此只適用于小型注射機。30注射成型設備合模裝置2、移動合模油缸位置調(diào)距合模油缸外徑上有螺紋，并與后固定模板相連接。轉動調(diào)節(jié)手柄，使大螺母轉動，合模油缸發(fā)生軸向位移，從而使合模機構沿拉桿移動，達到調(diào)距的目的。這種結構一般也只用在小型注射機上。31注射成型設備合模裝置3、拉桿螺母調(diào)距合模油缸裝在后固定模板上，通過調(diào)節(jié)拉桿螺母，便可調(diào)節(jié)合模缸的位置。四個螺母調(diào)節(jié)量必須一致，否則模板會發(fā)生歪斜。用手動調(diào)節(jié)達到四個螺母的調(diào)節(jié)量完全一致是困難的。為使四個螺母的調(diào)節(jié)量一致，有的設有聯(lián)動機構。32注射成型設備合模裝置4、動模板間連接大螺母調(diào)距它們有兩塊移動模板，其間用螺紋連接起來，轉動調(diào)節(jié)螺母，便可改變移動模板的厚度，從而達到調(diào)距的目的。這種形式調(diào)節(jié)方便，使用較多，但多了一塊移動模板，增加了移動部分的重量和機身的長度。33注射成型設備合模裝置2.4.5頂出裝置頂出裝置是為頂出模內(nèi)制品而設的，各種合模裝置均設有頂出裝置。頂出裝置可分為機械頂出、液壓頂出和氣動頂出三種。1、機械頂出頂桿固定在機架上，它本身不移動，開模時動模板后退，頂出桿穿過移動模板上的孔而達于模具頂板，將制品頂出。頂出桿長度可以根據(jù)模具的厚