發(fā)泡成型機注射發(fā)泡成型機的主要零部件

發(fā)泡成型機注射裝置

注射發(fā)泡成型機的塑化注射裝置結(jié)構(gòu)類型很多，但是用螺桿進行塑化卻是它們的共同點。不同類型的發(fā)泡注射成型機，其螺桿的職能和結(jié)構(gòu)也不相同，有的螺桿只有塑化的職能，其運轉(zhuǎn)可以是連續(xù)的，也可以是間歇的；有的螺桿具有塑化和壓注雙重職能，螺桿運轉(zhuǎn)只能是間歇性的；采用物理發(fā)泡劑和采用化學(xué)發(fā)泡劑對螺桿結(jié)構(gòu)的要求也是不相同的。采用化學(xué)發(fā)泡一般都是先將化學(xué)發(fā)泡劑與其他原材料組分混合好后才一齊加入塑化料筒進行塑化，而采用物理發(fā)泡，常常是由機筒前端將發(fā)泡劑直接注入塑料熔體中。為此，螺桿不僅在注入段應(yīng)有特殊的結(jié)構(gòu)，而且應(yīng)設(shè)有混合元件使發(fā)泡劑與塑料熔體充分混合。

發(fā)泡成型機噴嘴

注射發(fā)泡成型機的噴嘴應(yīng)能滿足以下特殊要求。噴嘴能控制啟閉并盡量減少流動阻力。一般都采用單獨控制的閉鎖噴嘴，為了減少積存料，采用針狀閥閉鎖噴嘴比較合適，有的噴嘴還具有混合功能、總之噴嘴的結(jié)構(gòu)類型多種多樣，它對發(fā)泡制品的質(zhì)量有明顯的影響。

注射發(fā)泡時，延時開啟噴嘴對制品質(zhì)量性能有明顯影響。所謂延時開啟噴嘴是指注射噴嘴開啟時比注射壓力開始施加于塑料熔體的時間延后了。延后的量對發(fā)泡制品的影響如圖2所示。圖2中（1）所示為延時對發(fā)泡制品拉伸強度的影響。圖2中橫座標為注射前塑料熔體被壓縮時間即噴嘴延時開啟的時間，由圖2中可見，延時長的制品性能比較穩(wěn)定，質(zhì)量比較均一，低限強度提高。圖2中（2）所示為延時開啟噴嘴對皮層厚度均勻性的影響，橫座標為制品在流程方向的尺寸。很明顯，延時可以改善皮層厚度的均勻性。圖2中（3）所示為延時開啟噴嘴對皮層表面光滑度的影響，很明顯延時0.5s左右，改善效果明顯，再增加，進一步提高的效果不大。

噴嘴的結(jié)構(gòu)類型很多，圖3所示為最一般的可控閉鎖型噴嘴，噴嘴內(nèi)的芯架上設(shè)有一根能作軸向移動的芯桿，即頂針或稱針閥芯桿，用于啟閉噴嘴孔，芯桿的移動由操縱桿控制，操縱桿由液壓系統(tǒng)或連桿機構(gòu)傳動。不進行注射時，芯桿前移，閉鎖噴嘴出口即噴嘴孔，使料筒中的塑料熔體即使處在較高的壓力下也不能外流。當注射時，芯桿被操縱桿推向后移，噴嘴出口打開，使塑料熔體得以流出。操縱桿的動作可以和注射柱塞的動作聯(lián)動，這樣控制比較可靠。

芯桿也有用彈簧控制的，稱彈簧式閉鎖噴嘴，由于物料流過時阻力大且不易控制，故較少采用。

多型腔或多澆口的模具，常采用多噴嘴機構(gòu)。為了防止噴嘴中所積的熔體發(fā)泡，每個噴嘴都應(yīng)設(shè)針閥，控制噴嘴口的開閉，為了簡便可采用整體傳動。使各芯桿一齊移動、一齊開閉噴嘴口，也可以采用熱流道。

圖3所示為具有混合功能的注射噴嘴，主流道分兩段。錐形，小端直徑約6mm大端直徑約9mm，當熔體高速從小流道口流人大流道口，截面積突增，熔體產(chǎn)生強烈膨脹過程，此處通過一些徑向縫隙將發(fā)泡劑注入，使它與膨脹的熔體產(chǎn)生強烈混合，形成許多小泡；噴嘴中的斜桿是控制進料口和進氣口的，使它們同步打開和關(guān)閉。

發(fā)泡成型機模具

模具是塑料制品生產(chǎn)的成型定型設(shè)備，注射發(fā)泡成型機上用的模具與普通不注射發(fā)泡成型機上用的模具很相似，也是由動模和定模兩大部分組成，內(nèi)包括有凹模、凸模、導(dǎo)向、脫模、澆道、排氣和加熱冷卻等零部件普通模具的設(shè)計原則也同樣適用于發(fā)泡用模具，但后一種模具的設(shè)計還必須滿足發(fā)泡成型工藝的特殊要求。例如，為了提高發(fā)泡制品的發(fā)泡倍數(shù)，密度分布的均勻性、制品表面質(zhì)量等等，必須提高熔體的充模速度和縮短流程，為此，對注射發(fā)泡成型模具的澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、加熱冷卻系統(tǒng)以及模腔的形狀與尺寸都提出了更多的要求。

選用制造注射發(fā)泡成型用的模具材料時，必須根據(jù)模具的工作條件和要求，選擇適宜的材料。例如，對于低壓法注射發(fā)泡成型用的模具，由于成型定型時模腔壓力比較低，塑料熔體不用充滿模腔，因此注射壓力不會直接傳給模壁，模壁只承受塑料熔體發(fā)泡的膨脹力，這力與普通注射不發(fā)泡成型時模腔壓力相比，要低很多，普通注射成型時模腔壓力取30～60MPa，而低壓法注射發(fā)泡成型時模腔壓力只有2～7MPa。所以低壓法注射發(fā)泡成型用的模具可以采用強度和硬度都比較低的材料，降低了成本。高壓法注射發(fā)泡成型時，必須將塑料熔體注滿模腔。注射壓力將直接傳給模腔壁。但它與普通不發(fā)泡注射成型又不完全一樣，它的熔體不需要進行壓實階段，而壓實階段模腔中的壓力最高，所以用高壓法注射發(fā)泡成型用的模具，其模腔壓力雖比低壓法高，但比普通不發(fā)泡注射成型低，一般取7～15MPa，有的可能再取高一些，主要取決于充模工藝，因此高壓法注射發(fā)泡成型用模具的材料應(yīng)選用有一定強度和硬度要求的材料。此外，發(fā)泡制品的批量數(shù)，制品材料的腐蝕性、制品外形的復(fù)雜性、尺寸的精度、表面光潔度等方面的要求，都是選擇材料的依據(jù)。由于泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)低，制品的壁厚又比較大，因此要縮短冷卻時間必須強化冷卻條件，為此應(yīng)選用熱導(dǎo)率大，比熱容小的材料作為模具材料，選擇材料時可參看普通注射模具的選材原則。 2100433B

發(fā)泡成型機的加工過程可以綜合為：合?！盍稀蹬帕稀Ｗ宇A(yù)熱→加熱→預(yù)冷→冷卻→啟模→退出產(chǎn)品等多道工序的順序動作。其中，合模、啟模等由行程開關(guān)來確定動作是否完成；加熱是使已填入模中的原料發(fā)泡、膨脹、成型，因此要有一定的持續(xù)時間，退出產(chǎn)品可利用氣壓或液壓方法頂出模中的成品，各工序均可用時間來控制。所需時間可通過面板上的撥盤或開關(guān)由操作員根據(jù)工藝要求當場設(shè)置或調(diào)整。

發(fā)泡成型機分為立式成型機和臥式成型機兩種。

1）立式成型機。立式成型機分半自動控制立式成型機和全自動控制立式成型機。半自動立式成型機又細分為兩類：①下模型板固定，上模型板上下開合，從上模側(cè)面實現(xiàn)多個料槍同時射料。②上模型板固定不動，下模型板開合，完成合模和取泡沫模樣，從上模頂面實現(xiàn)多個料槍同時進料。

2）臥式成型機。如圖1所示的放在臥式成型機的箱體消失模模具，兩個氣室分開單獨安裝在氣室封板上，發(fā)泡時每個型腔可以單獨控制發(fā)泡工藝，得到最佳的發(fā)泡效果，模具采用氣缸自動抽芯，減少脫模時間，防止脫模變形，成型機打開時，兩個泡沫塑料模樣同時脫模，又節(jié)省了整個產(chǎn)品的成型時間，此類結(jié)構(gòu)的模具設(shè)計集合了消失模模具設(shè)計的方方面面，代表先進的消失模模具設(shè)計理念和思路，屬于消失模模具的巔峰之作。

以箱體為例介紹消失模模具中最具代表特色的自動抽芯頂出的模具設(shè)計，主要步驟如下：

1）分析泡沫塑料模樣成型的可能性，外形尺寸大，零件壁厚12mm，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，批量大，適合消失模鑄造。

2）考慮到泡沫塑料模樣的粘結(jié)方便，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，使用在臥式成型機上將泡沫塑料模樣分成六大片四小片粘結(jié)組合成型。

3）將分過片的泡沫塑料模樣單獨進行模具設(shè)計，從右數(shù)最后一片的單獨模具設(shè)計為例，介紹模具設(shè)計過程：分型面設(shè)計；料槍設(shè)計；模具結(jié)構(gòu)設(shè)計；冷卻管道設(shè)計。

4）將單獨設(shè)計好的模具組裝在一套氣室封板上。

1）用途該機適用于生產(chǎn)聚氨脂鞋底、海綿制品、坐墊和其它生活日用品。

2）型號說明 PU-D210

PU——聚氯脂澆注成型機（聚氨脂）；D——低壓發(fā)泡成型（低）；2——原料組分數(shù)（組）；10——料泵排量（mL/s）

3）結(jié)構(gòu)形式、特點 該機控制先進可靠，采用日本三菱PLC控制、臺灣變頻調(diào)速器調(diào)速、長壽命共軛直齒內(nèi)嚙合料泵送料、數(shù)字比例預(yù)置控制比例、高速脈沖運算計數(shù)精確計量。直觀、方便的操作界面，參數(shù)設(shè)置及修改均簡便快捷。采用柔性提升結(jié)構(gòu)針閥，使用可靠，節(jié)省清洗劑。采用高剪切混煉頭，混煉速度可從1000r/min至6000r/min范圍任意變化。采用全不銹鋼料罐，配用冷水機可生產(chǎn)多種聚氨脂產(chǎn)品。

選型原則：根據(jù)原料組分和發(fā)泡類型（高壓或低壓）選型。

4）主要技術(shù)性能

按產(chǎn)品系列可分為：紙箱成型機、紙盒成型機、裝箱機、裝盒機、紙片裝箱機、卸箱機等。

按機器的自動化程度可分為：自動成型成型機、全自動紙箱成型機等。