摘 要

注射成型工艺能够成型外形复杂，带有金属或者非金属嵌件的模制品，，有着尺寸精准，产品质量稳定，生产效率高，自动化高等优点，具有广阔的发展前景。注塑机是注射成型的机械主要加工设备，本文对目前比较成熟的液压式注塑机和正在蓬勃发展的全电动式注塑机进行了对比，设计了应用于住宿经济电动射出单元中的塑胶射出量计量机构。

在传统液压射出单元计量机构设计原理的基础上，采用电动机带动螺杆旋转代替液压射出单元中液压马达对螺杆旋转的驱动方式；采用螺杆旋转加料产生的塑胶对射出机构的背压来控制射出伺服电动机反向旋转，带动螺杆整体回退，并利用射出伺服电动机中的绝对编码器控制螺杆回退的位移，以精确控制射胶量，达到对射胶量计量的目的。

与液压射出的计量相比，电动射出单元的计量以电动机代替液压马达，以射出伺服电动机的绝对编码器代替电阻尺，结构紧凑，可靠性和可控性好。

通过对相关技术的研究，本文对电动式射出单元的注塑机注射计量系统进行了结构设计，对螺杆和滚珠丝杆副进行了选型校核，并对塑化计量电机和注射电机进行了选型，完成了所有零件的2D和3D图，使用solid works软件完成了所有零件以及装配体的绘制。

关键词：注射成型工艺，注塑机，射出单元计量机构

Abstract

Injection molding process can form a complex shape, with metal or non-metallic insert of the molded products, with the size of precision, product quality and stability, high production efficiency, high automation advantages, with broad prospects for development. Injection molding machine is the main processing equipment for injection molding. In this paper, the comparison between the more mature hydraulic injection molding machine and the booming all-electric injection molding machine is designed, which is designed for the measurement of the amount of plastic shot in the electric emission unit mechanism.

On the basis of the design principle of the traditional hydraulic injection unit metering mechanism, the motor is used to drive the screw rotation instead of the hydraulic motor in the hydraulic injection unit to drive the screw rotation. The plastic produced by the screw rotation feed is used to control the injection of the servo motor Reverse rotation, driving the overall retraction of the screw, and the use of injection servo motor in the absolute encoder to control the displacement of the screw back to accurately control the amount of shot to achieve the purpose of measuring the amount of plastic.

Compared with the measurement of the hydraulic injection, the measurement of the electric injection unit is replaced by an electric motor instead of the hydraulic motor, and the absolute encoder for the servo motor is used instead of the resistance scale, which is compact, reliable and controllable.

Through the research on the related technology, this paper has carried on the structure design to the injection injection measuring system of the electric injection unit, has carried on the selection check to the screw and the ball screw pole, and has selected the plasticizing metering motor and the injection motor Type, complete all parts of the 2D and 3D graphics, the use of solid works software to complete all parts and assembly drawing. Key words: injection molding process, injection molding machine, injection measurement institutions.

Key words: injection molding process, injection molding machine, injection measurement institutions

目 录

第1章 绪 论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2目的与意义 2

1.3国内外研究现状 2

1.4本文的内容安排 3

第2章 计量机构设计方案比较与选择 5

2.1 两种注塑系统的对比 5

2.2 电动射出单元计量机构的设计方案 6

2.3 计量机构设计方案的比较与选择 8

第3章 射出部分设计及塑化伺服电机选择 10

3.1 螺杆的设计 10

3.1.1 螺杆的尺寸设计 10

3.1.2螺杆头的设计 12

3.1.3喷嘴的设计 12

3.2 料筒的设计 13

3.3螺杆的强度校核 14

3.4塑化伺服电机的选择 15

第4章 注射滚珠丝杆副和注射伺服电机的选择 17

4.1注射滚珠丝杆副的选择与校核 17

4.2注射伺服电机的选择 19

第5章 其他主要零件的设计 21

5.1螺杆连接轴的设计 21

5.2螺杆连接轴支撑箱体 22

5.3注射滚珠丝杆连接板 23

5.4注射滚珠丝杆螺母固定轴和射出螺母固定座 24

5.5总装图设计 25

第6章 结论 28

参考文献 29

附录A 30

附录B 31

致谢 32

第1章 绪 论

1.1 课题研究背景

塑料有着重量轻，可回收，成型温度低、功能多等诸多优点，塑料模制品目前在国民生活和科技领域中的使用已经很普遍了，在医疗卫生，生活生产，电子通讯，食品等行业领域都有着巨大的生产需要，并且增加塑料在整个材料中的百分比，可以节约能源，降低损耗，提高社会整体效益，塑料的原材料价格低，资源存量丰富，尤其是采用塑料产品代替以往其他材料产品如钢铁材料，对于成本的控制十分明显，目前我国的塑料生产量位居世界第一^[1]。

热塑性塑料成型是注射成型工艺的重要方法之一，其工作原理是：原料即塑料颗粒或液体硅胶从料斗或硅胶管道进入料管内，注射螺杆在液压马达或电动机的驱动下使塑化螺杆转动，利用螺杆的螺旋旋转运动将原料向料筒的前端输送，固态原料颗粒在螺杆的转动剪切和料管外壁加热线圈加热的作用下熔融、压实和塑化，当前端熔融原料的压力逐渐提高，增大到阻止螺杆继续旋转运动，开始计量，螺杆继续转动并慢慢向后运动（螺杆后端是浮动的，螺杆向后运动需克服一定的阻力，形成背压，螺杆在此背压下向后移动），当退到一定距离以后，熔融的原料量达到射出注射量的要求，塑化完成，计量完成开始注射，射出机构推动螺杆向前快速运动（成型工艺要求一定的射速），流动的物料被螺杆克服阻力注射到闭合的模具中，然后在在模具中将物料成型为符合要求的成型制品，打开闭合的模具，顶出制品并取出后完成一个注射成型周期^[2]。这种方式几乎适应于所有的热塑性塑料。注射成型工艺具有生产周期短，能一次成型外形复杂的模制品，所成型的产品尺寸精准，质量稳定，而且生产效率高，而且塑料制品还可以回收，进行资源重复利用，原材料浪费少，因此注塑机械具有广阔的市场发展前景。