探讨合模机构及其发展趋势

1 概述

新形势下，随着科学技术的蓬勃发展，对于合模机构的技术改革和发展也提上了议程。合模机构主要包括曲肘式合模机构、全液压直压式合模机构、无拉杆式合模机构和二板式合模机构等几种模式。作为注塑吹塑工艺的主要设备，合模机构能够为工艺合模流程提供足够的合模力、高强度的模板及系统刚性以及进行高速、平稳、低噪音等优异特性的模板运动。但在目前研究合模机构及其发展方面，国内外所涉及的文献都比较少，加强对合模机构及其发展的探讨很有必要。

2 注塑机合模机构的类别及典型分析 2.1 合模机构的类别

根据不同的标准划分，合模机构的类别可以从模板数目、传动形式、合模架构及驱动源等几方面进行划分。根据模板数目分类，合模机构可以分为三板式和二板式两种。三板式包括曲肘式和复合稳压式，二板式包括直压式、复合稳压式和无拉杆式等。若按照传动形式分类，则有全机械式、机械连杆式、全液压直压式及液压机械式等几种，其中，全机械式现已淘汰。

2.2 典型合模机构

2.2.1 曲肘式合模机构，包括五点双曲肘内翻式和电动曲肘连杆式两种。 五点双曲肘内翻式合模机构主要由合模油缸、曲肘连杆、后模板、动模板、调模装置及顶出机构等构成，具有成本低、维护低、刚性及运动性好等特点，是目前应用最为广泛的一种注塑机合模机构。其曲肘连杆具有机构力放大、改善运动特性和自锁等功能，但五点双曲肘内翻式合模机构同时存在锁模力稳定性较差、铰链易磨损、调模难度大和机身庞大等缺陷。

电动曲肘连杆式合模机构由伺服电机、同步带、支角、滚珠丝杆、调模装置及曲肘连杆等构成，具有节能环保、低噪音、高精度和响应性能好等特性，是在五点双曲肘内翻式合模机构的基础上发展起来的新合模机构，因此也保留了其原有的缺点，而且还存在伺服电机超载、整机成本高等问题，不利于推广发展。

2.2.2 全液压直压式合模机构。充液式合模机构是全液压直压式合模机构的典型代表。主要构成包括锁模油缸和移模油缸两部分。在充液式合模机构工作时，

移模油缸通过自动充液和快速移模，为锁模油缸提供足够大的模力。基于这种工作原理的全液压直压式合模机构，很适合在大中小型的注塑机中推广使用，但不足的是，其体积较为笨重，且耗油量大、耗能高。

2.2.3 无拉杆式合模机构。采用坚固的基础架构设计的无拉杆式合模机构，不但具有系统刚性好、减少机构弹性变形的发生等特点，而且无拉杆式合模机构，还有着以下三个特点。第一，定模板集成在C形架构上，增加了接触面积，降低了模板的挠度，能够保证无拉杆式合模机构的模板平行度。第二，由于无拉杆式合模机构没有4根拉杆，方便模具的装卸，还可以自由地将模具向上或两边移动，充分利用模板面积。第三，方便垂直式、水平式或交叉式安装多组分注射，进一步实现生产过程的自动集成化。

2.2.4 二板式合模机构，主要由移模油缸、锁模油缸、C形框架、伺服电机及曲柄、五点双曲肘等构成，通常由小直径油缸快速移模到指定位置后，做出抱杆动作并由大直径油缸进行锁模来完成合模动作。与其他全液压式注塑机相同，在稳压前，都需要经过定位锁紧结构来完成动模板的止退锁紧程序。

3 中空吹塑合模机构的类别及典型分析 3.1 直动式

直动式合模机构的特点是启闭模动作和合模力的产生由合模油缸直接完成，直动式一般适应小机型。移模速度和合模力的大小分别由活塞杆的移动速度和活塞所产生的最大轴向力确定。

3.2 快移增压式

快移增压式其特点由移模油缸、充液阀、增压油缸组成。典型的快移增压式是移模油缸使模板快速移动，使合模油缸大活塞一并运动，此时充液阀被负压作用打开，大量油液充入增压缸中，在合模锁紧时，由于活塞面积差的作用，造成两端的压力差，使合模油缸中的压力提高，充液阀被关闭，增压缸升压，使模板达到额定锁模力。

3.3 液压机械式合模机构

液压机械式合模机构是由液压系统和机械系统两部分组成的，最常用的是移模油缸与曲肘连杆机构组成的串行合模系统，使其兼有液压与机械式合模机构速度快、自锁、省能等优点，从而实现所需要的运动特性和动力特性。常用的是两

板单曲肘挂缸式和模机构，单曲肘挂缸式合模机构由一个悬挂的浮动油缸和两级对称的曲肘连杆机械组成，由双向同步将模板闭合，它具有结构简单的特点。

3.4 自锁油缸式合模机构

自锁油缸式合模机构是由移模油缸带动模板快速移动，由锁模油缸来实现模板锁紧闭合的合模机构，其特点是模板间装模空间更大，方便产品的去处。

4 注塑机与吹塑机的合模机构最大的不同点

注塑机是前模板固定，后模板为动板来实现合模锁紧，达到注塑所需要的合模力；挤出吹塑机的合模机构要求左右两模板同步向中心合拢，因为挤出吹塑工艺的料坯是由挤出机头供给，而挤出机头是固定在中间的，所以合模机构的模板要以机头的中心为参考点。

5 注塑、吹塑合模机构的历史现状及其发展趋势 5.1 注塑合模机构

由于塑料制品的应用领域不断拓展，塑料产品的生产周期也呈现出不断缩短的趋势，从未来注塑合模机构的发展立场来看，有要求注塑合模机构满足于大型化发展方向的要求，以适应大型注塑成型制品的市场趋势。同时，注塑合模机构还朝着智能化和网络化方向发展，特别是基于PC的开放式、模块化控制技术等电子与计算机技术的应用，越来越被注塑机制造商所青睐。未来注塑机还要求具备超高速化能力，进一步实现高速处理。

5.2 吹塑合模机构

吹塑成型起步较晚，直到1979年以后，吹塑成型才进入广泛应用的阶段。就目前来看，吹塑设备已逐步采用微机、固态电子的闭环控制系统，计算机CAE/CAM技术也日益成熟；且吹塑机械更专业化、产品质量的提升更具特色。就吹塑合模机构的发展趋势来看，吹塑合模机构主要需要克服成型吹涨力，如何制造精确、快速、平稳、节能的合模机构更是成为了集中探讨的问题。

参考文献

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