橡胶注射机的工作原理

宁波莱力工业技术有限公司 现有业务范围包括：LRS-165系列全自动橡胶鞋底机，LR-400全自动橡胶注射成型机，LRM系列多站式橡胶注射机，橡胶机械及相关机械类产品的外贸及技术服务。

好的，关于橡胶注射机的工作原理，我将为您提供一个清晰、全面的讲解。

橡胶注射机是一种将未硫化橡胶材料通过塑化、注射到密闭模具中，并在高温高压下进行硫化定型，终得到橡胶制品的自动化设备。它在橡胶工业中广泛应用于生产鞋底、密封圈、减震件等精密制品。

其核心工作原理可以概括为 “塑化-注射-保压-硫化-顶出” 的自动化循环过程。

一、 详细工作流程解析

1. 合模与锁模

• 动作：机器的动模板在强大的锁模力作用下向前移动，与定模板合并，将模具紧密锁紧。

• 目的：形成一个密闭的型腔，防止在后续注射高压胶料时模具被撑开产生溢料（毛边）。锁模力是注射机的一个关键参数，从几十吨到上千吨不等。

2. 塑化与计量

• 塑化：在料斗中的带状或粒状生胶（混炼胶）被送入加热的机筒中。机筒内的螺杆在旋转过程中，通过机筒外部的电加热和螺杆旋转产生的剪切热，将生胶均匀地加热、混合，变成粘流状态。这个过程被称为“塑化”。

• 计量：塑化好的胶料被输送到螺杆的前端（头部），随着胶料的积聚，螺杆在反压力的作用下向后移动。当后退到预设的计量位置时，即表示已储存好一次注射所需的胶量，螺杆停止旋转和后移。

3. 注射与保压

• 注射：塑化计量结束后，螺杆在注射油缸（或伺服电机）的驱动下，像活塞一样迅速向前推进，以很高的压力和速度将储存在螺杆头部的熔融胶料通过模具的注入口（浇口）注入到密闭的模具型腔中。

• 保压：注射完成后，螺杆并不立即后退，而是继续保持一定的压力（保压压力）向前缓慢推进一小段时间。

• 目的：补充因胶料冷却收缩而缺失的材料，确保制品轮廓清晰、尺寸、质地密实，避免出现缩痕或缺料。

4. 硫化定型

• 过程：模具本身带有加热系统（通常用电热板或热油模温机），温度被控制在橡胶硫化的范围（例如150°C - 180°C）。注入型腔的胶料在高温高压的环境中停留一段时间（硫化时间），发生交联反应（硫化），从塑性体转变为具有高弹性的弹性体，从而获得终的物理和化学性能。

• 特点：硫化是整个循环中耗时长的阶段，直接决定了生产效率和制品质量。在硫化期间，注射系统会同时进行下一次注射的塑化计量工作，为下一个周期做准备。

5. 开模与顶出

• 开模：达到预设的硫化时间后，锁模系统卸压，动模板向后移动，模具打开。

• 顶出：模具内的顶出机构（如顶针、顶板）在顶出油缸的驱动下动作，将已经完全硫化定型的橡胶制品从模具型腔中自动顶出。

• 取件：顶出的制品通常由机械手或自动掉落装置取走，完成一个完整的生产周期。

随后，机器立即开始下一个循环。

二、 核心系统构成

为了实现上述流程，一台橡胶注射机通常由以下几大系统构成：

1. 注射系统：包括料斗、机筒、螺杆（是塑化和注射的核心部件）、加热圈以及驱动螺杆旋转和前进后退的装置（液压马达/伺服电机）。

2. 合模系统：包括合模油缸/机构、动模板、定模板、拉杆（哥林柱） 等，负责模具的开启、闭合和提供足够的锁模力。

3. 液压系统：为整台机器提供动力，包括液压泵、各种油缸、控制阀和管路。现代机器也越来越多地采用全电动伺服系统，更节能、。

4. 加热与温控系统：包括安装在模板上的加热板和的温控器（通常为PID控制），确保模具温度均匀稳定，这是保证硫化质量的关键。

5. 控制系统：机器的“大脑”，通常采用PLC（可编程逻辑控制器） 和触摸屏人机界面（HMI）。操作员通过它设定所有工艺参数（温度、压力、时间、速度），并监控整个生产过程。

三、 主要特点与优势

• 高效自动化：从喂料到出成品全自动循环，生产效率高，劳动强度低。

• 产品质量高：制品尺寸、结构致密、物理性能好，废品率低。

• 材料浪费少：无流道废料或少废料，胶料利用率高。

• 工艺控制：通过PLC控制温度、压力、时间等关键参数，产品质量稳定可靠。

总结来说，橡胶注射机的工作原理是通过精密协调的机械、温控和液压（或电动）系统，将生胶在机筒中塑化后，以的剂量和压力注射到高温模具型腔中，在保持压力的状态下完成硫化反应，终自动顶出成型制品的一个高效、连续的自动化过程。