国内外大型注塑机技术发展动态综述

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.11.021

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (11): 140-149.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.11.021

国内外大型注塑机技术发展动态综述

何和智¹^,²^,³(), 高琦¹^,²^,³, 张涛⁴

^1.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 510000
^2.聚合物成型加工工程教育部重点实验室，广州 510000
^3.广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室，广州 510000
^4.广东伊之密精密注压科技有限公司，广东佛山 528000

收稿日期:2022-09-20 出版日期:2022-11-26 发布日期:2022-11-25
作者简介:何和智（1963—），男，教授，从事聚合物先进成型设备及先进加工工艺研究，pmhzhe@ scut.edu.cn
第一联系人：地址：北京市海淀区阜成路11号《中国塑料》杂志社广告部
邮编：100048
基金资助:
2021年顺德区核心技术攻关项目(2130218002518)

A review of development trend in large injection⁃molding machine technology at home and abroad

HE Hezhi¹^,²^,³(), GAO Qi¹^,²^,³, ZHANG Tao⁴

^1.School of Mechanical and Automotive Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510000，China
^2.Key Laboratory of Polymer Molding and Processing Engineering of Ministry of Education，Guangzhou 510000，China
^3.Guangdong Key Laboratory of Advanced Polymer Manufacturing Technology and Equipment，Guangzhou 510000，China
^4.Guangdong Yizumi Precision Injection Technology Co，Ltd，Foshan 528000，China

Received:2022-09-20 Online:2022-11-26 Published:2022-11-25

摘要/Abstract

摘要：

随着现代生产生活中航天、汽车、国防及医疗等领域对大型注塑制品应用需求的增长，高效、节能、智能的大型注塑机设备及其制造技术迅速发展。本文介绍了现阶段国内外大型注塑机的发展概况，以合模装置为主线总结了大型注塑机在轻量化方向的发展历程，以动力驱动系统为主线介绍了大型注塑机在节能化方向的发展情况，并结合工业4.0的发展环境总结了智能注塑的发展趋势。

关键词: 大型注塑机, 轻量化, 节能化, 智能化, 发展现状

Abstract:

With an increase in demand for large⁃scale injection⁃molding products in the fields of aerospace， automobile， national defense and medical treatment in modern production and life， high⁃efficiency， energy⁃saving and intelligent large⁃scale injection⁃molding machine equipment and its manufacturing technology have gained rapid development. This paper reviewed the current development trend in large⁃scale injection⁃molding machines at home and abroad and summarized the development process of large⁃scale injection⁃molding machines with clamping device as the main line in the direction of light weight. In addition， the paper introduced the energy⁃saving direction of large⁃scale injection⁃molding machines with a power⁃driving system as a main approach. The development trend in intelligent injection⁃molding machines was also summarized with a combination of the development environment of Industry 4.0.

Key words: large injection?molding machine, lightweight, energy saving, intelligence, development status

中图分类号:

TQ320.5

何和智, 高琦, 张涛. 国内外大型注塑机技术发展动态综述[J]. 中国塑料, 2022, 36(11): 140-149.

HE Hezhi, GAO Qi, ZHANG Tao. A review of development trend in large injection⁃molding machine technology at home and abroad[J]. China Plastics, 2022, 36(11): 140-149.

图/表 19

级别	锁模力/kN	额定容量/cm³
微型注塑机	<300	<10
小型注塑机	≤1 500	15/30/60/80/125/250
中型注塑机	≤7 500	350/500/1 000/2 000/3 000
大型注塑机	≥10 000	4 000/6 000/8 000/16 000/24 000
特型注塑机	≥30 000	32 000/48 000/64 000/80 000/95 000

表1 不同注塑机级别的划分［10］

Tab.1 Division of different injection molding machine levels［10］

图1 注塑机的各组成部分

Fig.1 Components of an injection molding machine

图2 合模装置（按照传动方式分类）

Fig.2 Classification of clamping devices according to transmission type

图3 合模装置（按照模板数目分类）

Fig.3 Classification of clamping devices according to template number

图4 合模装置的受力方式示意图［17］

Fig.4 Schematic diagrams of force mode of clamping devices

图5 直压式二板合模装置［16］

Fig.5 Direct pressure two⁃plate mould clamping devices［16］

图6 复合式二板合模装置［16］

Fig.6 Compound type two⁃plate mould clamping devices［16］

图7 伊之密公司生产的DP8500超大型二板式注塑机［12］

Fig.7 DP8500 super large composite two⁃plate injection molding machine produced by Yizumi［12］

图8 恩格尔公司生产的搭载无拉杆式合模装置的注塑机

Fig.8 Injection molding machine with tie⁃barless clamping device produced by ENGEL

机型	效率	反应时间/ms	耗电^a	耗水^a
全电动注塑机	0.84	30	0.20~0.75	0.1~0.2
液压注塑机	0.60	80	1	1

表2 全电动注塑机与液压注塑机的性能对比［24］

Tab.2 Performance comparison of all⁃electric injection molding machines and hydraulic ones［24］

图9 双电机驱动结构［25］

Fig.9 Double motor drive structure［25］

图10 日本三菱重工公司研制的30 000 kN锁模力大型全电动注塑机［29］

Fig.10 A large all⁃electric injection molding machine with a clamping force of 30 000 kN developed by Mitsubishi Heavy Industries［29］

类型	组成	特点
定量泵搭配比例阀	定量泵、比例阀和比例流量阀。	比例阀自身能够无级调节，满足注塑机对速度、压力及扭矩的动作控制要求；减少元件数量，简化结构，减少管路能耗损失与节流损失，达到节能效果。
变量泵搭配比例阀	负载敏感的变量泵、压力位置传感器、具备位置闭环的高速阀。	具有反馈环节的比例伺服系统，实现动力源与执行机构间的自适应调节。
变频电机驱动定量泵	变频电机、定量泵。	通过变频调速技术控制泵的转速，也可实现动力源与执行机构间的自适应调节。
伺服电机驱动定量泵	伺服电机、定量泵。	先进的高性能液压系统，利用伺服电机高响应的优点，相较于变频电机提高了响应速度和控制的精密性。

表3 不同类型液压系统的组成及特点［32⁃39］

Tab.3 Composition and characteristics of different types of hydraulic systems［32⁃39］

图11 海天公司研制的第三代全电动注塑机生产单元［40］

Fig.11 The third⁃generation all⁃electric injection molding machine production unit developed by Haitian［40］

图12 恩格尔公司展示的“Inject 4.0”智能成型方案［42］

Fig.12 “Inject 4.0” intelligent molding solutions displayed by ENGEL［42］

图13 阿博格公司提出的AR辅助售后功能［42］

Fig.13 “AR Assisted Maintenance” function proposed by Arburg［42］

图14 伊之密公司研制的UN500DP两板式注塑机成型汽车发动机盖板［40］

Fig.14 Car engine cover formed using UN500DP two⁃plate injection molding machine developed by Yizumi［40］

图15 博创公司提出的注塑系统智能交钥匙解决方案［40］

Fig.15 Intelligent turnkey solution for injection molding system proposed by Borche［40］

图16 力劲公司生产的大型深腔容器产品［40］

Fig.16 Large deep cavity container product produced by LK［40］

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