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

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.11.021

Abstract

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

CLC Number:

TQ320.5

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.

Figures/Tables 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

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

Fig.1. Components of an injection molding machine

Fig.2. Classification of clamping devices according to transmission type

Fig.3. Classification of clamping devices according to template number

Fig.4. Schematic diagrams of force mode of clamping devices

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

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

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

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

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

Fig.9. Double motor drive structure［25］

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。

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

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

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

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

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

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

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

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