塑料成型关键设备，能够生产精细制品。
注塑机在塑料加工领域占据着核心地位，是实现注射成型工艺的关键设备。 注塑是一种广泛应用于工业制造领域，用于生产各类造型产品的技术，它既可以 应用于橡胶制品的生产，也可以用于塑料制品的制造。注塑技术主要分为注塑成 型模压法和压铸两种不同的工艺。注塑成型装备作为塑料加工业中使用量最大的 加工机械，可直接生产大量的塑料制品，还是组成注拉吹工业的关键设备，在塑 料机械领域占据主导地位，大约占全部塑料成型机械产值的 40%，是衡量塑料机 械制造能力的重要标志。 注塑机是一种高度自动化的设备，通常被称为注射成型机或简称注射机，它 能够处理热塑性塑料或热固性塑料材料，利用特定的塑料成型模具，生产出形态 各异、结构复杂的塑料产品。注塑机的主要作用是将热塑性塑料颗粒加热熔化， 然后通过注射的方式，将其转变为所需的最终产品形态，并在每个步骤中完成材 料的熔融、注射、保压和冷却固化等循环步骤。注塑机具备一次性成型的能力， 能够制造出外形精细、尺寸精度高，甚至可以包含金属嵌件的塑料组件。
注塑机能够将热塑性或热固性塑料通过成型模具加工成多样化形状的塑料 产品，其主要结构组成部分包括以下几个关键部分：注射系统、合模系统、液压 系统以及电气控制系统，同时辅以机器的机架和门窗等辅助结构。注射系统的核 心功能在于确保塑料材料在塑化过程中均匀熔融，并以适当的速度将预定量的熔 融塑料注入模具的型腔之中；合模系统则负责模具的开启与闭合动作，通过产生足够的合模力来确保模具在成型过程中稳定锁紧；液压系统为注塑机提供整个工 艺流程所需的动力，满足各个动作环节对于压力和速度的具体需求，确保成型过 程中能量的有效转换与传递。
注塑机构成中注射与锁模为核心系统，机器成本占比中机械类、电气类占主 要部分。由于注塑机的制造过程是一项极其精密的系统集成过程，涉及的原材料 和零部件种类也十分繁杂，零部件的品质在很大程度上决定了整机的品质。从子 系统的分类和功能来看，注射系统和锁模系统是整机中的重要部件，液压系统和 电气控制系统是整机中的关键部件，四个子系统的性能表现决定了注塑机成品的 性能。机门、机架系统在注塑机性能方面的影响一般，但从分零部件的成本占比 中可以看出，机械类零件（生铁铸件、钢材机架、拉杆、螺杆料筒等）占成本的 比重高达 59.07%，液压类（液压阀、液压泵、液压马达等）和电气类（伺服电机、 控制器、电气元件等）分别占比 14.16%、18.65%。
注塑机按不同因素的分类方式不尽相同。注塑机可以根据其驱动方式被划分 为液压式、电气式以及电液混合式。物料塑化方式上，注塑机可分为螺杆式和柱 塞式，其中螺杆式以其出色的混炼性和余塑化原料质量，优于柱塞式。注射与合 模装置的轴线方向决定了注塑机的类型，包括卧式、立式和角式。此外，根据锁 模力的大小，注塑机还可分为大型、中型和小型，其中 5000kN 和 1000kN 是区分 中小型与大型注塑机的界限，而中小型注塑机在市场上占有较大的份额。
不同类型注塑机完成注射成型的工作流程基本相同，主要包括塑化、合模、 注射、保压、冷却塑化、制品取出几个阶段。其中存在几个最关键的步骤，第一 是合模，包括准备注塑机的运行。机器的夹紧装置将模具牢固地夹紧在一起，确 保其紧密闭合。此步骤对于防止材料在注射过程中逸出并保持最终产品所需的形 状和完整性至关重要；第二是注射，在注射阶段，塑料原料（通常为颗粒形式） 被送入机器，熔化并注射到夹紧的模具中。此阶段需要精确的温度和压力控制， 以确保成型零件的质量和细节一致；第三是冷却塑化，注射后，模具内的材料开 始冷却并凝固，形成模具的形状。冷却是一个关键阶段，因为它显著影响最终产 品的质量。冷却时间根据所使用的材料和零件的厚度而变化。第四是取出，冷却 后模具打开，零件被顶出。必须小心地进行顶出，以避免损坏新形成的零件。将 成品零件从模具中取出，并修剪掉任何多余的材料，如流道或飞边，从而完成注 塑周期。
不同驱动方式的注塑机各有优劣，从发展趋势上来看，锁模力较小的注塑机 正在向全电化发展，而大型注塑机则主要使用液压驱动。电动注塑机的驱动系统 具有高精度、可靠性高和节能等优势，使用成本较低，适合在小型制品、短注射 行程的场景使用，可满足小型注塑机对精密化、高速化发展的需求。
按合模装置划分，还可将注塑机分为二板和三板两类。随着材料科学的不断 进步，塑料组件在汽车制造中的应用变得越来越广泛，包括汽车的前后保险杠、 仪表盘以及车门侧板等部位。这些塑料组件正朝着体积更大、重量更重的方向发 展，这就对注塑机的锁模力提出了更高的要求，促使相关注塑制造商选择更大吨 位的注塑机。对于 2000 吨级以上的注塑机，国际上普遍倾向于采用二板式注塑 机（采用直接压力进行锁模），而在中国，大多数制造商则偏好使用三板式注塑 机（利用曲轴系统进行锁模）。
二板注塑机主要采用直压方式工作，即由 4 个高压锁模液压缸同时拉动哥林 柱，对模具进行加压并保压。二板注塑机生产塑件的锁模过程比较简单，合模到位后，旋转螺母动作，高压锁模液压缸提供锁模力。开模过程与锁模过程相反， 先是高压锁模液压缸卸压，然后旋转螺母打开，之后动模退回。 优点：（1）开模液压缸需要的开模力较小。一般 2000t 以上的注塑机开模液 压缸需要的开模力在 110t 以下，是同吨位三板注塑机开模力的一半。开模力小 的液压缸容易被加工，在实际使用的过程中容易维护保养，使用寿命较长，不容 易被损坏；（2）锁模力可以自由设定。二板注塑机可以通过改变液压缸数量和液 压缸工作力来改变锁模力；（3）锁模精度比较高。二板注塑机设定的锁模力与实 际产生的锁模力的误差较小，可以通过内置于液压缸中的传感器测出液压缸的油 压而测出实际锁模力。二板注塑机采用直压式锁模，动、静模板的平行度很容易 调整，一般调整到工艺要求的平行度（0.1mm/m）需要的时间很短。 缺点：对高压锁模液压缸的要求比较高。二板注塑机通过 4 个高压锁模液压 缸实现锁模，工作时高压锁模液压缸需要提供很大的压力，这要求液压缸要有很 高的精度；同时，使用的液压油也要保持清洁、无杂质；还要避免在生产过程中 液压缸出现漏油现象。若 4 个高压液压缸的拉力不能保证完全一致，则会导致模 板在运行过程中的微小不平衡。
三板注塑机锁模系统的主要部件是曲轴，是依据杠杆原理设计的。合模过程 是：由开模液压缸推动曲轴省力臂带动动模板前移，同时弯曲的曲轴工作臂伸长， 当曲轴工作臂处于平行位置时，模具即为锁紧状态。 优点：（1）与同吨位的二板注塑机相比，设备造价低；（2）部件无需定制、 维护方便。系统中的液压缸、接头、阀、伺服电机和供油泵等部件都是市场普通 商品，维护机器比较方便。 缺点：（1）在同一台注塑机上改变锁模力比较困难。三板注塑机的锁模力由 曲轴提供，因此在锁模系统的设计过程中，需根据锁模力确定曲轴长度和模板间 最大间距。一旦确定了曲轴长度和模板间最大间距，锁模力也随之固定。如果要 改变同一台注塑机的锁模力，需要改变曲轴长度或结构，是比较困难的；（2）精 确测定实际锁模力比较困难。目前，还没有比较好的方法能够精确测定出曲轴式 锁模方式的实际锁模力。一般通过开模液压缸的压力和杠杆原理计算出来，这样 常常造成实际锁模力与设计锁模力有很大的误差。如果实际锁模力过小，制品容 易产生“飞边”（塑料制品的结合处有不必要的边沿，影响制品的外观和质量）；如果实际锁模力比设计锁模力大，常造成模具变形，由于变形量较小，人眼很难 发现，会加速模具的损坏。（3）开模时，开模液压缸提供的开模力较大。以 3200t 左右的注塑机为例，需要开模液压缸提供的开模力是 200-230t。因此，要求开模 液压缸的加工精度较高，日常维护成本比普通液压缸稍大些。 二板机由于没有机绞机构，传动惯性小，移模油缸推力需求较小，可降低移 模能耗，是大型注塑机的发展方向。
观察我国注塑机行业，我们可以发现其产业链的上下游环节是紧密结合的， 它们共同构建了一个成熟的产业生态系统。产业链的上游部分专注于原材料的供 应，这些原材料是注塑机制造不可或缺的基础。例如，铸件和生铁等金属材质构 成了注塑机机械结构的坚实基础；液压元件保障了注塑机在高压力环境下的平稳 运作；而电气组件则为注塑机提供了智能化的操控能力。 产业链的中游环节涉及到注塑机的实际生产和制造。在这个环节，制造商利 用高超的工艺和尖端的制造设备，将上游环节所提供的原材料加工成优质的注塑 机产品。这一环节不仅要求严格的生产管理和质量控制，还需要持续的技术创新 和研发投入，以适应下游多变的应用需求。 至于产业链的下游环节，则涵盖了注塑机的多种应用场景。汽车制造、家用 电器和包装饮料行业等都是注塑机应用的重要领域。随着这些行业的迅猛发展和 市场竞争的日益激烈，对注塑机的需求量持续增长，这为注塑机行业开拓了巨大 的市场潜力。
中国注塑成型装备的产量已经连续十余年位居世界第一，约占全球注塑机产 量的 70%，已成为我国塑料机械行业产量最大、产值最高、出口最多的第一大类。 根据 GrandViewResearch 研究机构预测，2022 年全球注塑机市场空间约为 153.30 亿美元，预计 2023 年和 2030 年全球注塑机市场规模将分别达到 159.90 亿美元 和 220.30 亿美元，复合增长率为 4.60%。根据智研咨询数据统计，2021 年我国 注塑机行业市场规模为 263 亿，2022 年达到 280 亿，近 5 年复合增长率约 5%。
在全球注塑机市场的竞争中，欧洲和日本公司在高端领域的竞争中保持领先。 中国的注塑机制造商正在向高端市场转型，力图提升自身的市场地位。市场上的 主要参与者包括跨国公司如奥地利的恩格尔、德国的克劳斯玛菲、日本的住友德 马格，以及中国的海天国际、震雄集团、伊之密、泰瑞机器等国内领先企业。德 国、意大利、日本和美国等国家在高端注塑机市场占有重要份额，特别是德国以 精密和大型注塑机著称，日本则以电动注塑机技术领先，这些国家的产品主导了 高端市场。中国的注塑机产业起步较晚，面临技术挑战，目前主要在中低端市场 活跃。但随着国内注塑成型技术的持续进步，国内领军企业正逐步向高端市场进 军。 在国内市场的竞争中，海天国际、震雄集团、伊之密、泰瑞机器等国内注塑 机行业的领军企业占据了中高端市场份额，而众多中小型企业则集中在中低端市 场。随着这些国内龙头企业技术能力的持续提高，它们在高端市场的竞争力正逐 渐增强，与国际高端注塑机企业之间的差距正在缩小。
