La vite a sfere (spesso chiamata "vite di comando") vite") di una macchina per stampaggio a iniezione è il suo componente principale, spesso definito il "cuore" della macchina. Il suo funzionamento è un processo complesso che integra fisica, meccanica e termodinamica.In parole povere, il suo compito principale è trasportare, fondere, comprimere e omogeneizzare granuli di plastica solida, iniettando infine la plastica fusa nella cavità dello stampo con pressione e velocità sufficienti.Per comprenderne meglio il funzionamento, possiamo suddividere il ciclo di lavoro nelle seguenti fasi: Ciclo di lavoro completo di una vite a sfere di una macchina per stampaggio a iniezione. In un ciclo di iniezione completo, la vite a sfere esegue principalmente due azioni: rotazione e movimento assiale. Il suo ciclo di lavoro può essere suddiviso in tre fasi:1. Fase di rotazione (plastificazione/dosaggio)Obiettivo: trasportare, riscaldare, fondere e omogeneizzare i granuli di plastica solida nella tramoggia.Azione: la vite conduttrice ruota ad alta velocità all'interno del cilindro ma non si muove in avanti (in questo momento, il cilindro di iniezione nella parte posteriore della vite conduttrice rilascia la pressione, consentendo alla vite conduttrice di ritrarsi a causa della forza di reazione della plastica durante la rotazione).Processo operativo:Alimentazione e trasporto: i granuli di plastica cadono dalla tramoggia nel cilindro. La rotazione della coclea, come una vite che gira in un dado, sfrutta il piano inclinato della filettatura per spingere continuamente in avanti i granuli di plastica.Compressione e fusione: la struttura della vite è divisa in tre sezioni, dalla parte posteriore a quella anteriore: la sezione di alimentazione, la sezione di compressione e la sezione di dosaggio.Sezione di alimentazione: la profondità della filettatura è relativamente elevata, utilizzata principalmente per il trasporto stabile di granuli solidi.Sezione di compressione: la profondità della filettatura diminuisce gradualmente. Qui, la plastica viene fortemente compressa e tagliata, mentre la serpentina di riscaldamento esterna al cilindro la riscalda. Sotto l'azione combinata del "calore di taglio" e del "riscaldamento esterno", la plastica solida si fonde rapidamente in uno stato di flusso viscoso. Infatti, oltre l'80% del calore di fusione proviene dal calore di taglio generato dalla rotazione della vite.Sezione di dosaggio: la profondità del filo è la più bassa. La sua funzione principale è quella di omogeneizzare ulteriormente la temperatura e la composizione della massa fusa, garantendo la qualità uniforme della massa fusa stoccata nella parte anteriore.Risultato: la plastica fusa uniformemente viene spinta verso la parte anteriore della vite (in corrispondenza dell'ugello) e la pressione accumulata (contropressione) spinge indietro l'intera vite, riservando una quantità fissa di materiale fuso per l'iniezione successiva.2. Fase di movimento assiale (pressione di iniezione/mantenimento)Obiettivo: iniettare la plastica fusa conservata nella fase precedente nella cavità dello stampo ad alta velocità e ad alta pressione.Azione: La vite smette di ruotare e, sotto la potente spinta del cilindro di iniezione, avanza ad alta velocità come un pistone.Processo operativo:Iniezione: la vite avanza a velocità estremamente elevata, iniettando la plastica fusa contenuta nella parte anteriore attraverso l'ugello, il canale di colata e il punto di iniezione nella cavità chiusa dello stampo. Questo processo deve essere completato in tempi molto brevi per garantire che il materiale fuso riempia simultaneamente ogni angolo della cavità.Pressione di mantenimento: quando la cavità sta per essere riempita, la velocità di iniezione rallenta, passando a una fase di "pressione di mantenimento" ad alta pressione. La vite continua ad avanzare lentamente, utilizzando una pressione estremamente elevata per reintegrare il volume lasciato libero dal raffreddamento e dal restringimento della plastica, prevenendo difetti come segni di restringimento e materiale insufficiente nel prodotto.3. Reset (Preparazione per il ciclo successivo)Obiettivo: preparare la massa fusa per il successivo ciclo di stampaggio a iniezione.Azione: Una volta completata la pressione di mantenimento, la vite interrompe il movimento assiale e riprende a ruotare (tornando alla prima fase) per la successiva plastificazione e dosaggio. A questo punto, lo stampo si apre, espelle il prodotto e si chiude, in attesa della successiva iniezione.Caratteristiche principali del design della vite a sferePer realizzare i complessi compiti sopra descritti, la vite a sfere stessa è progettata con grande precisione:Rapporto lunghezza/diametro (L/D): rapporto tra la lunghezza della vite a sfere e il suo diametro. Un rapporto L/D maggiore si traduce in una migliore plastificazione e una temperatura più uniforme. I rapporti più comuni sono compresi tra 18:1 e 25:1.Rapporto di compressione: rapporto tra il volume della prima scanalatura filettata nella sezione di alimentazione e il volume dell'ultima scanalatura filettata nella sezione di dosaggio. Determina il grado di compressione della plastica ed è fondamentale per l'efficienza di fusione. Materiali plastici diversi richiedono rapporti di compressione diversi.Progettazione a tre stadi: come accennato in precedenza, la sezione di alimentazione, la sezione di compressione e la sezione di misurazione svolgono ciascuna le proprie funzioni, costituendo la base per il funzionamento efficiente della vite conduttrice.In sintesi, è possibile visualizzare il funzionamento di una vite per macchina per stampaggio a iniezione come segue:È come un "tritacarne": mentre ruota, morde, taglia, mescola e trasporta i materiali.È come un "pistone" o una "siringa": mentre avanza, inietta il "fluido" elaborato ad alta pressione.È anche un "generatore di calore": attraverso il suo taglio rotazionale, genera la maggior parte del calore necessario per fondere la plastica.Questa ingegnosa combinazione di "plastificazione rotazionale" e "iniezione assiale" consente alla vite della macchina per stampaggio a iniezione di completare in modo efficiente e preciso il processo di trasformazione da granuli solidi a prodotti plastici di precisione.

In industrial automation and precision equipment, trapezoidal lead screws are the core transmission mechanism for achieving rotary-to-linear motion, directly affecting the accuracy and stability of the equipment. However, practitioners often suffer from decreased equipment efficiency and shortened lifespan due to a lack of in-depth understanding of the principles and improper selection. This article will break down the motion principle of trapezoidal lead screws and provide a practical selection guide. I. Product Motion Principle and Related Parameters 1. Motion Principle: The trapezoidal lead screw converts rotational motion into linear motion through the meshing of the screw and nut, simultaneously transmitting energy and power. II. Product Features 1. Simple structure, convenient processing and operation, and economical cost; 2. Self-locking function is achieved when the thread helix angle is less than the friction angle; 3. Smooth and stable transmission process; 4. Relatively high frictional resistance, with a transmission efficiency in the range of 0.3~0.7. In self-locking mode, the efficiency is below 0.4; 5. Possesses a certain degree of impact and vibration resistance; 6. Overall load capacity is stronger than that of ordinary rolling screws. III. Selection and Verification Calculations For general force-transmitting screws, the main failure modes are thread surface wear, fracture under tensile stress, shearing, and shearing or bending at the thread root. Therefore, the main dimensions of the screw drive are determined primarily based on wear resistance and strength calculations during design. For transmission screws, the main failure mode is excessive clearance due to wear or deformation leading to decreased motion accuracy. Therefore, the main dimensions of the screw drive should be determined based on thread wear resistance and screw stiffness calculations during design. If the transmission screw also bears a large axial load, its strength needs to be additionally calculated. Long screws (slenderness ratio exceeding 40) that are not manually adjustable may produce lateral vibration; therefore, their critical speed needs to be checked. IV. Usage Precautions 1. Load Considerations: Additional radial loads should be avoided as much as possible, as such loads can easily cause screw malfunction, increased wear, and jamming. 2. Dust Prevention Requirements: Foreign objects must be prevented from entering the thread. If impurities such as iron filings, tin dross, and aluminum shavings are easily generated under operating conditions, a protective cover should be installed to prevent foreign objects from entering the thread and causing abnormal wear or jamming. 3. Slenderness ratio requirement: When the slenderness ratio exceeds a certain range (60 or above), the screw will bend due to its own weight, resulting in radial off-center load on the nut. Depending on the actual operating speed and torque, this may lead to abnormal wear, jamming, shaft end bending, or even breakage. To solve this problem, an anti-runout device can be installed in the middle of the screw for constraint. 4. During installation, attention should be paid to the coaxiality and levelness calibration of the fixed-support installation method; for the fixed-free cantilever structure, attention should be paid to the control of shaft end tolerances and the locking and reinforcement of the head. 5. When installing a trapezoidal thread screw, runout verification must be performed. If suitable measuring equipment is lacking, the screw can be moved by hand along its entire length once or multiple times before installing the driving component. If the force required to move the outer diameter of the shaft is uneven and accompanied by wear marks, it indicates that the lead screw, nut support, and guide rail are not aligned. In this case, first loosen the relevant mounting screws, and then move the lead screw by hand once. If the required force becomes uniform at this time, the corresponding components can be recalibrated. If the force is still uneven, the mounting screws need to be loosened again to determine the location of the calibration error.