优化液压系统：SZ-250A型注射机的设计与性能

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：注射机主要由合模系统、注塑系统、液压控制系统、电气控制系统、安全保护系统、加热冷却系统、润滑系统、监测系统及供料系统等组成。4)注射装置注射装置由注射液压缸及喷嘴组成。注塑机液压控制系统必须满足的要求①液压控制系统必须严格按控制程序工作。图7.3SZ-250A 型塑料注射机液压系统原理图表7.2SZ-250A 型注射机电磁铁动作顺序表该系统采用双联叶片泵做动力源。与此同时模腔内制品已冷却成型。

(1)概述

塑料注射成型机能将颗粒状的塑料加热熔化成流动状态,以快速高压注入模腔,并保压一定时间,经冷却后成型为塑料制品。注射机主要由合模系统、注塑系统、液压控制系统、电气控制系统、安全保护系统、加热冷却系统、润滑系统、监测系统及供料系统等组成。

1)合模系统

合模系统的作用是固定模具,使动模板作闭模、锁模和开模运动。4 根拉杆和螺母把前、后模板联成整体框架。后模板上固定合模液压缸,动模板装在前、后模板之间,注塑模动模装在动模板上,定模装在前模板上。合模液压缸驱动动模,以拉杆为导向柱作闭模。模具闭合后,液压缸产生额定合模力锁紧模具。动模板后侧装有顶出装置。

2)注射系统

注射系统主要由注射座、塑化装置、注射装置等组成。注射座在液压缸驱动下整体沿机身前后移动,使注射喷嘴与模具接触或脱离。在注射座上固定塑化装置、注射装置、料斗等。

3)塑化装置

塑化是把固体高分子物料在料筒中加热、压实、混合,成为温度均化、黏度均化、密度均化、组分均化的熔融流态。螺杆式注塑机是在加热的料筒中旋转螺杆,依靠摩擦、剪切作用使物料塑化。

4)注射装置

注射装置由注射液压缸及喷嘴组成。液压缸产生注射推力,推动螺杆向塑化熔体施压,由喷嘴射入模腔,并在此压力下保压,使模腔中的熔体冷却、补缩、增密。

(2)注塑机液压控制系统必须满足的要求

①液压控制系统必须严格按控制程序工作。液压系统与电气系统、自动仪表系统按注塑工艺要求组成完善的工作程序和循环周期。各液压元件必须按规定程序操纵执行元件完成规定动作。

②在每一个循环周期中,液压系统应按各工序要求调节压力和流量,以满足在执行每一程序时执行元件对压力、速度的具体要求。

③注塑机液压系统的输出功率是定值,但执行每一个程序时所需实际功率不同。注射时所需功率最大,其次是保压、塑化和启闭模。注射功率超过平均功率很多,但该程序所需时间很短,因此系统必须具有瞬时超载功能。

④合模机构必须对人身和模具安全进行保护。在合模之前,安全门处于开启状态,不允许进行合模操作。保护装置和系统动作灵活、安全可靠,并有机-电-液-光多路联锁,防止误动作。

(3)SZ-250A 型注射机液压系统工作原理

图7.3 所示为SZ-250A 型注射机液压系统图,电磁铁动作顺序见表7.2。该注射机采用了液压-机械式合模机构。具有较高的强度和刚度,并具有自锁和力放大作用,易于实现高速及平稳变速,能耗小的特点。

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图7.3　SZ-250A 型塑料注射机液压系统原理图

表7.2　SZ-250A 型注射机电磁铁动作顺序表

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该系统采用双联叶片泵做动力源。大流量泵1 的流量为q1,压力由溢流阀3 调节;小流量泵2 的流量为q2,压力由溢流阀6 以及远程调压阀8、10、11 调节。两泵都有卸荷回路。该机一个工作循环含14 个工作程序。具体工作情况如下。

关闭安全门:行程换向阀16 复位如图示位置,接通电磁先导换向阀17 出口与液动换向阀18 的控制回路。安全门到位,行程开关发出信号,使电气控制系统接通电源。

启动液压泵:启动液压泵,双联叶片泵运转。由于1YA、2YA 断电,先导溢流阀3、6 的远程控制口与油箱连通,泵1、2 空负荷运转。

1)快速合模

启动合模按钮,1YA、2YA、6YA 通电,泵1、泵2 向系统供油,先导阀17 换至左位,并使液动阀18 换至右位,压力油经阀18 至合模缸无杆腔,活塞向右快速移动,使动模合模。此时,两泵共同供油,系统压力由溢流阀6 控制。

2)慢速合模

动模快速移动到位,压下行程开关,1YA 断电,2YA、4YA、6YA 得电,泵1 经溢流阀3 卸荷,泵2 向系统供油,变为慢速合模,压力由远程调压阀11 控制。

3)保压、锁模

合模后,4YA 断电,系统压力由溢流阀6 控制保压、锁模,泵2 向系统供油保压,过剩流量经溢流阀6 溢流。

4)滑座前进

合模、锁模后,6YA 断电,2YA、10YA 通电,泵2 供油。经阀22 右位通路向滑座缸无杆腔供油,滑座前进,驱动注射喷嘴与定模注射孔贴紧。

5)快速注射

1YA、2YA、3YA、10YA、11YA、13YA 通电,阀22、23、24 换向,泵1、泵2 共同向系统供油、滑座缸保持喷嘴与模具注射孔贴紧,注射缸右腔进油,推动螺杆快速移动。压力由远程调压阀8 控制。

6)慢速注射

1YA、2YA、3YA、10YA、11YA、13YA 保持通电,11YA 断电,泵1、泵2 向系统注射缸供油,注射速度由单向节流阀25 调节,系统压力由远程调压阀8 控制。此时注射缸推动螺杆,将料筒前端的熔融体注入模腔。

7)注射缸保压

注射完毕,1YA、3YA 断电,5YA 通电,10YA、13YA 保持通电,泵1 卸荷,泵2 供油经阀24、25 向注射缸补油、保压,由注射缸对模腔内熔料保持一定压力以进行补缩、增密并固化。保压压力由远程调压阀10 控制。

8)液压马达送料、塑化

保压完毕,13YA 断电,模腔内制品进行冷却,1YA、2YA、10YA、14YA 通电,泵1、泵2 供油经阀24 右位通道和溢流节流阀26、单向阀27 进入液压马达,螺杆在液压马达驱动下转动,将料斗加入的物料塑化并推向螺杆前端室内。螺杆转动推进物料塑化时,在物料反力作用下同时后退,注射缸活塞后退,无杆腔在背压阀13 调整压力下排油,有杆腔经阀23 中位补油。待螺杆后退达到预定位置时,螺杆停止转动,准备下一次注射。与此同时模腔内制品已冷却成型。

9)注射缸退回

2YA、10YA、12YA 通电。此时泵2 供油,滑座缸仍使喷嘴与模具贴紧,注射缸有杆腔进油,注射缸活塞后退,直至原位。

10)滑座后退

注射缸退回原位,行程开关发出信号,10YA、11YA 断电,9YA 通电,泵2 经阀22 左位通路向滑座缸有杆腔供油,滑座后退到原位,喷嘴与模具注射口脱开。

11)模具开启

2YA、7YA 通电,9YA 断电,泵1 卸荷,泵2 经阀18 左位通路经单向节流阀19 至合模缸有杆腔供油,动模开启至左端终位。

12)顶出缸活塞杆顶出

2YA、8YA 通电,泵2 工作供油经阀20 右位、单向节流阀21 至顶出缸无杆腔,顶出制品。

13)顶出缸活塞杆退回

2YA 通电,8YA 断电,泵2 供油以阀20 左位至顶出缸无杆腔,活塞杆退回原位。

14)原位停上

顶出缸活塞杆退回原位后,所有电磁铁断电。系统处于空负载运转,等待下一工作循环工作指令。