塑料注射成型插裝閥液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

塑料注射成型插裝閥液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)及性能要求塑料注射成本計(jì)算機(jī)主要用于塑料的制造和加工。塑料粒被放入注塑機(jī)的環(huán)中，以承受得非常高的壓力和快速的速度流入模具，并在冷卻和硬化后形成產(chǎn)品。注塑機(jī)在家電,汽車(chē),五金等行業(yè)中都能得到廣泛應(yīng)用,特別是大型注塑機(jī),因此,設(shè)計(jì)適合大型注塑機(jī)的插裝閥液壓控制系統(tǒng)具有積極的意義。注塑機(jī)主要包括以下幾部分。1)合模部件他是安裝模具用的成型部件,主要由定模板、動(dòng)模板、尾板、合模液壓缸等組成。2)注射部件他是注塑機(jī)的塑化部件,主要由螺桿料筒、預(yù)塑裝置、注射油缸等組成。3)液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)他是注塑機(jī)的動(dòng)力控制部件,主要由液壓泵、各種控制閥、電氣控制元件等組成。注塑機(jī)的一般工藝是一個(gè)按照預(yù)定順序的周期性動(dòng)作過(guò)程,即閉?！⑸渥耙啤⑸洹骸鋮s/預(yù)塑開(kāi)模→頂出制品→頂退→閉模根據(jù)注塑機(jī)的工藝,一般液壓系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到下列要求:1)合模機(jī)構(gòu)對(duì)液壓系統(tǒng)的要求。在一般的注塑機(jī)中,熔融的塑料通常以80～150MPa的高壓注射到模具內(nèi),因此鎖緊模具必須有足夠的合模力,故合模液壓缸的壓力必須滿(mǎn)足合模力的要求。另外,液壓系統(tǒng)還應(yīng)滿(mǎn)足模具開(kāi)合時(shí)的速度要求,同時(shí)考慮模具在開(kāi)合過(guò)程中的緩沖要求,防止損壞模具和制品。2)注射部分對(duì)液壓系統(tǒng)的要求。在注射成型的過(guò)程中,一般塑料制品的原料、制件的形狀幾何大小,模具的澆注系統(tǒng)等不同,需要的注射壓力和速度都不同。例如,(a)注射速度從慢→快→慢,有利于充模過(guò)程中模腔內(nèi)的氣體排出,減少制品的內(nèi)應(yīng)力,制品壁厚的均勻。(b)注射速度從慢→快,用于成型厚壁制品,避免產(chǎn)生氣泡和提高制品外表面的完整。(c)注射速度從快→慢,用于成型薄壁制品,減少制品的內(nèi)應(yīng)力,提高制品的尺寸和幾何形狀精度。根據(jù)注射成型的一般工藝條件,注射動(dòng)作結(jié)束后,需要進(jìn)行保壓,保壓的功能一是將熔融的料不斷地補(bǔ)入模腔,供制品冷卻凝固時(shí)收縮之用,防止發(fā)生充料不足等現(xiàn)象;二是使塑料緊貼模腔壁以獲得精確的外形。且保壓壓力可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外,螺桿的轉(zhuǎn)速和背壓,應(yīng)能根據(jù)塑料的特性和熔融粘度等情況可適當(dāng)調(diào)整。2插裝閥組成網(wǎng)絡(luò)由于普通滑閥式結(jié)構(gòu)的液壓控制閥其流量有限,一般在大型注塑機(jī)液壓控制系統(tǒng)中常應(yīng)用插裝閥,主要應(yīng)用在控制注射部分和機(jī)器開(kāi)合模部分,如圖1所示。3注射系統(tǒng)背壓控制該液壓控制系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足注塑工藝要求,同時(shí)具有以下功能:a)注塑機(jī)的開(kāi)模,合模,注射,射退,預(yù)塑等動(dòng)作通過(guò)電控設(shè)備能方便而可靠地進(jìn)行控制。b)能夠保證機(jī)器快速有效地做開(kāi)合模動(dòng)作,且不會(huì)損壞模具,開(kāi)合模重復(fù)精度較高。b)能夠方便地實(shí)現(xiàn)快速注射,預(yù)塑時(shí)螺桿后退,預(yù)塑背壓調(diào)節(jié)等功能?，F(xiàn)以注射部分控制回路為例,如圖2所示,其主要包括插裝閥V3,V4,V5,V6,三位四通電磁換向閥V7,二位四通電磁換向閥V8,V9控制注射/射退;插裝閥V13和二位四通電磁換向閥V14控制預(yù)塑;比例壓力閥V11和二位四通電磁換向閥V12控制預(yù)塑背壓;B1,B2分別表示系統(tǒng)顯示壓力表和背壓顯示壓力表;P表示壓力油;O表示回油;X表示控制油;Y表示泄油。當(dāng)電磁鐵D3,D4,D5失電時(shí),由于V7,V8處于中位,插裝閥V3,V4,V5關(guān)閉,此時(shí)螺桿保持原位。當(dāng)D3,D5得電時(shí),先導(dǎo)控制油X分別流向V7,V8,最終進(jìn)入V4,V6的控制腔,使V4和V6關(guān)閉;同時(shí),先導(dǎo)回油和V3和V5的控制腔連通,使其打開(kāi),壓力油P通過(guò)V5后進(jìn)入注射液壓缸的有桿腔,從無(wú)桿腔排出的油經(jīng)過(guò)V3后和回油O連通,推動(dòng)活塞桿退回,即實(shí)現(xiàn)注射動(dòng)作。當(dāng)D4得電時(shí),先導(dǎo)控制油X分別流向V7,V8,使V3和V5關(guān)閉;同時(shí),先導(dǎo)回油和V4和V6的控制腔連通,使其打開(kāi),壓力油P通過(guò)V4后進(jìn)入注射液壓缸的無(wú)桿腔,從有桿腔排出的油經(jīng)過(guò)V6后和回油O連通,推動(dòng)活塞桿伸出,即實(shí)現(xiàn)射退動(dòng)作。當(dāng)電磁鐵D9失電時(shí),壓力油P通過(guò)V14進(jìn)入V13的控制腔,使其關(guān)閉,故此此時(shí)液壓馬達(dá)不能旋轉(zhuǎn),即不能實(shí)現(xiàn)預(yù)塑動(dòng)作。當(dāng)D3,D9得電時(shí),先導(dǎo)回油和V14的控制腔連通,使其打開(kāi),壓力油P通過(guò)V13后進(jìn)入預(yù)塑馬達(dá)的壓力油腔,從回油腔排出的油直接和回油O連通,使馬達(dá)旋轉(zhuǎn),即實(shí)現(xiàn)預(yù)塑動(dòng)作。同時(shí),分別通過(guò)V7和V8,插裝閥V4,V5的控制腔和先導(dǎo)控制油連通,使其關(guān)閉,而此時(shí)插裝閥V3,V6的控制腔和先導(dǎo)回油連通,使其打開(kāi);由于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn),使熔融的料不斷地流向噴嘴,同時(shí)對(duì)螺桿產(chǎn)生一個(gè)向后退的力,即注射液壓缸的活塞桿向后伸出,系統(tǒng)的回油通過(guò)閥V3進(jìn)入注射液壓缸的無(wú)桿腔,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)油,而注射液壓缸的有桿腔的油就通過(guò)閥V6排入到系統(tǒng)回油中,保證預(yù)塑的同時(shí),螺桿能后退,縮短預(yù)塑時(shí)間。一般的注射裝置的熔融和混合作用可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿的轉(zhuǎn)速和當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)在螺桿及熔融料上施加的恒定的背壓來(lái)控制,這樣一來(lái),加進(jìn)材料的能量保持恒定,使材料在注入模具前密度均勻。在很多情況下,只需非常低的背壓控制就能保證有合適的熔融粘稠度。該背壓的控制主要通過(guò)控制插裝閥V6的液控壓力來(lái)調(diào)節(jié),液控壓力由比例閥V11和換向閥V12聯(lián)合控制。在預(yù)塑時(shí),當(dāng)D7,D8失電時(shí),插裝閥V6的控制腔通過(guò)V8,V12和先導(dǎo)回油連通,V6全部打開(kāi),此時(shí)壓力表B2顯示壓力為零,即無(wú)背壓。在預(yù)塑時(shí),當(dāng)D7,D8得電時(shí),插裝閥V6的控制腔的液控壓力有比例閥V11控制,V6開(kāi)口度根據(jù)D7信號(hào)值的大小按比例打開(kāi),故此時(shí)注射液壓缸有桿腔就會(huì)產(chǎn)生一定的背壓,減慢了螺桿后退的速度,同時(shí),壓力表B2顯示一定壓力值,其值和設(shè)定的一致,即所謂的比例背壓。一般的注射機(jī)注射后,需要做保壓動(dòng)作,保證塑料緊貼模腔壁以獲得精確的形狀。機(jī)器在預(yù)塑時(shí),模具內(nèi)上次注射的塑料已經(jīng)固化,此零件必須取出,然后才能開(kāi)始新的注射前進(jìn)循環(huán)。如果在料筒熔融料中有背壓時(shí)打開(kāi)模具,塑料將會(huì)從噴嘴口射出,故料筒內(nèi)的熔融料必須先進(jìn)行釋壓,然后才能打開(kāi)模具。該功能通過(guò)控制閥V9上的電磁鐵D6實(shí)現(xiàn),當(dāng)保壓結(jié)束時(shí),D6得電,閥V9換向,使