注塑機(jī)液壓系統(tǒng)

    一、概述

    塑料注射成形機(jī)是一種將顆粒狀塑料經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，以高壓、快速注入模腔，并保壓和冷卻而凝固成型為塑料制品的加工設(shè)備，簡稱為注塑機(jī)。

    1．注塑機(jī)的組成及工作程序

圖F為注塑機(jī)的組成示意，它主要由合模部件、注射部件和床身組成。合模部件又由啟合模機(jī)構(gòu)、定模板、動(dòng)模板和制品頂出裝置等組成。注射部件位于注塑機(jī)的右上方，由加料裝置（料筒、螺桿、噴嘴）、預(yù)塑裝置、注射液壓缸和注射座移動(dòng)缸等組成。注塑工作程序如圖G所示。

    2．注塑機(jī)工況對液壓系統(tǒng)的要求

    (1)具有足夠的合模力在注射過程中，常以40～150MPa的高壓注入模腔，為防止塑料制品產(chǎn)生溢邊或脫模困難等現(xiàn)象發(fā)生，要求具有足夠的合模力。為了減小合模缸的尺寸或降低壓力，常采用連桿擴(kuò)力機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)合模與鎖模。

    (2)開模、合模速度可調(diào)  由于既要考慮縮短空程時(shí)間以提高生產(chǎn)率，又要考慮合模過程中的緩沖要求以保證制品質(zhì)量，并避免產(chǎn)生沖擊，所以在啟、合模過程中，要求移模缸具有慢、快、慢的速度變化。

    (3)注射座可整體前進(jìn)與后退注射座整體移動(dòng)由液壓缸驅(qū)動(dòng)，除保證在注射時(shí)具有足夠的推力，使噴嘴與模具澆口緊密接觸外，還應(yīng)按固定加料、前加料和后加料三種不同的預(yù)塑形式調(diào)節(jié)移動(dòng)速度。為縮短空程時(shí)間，注射座移動(dòng)也應(yīng)具有慢、快的速度變化。

    (4)注射的壓力和速度可調(diào)節(jié)根據(jù)原料、制品的幾何形狀和模具澆口的布局不同，在注射成型過程中要求注射的壓力和速度可調(diào)節(jié)。

    (5)可保壓冷卻熔體注入型腔后，要保壓和冷卻。當(dāng)冷卻凝固時(shí)因有收縮，在型腔內(nèi)要補(bǔ)充熔體，否則，因充料不足而出現(xiàn)殘品。因此，要求液壓系統(tǒng)保壓，并根據(jù)制品要求，可調(diào)節(jié)保壓的壓力。

    (6)頂出制品時(shí)速度平穩(wěn)制品在冷卻成型后被頂出。當(dāng)脫模頂出時(shí)，為了防止制品受損，運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)，并能按不同制品形狀，對頂出缸的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

    二、XS-ZY-250A型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理

圖H所示為XS-ZY-250A型注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖。該液壓系統(tǒng)由三臺(tái)液壓系供油，液壓泵B1為高壓小流量泵；液壓泵B2和B3為雙聯(lián)泵，是低壓大流量泵。利用電液比例溢流閥的斷電，可以使泵處于卸荷狀態(tài)，從而可以構(gòu)成三級流量調(diào)節(jié)。

    液壓缸C1為移模缸，帶動(dòng)三連桿機(jī)構(gòu)及動(dòng)模板運(yùn)動(dòng)。液壓缸C2是頂出缸，液壓缸C3是注射座整體移動(dòng)缸，液壓缸C4是推動(dòng)螺桿的注射缸。電動(dòng)機(jī)M通過齒輪減速箱驅(qū)動(dòng)螺桿進(jìn)行預(yù)塑。電液比例溢流閥VI和V2分別控制液壓泵B2、B3和B1的工作壓力，通過放大器，對啟、合模壓力、注射座整體移動(dòng)壓力、注射壓力，保壓壓力、頂出壓力等實(shí)現(xiàn)多種工作壓力控制。電液比例流量閥V3則通過放大器對啟、合模速度和注射速度實(shí)現(xiàn)無級速度調(diào)節(jié)。V10為背壓閥，用來控制預(yù)塑時(shí)塑料熔融和混合程度，防止熔融塑料中混入空氣。壓力繼電器V9限定頂出缸的最高工作壓力，并作為頂出結(jié)束的發(fā)信裝置。單向節(jié)流閥V8用于控制頂出缸的速度。根據(jù)通過的流量大小，換向閥V4和V7為電液控制方式，換向閥V5和V6為電磁控制方式。

    1．合模

    (1)合模液壓泵B1、B2、B3工作，系統(tǒng)壓力由閥V1或V2控制，移模缸C1活塞桿通過連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)動(dòng)模板右移，此時(shí)頂出缸C2活塞桿退回在原位。油液流動(dòng)情況為：

    B1→V6→V11↘

V3→V7（左位）→CI（左腔）                        

    B2、B3→V12↗

    C1（右腔）→V7（左位）→油箱

    (2)低壓保護(hù)高壓泵B1卸荷，其輸出油液經(jīng)閥V2返回油箱；低壓泵B3、B3供油，低壓由閥VI控制，油液流動(dòng)情況同(1)中所述。

    (3)鎖緊低壓泵B2、B3卸荷，其輸出油液經(jīng)閥V1返回油箱；高壓泵Bl供油，高壓由閥V2控制，油液流動(dòng)情況同(1)所述。

    2．注射座整體前進(jìn)

    泵B1供油，注射座移動(dòng)缸C3的活塞桿帶動(dòng)注射座左移，并使噴嘴靠在定模板上，系統(tǒng)壓力由閥V2控制。油液流動(dòng)情況為：

    B1→V6→V1l→V3→V5（右位）→C3（右腔）

    C3（左腔）→V5（右位）→油箱

    3．注射

    B1、B2、B3供油，油液流動(dòng)情況為

    B1、B2、B3→V3→V4（右位）→V10→C4（右腔）

C4（左腔）→V4（右位）→油箱

4．保壓

泵B1供油，泵B2、B3卸荷，其輸出油液經(jīng)閥VI返回油箱；泵B1供油，保壓壓力由閥V2控制，油液流動(dòng)情況同3。

5．預(yù)塑

電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，經(jīng)齒輪減速驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，料斗中加入的塑料被前推進(jìn)行預(yù)塑，此時(shí)注射座不得后退，以保持噴嘴與模具始終接觸，故由泵B1保壓，油液流動(dòng)情況同2。

同時(shí)，注射缸C4右腔的油液在螺桿反推力的作用下經(jīng)閥V10→V4（中位）→油箱，其背壓由閥V1O控制。

6．注射座整體后退

油液流動(dòng)情況為：

B1→V6→V11→V3→V5（左位）→C3（左腔）

C3（右腔）→V5（左位）→油箱

7．啟模

油液流動(dòng)情況為：

B1→V6→V11↘

V3→V7（右位）→Cl（右腔）                         

B2、B3↘V12↗

Cl（左腔）→V7（右位）→油箱

8．制品頂出

油液流動(dòng)情況為：

Bl-*V6（左位）→V8（節(jié)流閥）→C2（左腔）

C2（右腔）→V6（左位）→油箱

9．螺桿后退

用于拆卸螺桿和清除螺桿包料。油液流動(dòng)情況為：

泵B1→V6→Vl1→V3→V4（左位）→C4（左腔）

C4（右腔）→VIO→V4（左位）→油箱

下表列出了電磁鐵的動(dòng)作順序。

電磁鐵的動(dòng)作順序

 

三：XS-ZY-250A型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

①壓力和速度的變化較多，利用比例閥進(jìn)行控制，系統(tǒng)簡單。

②系統(tǒng)采用了液壓一機(jī)械組合式三連桿鎖模機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了增力和自鎖。這樣，合模液壓缸直徑較小，易于實(shí)現(xiàn)高速，但鎖模機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，制造精度較高，調(diào)整模板距離較麻煩。

③各工作機(jī)構(gòu)的自動(dòng)工作循環(huán)的控制主要靠行程開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。

④在系統(tǒng)保壓階段，多余的油液要經(jīng)過溢流閥流回油箱，所以有部分能量損耗。