塑料注射成型插裝閥液壓控制系統(tǒng)的設計

塑料注射成型插裝閥液壓控制系統(tǒng)的設計

1注塑機的結構及性能要求塑料注射成本計算機主要用于塑料的制造和加工。塑料粒被放入注塑機的環(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品。注塑機在家電,汽車,五金等行業(yè)中都能得到廣泛應用,特別是大型注塑機,因此,設計適合大型注塑機的插裝閥液壓控制系統(tǒng)具有積極的意義。注塑機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、動模板、尾板、合模液壓缸等組成。2)注射部件他是注塑機的塑化部件,主要由螺桿料筒、預塑裝置、注射油缸等組成。3)液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)他是注塑機的動力控制部件,主要由液壓泵、各種控制閥、電氣控制元件等組成。注塑機的一般工藝是一個按照預定順序的周期性動作過程,即閉?！⑸渥耙啤⑸洹骸鋮s/預塑開?！敵鲋破贰斖恕]模根據注塑機的工藝,一般液壓系統(tǒng)應達到下列要求:1)合模機構對液壓系統(tǒng)的要求。在一般的注塑機中,熔融的塑料通常以80～150MPa的高壓注射到模具內,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足合模力的要求。另外,液壓系統(tǒng)還應滿足模具開合時的速度要求,同時考慮模具在開合過程中的緩沖要求,防止損壞模具和制品。2)注射部分對液壓系統(tǒng)的要求。在注射成型的過程中,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,有利于充模過程中模腔內的氣體排出,減少制品的內應力,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,減少制品的內應力,提高制品的尺寸和幾何形狀精度。根據注射成型的一般工藝條件,注射動作結束后,需要進行保壓,保壓的功能一是將熔融的料不斷地補入模腔,供制品冷卻凝固時收縮之用,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。且保壓壓力可根據需要進行調節(jié)。另外,螺桿的轉速和背壓,應能根據塑料的特性和熔融粘度等情況可適當調整。2插裝閥組成網絡由于普通滑閥式結構的液壓控制閥其流量有限,一般在大型注塑機液壓控制系統(tǒng)中常應用插裝閥,主要應用在控制注射部分和機器開合模部分,如圖1所示。3注射系統(tǒng)背壓控制該液壓控制系統(tǒng)能夠滿足注塑工藝要求,同時具有以下功能:a)注塑機的開模,合模,注射,射退,預塑等動作通過電控設備能方便而可靠地進行控制。b)能夠保證機器快速有效地做開合模動作,且不會損壞模具,開合模重復精度較高。b)能夠方便地實現(xiàn)快速注射,預塑時螺桿后退,預塑背壓調節(jié)等功能。現(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控制預塑;比例壓力閥V11和二位四通電磁換向閥V12控制預塑背壓;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。當電磁鐵D3,D4,D5失電時,由于V7,V8處于中位,插裝閥V3,V4,V5關閉,此時螺桿保持原位。當D3,D5得電時,先導控制油X分別流向V7,V8,最終進入V4,V6的控制腔,使V4和V6關閉;同時,先導回油和V3和V5的控制腔連通,使其打開,壓力油P通過V5后進入注射液壓缸的有桿腔,從無桿腔排出的油經過V3后和回油O連通,推動活塞桿退回,即實現(xiàn)注射動作。當D4得電時,先導控制油X分別流向V7,V8,使V3和V5關閉;同時,先導回油和V4和V6的控制腔連通,使其打開,壓力油P通過V4后進入注射液壓缸的無桿腔,從有桿腔排出的油經過V6后和回油O連通,推動活塞桿伸出,即實現(xiàn)射退動作。當電磁鐵D9失電時,壓力油P通過V14進入V13的控制腔,使其關閉,故此此時液壓馬達不能旋轉,即不能實現(xiàn)預塑動作。當D3,D9得電時,先導回油和V14的控制腔連通,使其打開,壓力油P通過V13后進入預塑馬達的壓力油腔,從回油腔排出的油直接和回油O連通,使馬達旋轉,即實現(xiàn)預塑動作。同時,分別通過V7和V8,插裝閥V4,V5的控制腔和先導控制油連通,使其關閉,而此時插裝閥V3,V6的控制腔和先導回油連通,使其打開;由于馬達的旋轉,使熔融的料不斷地流向噴嘴,同時對螺桿產生一個向后退的力,即注射液壓缸的活塞桿向后伸出,系統(tǒng)的回油通過閥V3進入注射液壓缸的無桿腔,實現(xiàn)補油,而注射液壓缸的有桿腔的油就通過閥V6排入到系統(tǒng)回油中,保證預塑的同時,螺桿能后退,縮短預塑時間。一般的注射裝置的熔融和混合作用可以通過調節(jié)螺桿的轉速和當螺桿旋轉時在螺桿及熔融料上施加的恒定的背壓來控制,這樣一來,加進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控制插裝閥V6的液控壓力來調節(jié),液控壓力由比例閥V11和換向閥V12聯(lián)合控制。在預塑時,當D7,D8失電時,插裝閥V6的控制腔通過V8,V12和先導回油連通,V6全部打開,此時壓力表B2顯示壓力為零,即無背壓。在預塑時,當D7,D8得電時,插裝閥V6的控制腔的液控壓力有比例閥V11控制,V6開口度根據D7信號值的大小按比例打開,故此時注射液壓缸有桿腔就會產生一定的背壓,減慢了螺桿后退的速度,同時,壓力表B2顯示一定壓力值,其值和設定的一致,即所謂的比例背壓。一般的注射機注射后,需要做保壓動作,保證塑料緊貼模腔壁以獲得精確的形狀。機器在預塑時,模具內上次注射的塑料已經固化,此零件必須取出,然后才能開始新的注射前進循環(huán)。如果在料筒熔融料中有背壓時打開模具,塑料將會從噴嘴口射出,故料筒內的熔融料必須先進行釋壓,然后才能打開模具。該功能通過控制閥V9上的電磁鐵D6實現(xiàn),當保壓結束時,D6得電,閥V9換向,使