注塑机的保压.doc

保持压力的设定是为使树脂在冷却的过程中不致产生回流，且能继续补充因树脂冷却收缩而不足的空间，而得到最佳的模具复制效果。 保持压力设定过高，易造成毛边、过度充填浇口附近的应力集中等不良现象，保持压力设定过低，又易造成收缩太大、尺寸不安定等现象。 保持压力必须伴随保压切换点及保压时间设定方为有效。 保压不足时会导致：1.凹陷；2.气泡；3.收缩率增加；4.成形品尺寸变小；5.尺寸的波动性变大；6.由于熔胶回流导致内层配向。 过大的保压则会造成： 1.注道(Sprue)区域的应力； 2.脱模困难； 3.外皮层的拉伸应力。 保压时间阶段逐次降低保压可（多段保压）： 1.减少翘曲、降低从 浇口到末端的成形品区域之收缩变异； 2.减少内应力；3. 减少能源损耗。保压时间的设定是为控制保压产生作用的时间，保压时间设定不足将使产品发生尺寸、重量不安定。但保压时间设定太长，又会影响成形效率。适当的保压时间是维持到浇口凝固的时间即可，同时保压大小与保压时间的适当配合，可使程序式保压控制发挥最大效用。保压系为了射出终了时密封注道及因体积收缩的补偿，因此保压必须高于内部残留的压力。 保压时间设定如果在最大有效保压时间之前停止，亦 即保压时间过短，则可能产生下列之结果：1.凹陷；2.气泡；3.重量不足；4.尺寸较小；5.由于熔胶之回流产生内部配向。；6.更高的翘曲，尤其在半结晶性的材料；7.更大尺寸波动；8.收缩率增加设定有效的保压时间至少须到注道固化，一般约为冷 却时间的30%即够.通常将注射压力的控制分成为一次注射压力、二次注射压力（保压）或三次以上的注射压力的控制。压力切换时机是否适当，对于防止模内压力过高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取决于保压阶段浇口封闭时的熔料压力和温度。如果每次从保压切换到制品冷却阶段的压力和温度一致，那麽制品的比容就不会发生改变。在恒定的模塑温度下，决定制品尺寸的最重要参数是保压压力，影响制品尺寸公差的最重要的变量是保压压力和温度。例如：在充模结束后，保压压力立即降低，当表层形成一定厚度时，保压压力再上升，这样可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飞边。保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的50%65%，即保压压力比注射压力大约低0.60.8MPa。由于保压压力比注射压力低，在可观的保压时间内，油泵的负荷低，固油泵的使用寿命得以延长，同时油泵电机的耗电量也降低了。*压力注射既能使制件顺利充模，又不会出现熔接线、凹陷、飞边和翘曲变形。对于薄壁制件、多头小件、长流程大型制件的模塑，甚至型腔配置不太均衡及合模不太紧密的制件的模塑都有好处。在注塑过程里,溶体因为冷却而收缩,但由于螺杆要继续缓慢地向前移动,使料管中的熔体继续注入型腔,以补充制品收缩的需要,称之为保压.说白了就是防止产品收缩的,用保压的话产品生产也比较稳定.保压还可以调整产品尺寸的大小,又不会出现熔接线,凹陷,飞边和翘曲变形. 其实保压和注射都是一个意思,就是用力把螺杆往前推,只不过注射过程中,以注射速度为设定,以最大注射压力为上限的推动,在保压过程中,是以注射压力为设定,以最大保压速度为上限的推动.注塑机分段成型，优点是可以分段调节原料进入模具的速度以及压力，这样一些较为复杂结构的产品可以降低不良率。同时也可以保护模具内的小镶件，例：在原料进入模具的时候，遇到小的镶件的时候降低速度以及压力，这个镶件就不容易损坏分段保压可以减少产品凹陷等，主要优点也是减少不良的产生注塑机保压在什么情况下最起作用?注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。注射成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性，生产能力较高，并易于实现自动化。在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个塑料成型设备的20-30，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。据有关资料统计，1996-1998年我国出口注塑机8383台（套），进口注塑机42959台（套），其中1998年我国注塑机产量达到20000台，其销售额占塑机总销售额的42.9。注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施压注射充模冷却启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施压注射充模冷却启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。 一般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等部分。 注射装置：它的主要作用是使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将熔料注射入模具中。它主要由塑化部件（机筒、螺杆或柱塞、喷嘴等）、料斗、螺杆传动装置（油马达等）、注射油缸、注射座移动油缸等组成。 合模装置：它是保证成型模具可靠的闭合和实现启闭模动作以及取出制品的部件。由于熔料以很高的压力注入模腔中，为了锁紧模具而不致使制品产生飞边或影响制品质量，就要对模具施加足够的锁紧力（即合模力）。合模装置主要包括固定模板、移动模板、后墙板、连接前后模板用的拉杆、合模油缸、顶出油缸、调模装置等组成。 液压系统和电气控制系统：它是保证注塑机按工艺过程预定的要求（如压力、速度、温度、时间等）和动作程序准确有效的进行工作而设置的动力和控制系统。 一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是：首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合模和注射座前移，使喷嘴贴紧模具的浇口道，接着向注射缸通人压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持（又称保压）、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品（保压的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔内补充物料，以及保证制品具有一定的密度和尺寸公差）。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。同时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力（模腔内的平均压力一般在2045MPa之间），因此必须有足够大的合模力。由此可见，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。 注塑机的动作程序 关门合模喷嘴前进注射保压预塑松退喷嘴后退冷却开模顶出退针开门。 注塑机操作项目：注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度的监控，注射压力和背压压力的调节等 对塑料制品的评价主要有三个方面，第一是外观质量，包括完整性、颜色、光泽等；第二是尺寸和相对位置间的准确性；第三是与用途相应的物理性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又根据制品使用场合的不同，要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上，塑料加工厂的技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。 生产过程中工艺的调节是提高制品质量和产量的必要途径。由于注塑周期本身很短，如果工艺条件掌握不好,废品就会源源不绝。在调整工艺时最好一次只改变一个条件，多观察几回，如果压力、温度、时间统统一起调的话，很易造成混乱和误解，出了问题也不知道是何道理。调整工艺的措施、手段是多方面的。例如：解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径，要选择出解决问题症结的一、二个主要方案，才能真正解决问题。此外，还应注意解决方案中的辨证关系。比如：制品出现了凹陷，有时要提高料温，有时要降低料温；有时要增加料量，有时要减少料量。要承认逆向措施的解决问题的可行性。注塑机的工艺过程一般分为锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模等几个阶段，各个阶段需要不同的工作压力和流量。对于油泵马达而言，注塑过程是处于变化的负载状态。在定量泵的液压系统中，油泵马达始终以恒定的转速提供恒定的流量，多余的液压油通过溢流阀回流，此过程称为高压节流。据统计高压节流造成的能量损失高达25-60%。同时，由于液压长期的全速循环流动，与液压件、机械件的剧烈磨擦，造成油温过高、噪音过大、机械寿命缩短的现象。在注塑机工序一个完整的过程中,各种型号的注塑机，它的工序过程是相同的，大致是五个工序过程（见图1）。从图1可知注塑机不同的工序过程中压力和时间是这样分布的：（1）送模具过程：压力低，时间较短。（2）合模具过程：左右两个模具相接直至完全闭合,压力略高，时间不长。（3）保压过程：送料至模腔，直到成型，固化。压力较高，时间较长，约占一件产品制造时间的4060。（4）脱模具过程:加工成型,开启模具,脱模，取出加工件。压力略高,时间不长。（5）退模具过程：加工件取出，模具后退原位，进行辅助工作后，待再次加工。压力低，时间较短。对同一台注塑机,加工不同的塑料件,其压力（P）与时间(t)长短是各不相同的。由于加工件模具的复杂性,使用不同的塑料,一个加工件的总用料量,有否嵌件等有关。具体参数设定，一般由工程技术人员经过测试后才能确定。三 注塑机节能的原理及可行性分析1.理论原理油泵的输出功率： pt=pQt=pvn （1） 油泵的理论转矩： Tt=1/2pV （2）P为压力,Qt为流量,V为油泵排量,n为油泵的转速，将（2）式代入（1）式得：Pt=2Ttn （3）如果忽略机械能到液压能转换过程中的能量损失，则可近似认为油泵的输出功率等于电机的输出转矩与电机转速的乘积。因此可以看出，当系统要求低流量时，系统需要的功率其实是非常低的。但是实际情况却是，由于电动机始终运行在工频50HZ状态上，并不能根据实际的需求来降低其转速，从而减小流量。因此多余的液压油只能通过比例流量阀流回油箱，造成能源的白白浪费。2、油泵变频调速节电运行从图1注塑机的P=f(t)工序过程中看出，在不同时间段，它的主油泵压力是变化的，而且起伏较大，这就存在节能的可能性，且潜力较大。据统计，注塑机节电率一般可达25%-60%。众所周知注塑机未使用变频器时，主泵的电动机始终恒速运行，是极不经济的运行的方式。采用注塑机节电控制器，将控制比例流量阀的电流信号（0-1A），按每个生产工艺阶段设定的流量比例，得到0-1A的比例信电表去打开电磁阀的比例开度，以提供系统所需的压力。多余的流量通过溢流阀溢流掉。把比例流量信号连接到注塑机节电控制器作为驱动指令，控制油压驱动电机的转速，油泵只补充油路中所消耗的部份，油泵电机按比例指令运转相应转速，输出相应的流量，以提供系统所需的压力。即需要多少提供多少，在源头上让它不产生浪费。因此用变频节电系统在注塑机的整过生产过程中都具有明显的节电效果，从而能够较大幅度节能省电，为用户带来可观的经济效益。四应用案例工程案例一：广东南海新丰塑料厂大型注塑机改造深圳市日业电气有限公司同东莞市某节能设备科技开发有限公司合作，对广东南海新丰塑料厂四台主泵55KW大型注塑机（由东华800）进行了变频改造，该机最大压力可达2000吨，最大投料量可达16000克，约1-2分钟生产6个中、大型水管接头。这是应用变频器的技术改造成功的典范，现已投产使用达半年之久，工作正常，平均节电率达35以上，深受用户欢迎，经长达半年之久的应用对比，该厂已确定对另6台注塑机也使用变频器进行技术改造。充分说明应用变频器对大型注塑机实行节能的技术改造方案是正确的有效的，值得向大家推荐。1 工频、变频主电路及变频器的选用主油泵75KW，选用深圳市日业电气有限公司ZY3200-ZY055T4变频器四台，经半年来使用，证明变频器的性能良好，工作可靠，节电率高，主电路采用工频-变频二套电源供电方式，（即变频、工频互锁互换的双回路控制）,以确保不间断的工作。 2 变频改造应用中注意的事项变频器的应用不仅仅是一台变频器对一台电动机的简单运行方式，随着变频器在注塑机应用扩大，在实际使用中必须注意的是：（1）要充分了解所选用变频器的技术性能、使用要求、内部功能。（2）要充分了解实施改造设备的工艺要求、技术性能、使用要求以及负荷情况。（3）要充分了解设备的现有控制电路、液压油路、各种附件的功能，以不改变或少更动原有设备的零部件为原则。我们从实际出发，以提高效率、节约电能为标准。（4）如何正确取得控制信号，实现变频器与注塑机的最优结合是十分重要的。我们采用方案的原理框图（见图2）。3 经济效益分析投资回报分析：每月节电: 20.5度/小时22小时/天28天=12628度/月每月节约电费: 12628度0.6元/度=7576.8元每年节约电费: 7576.8元/月12月=90921.6元投资回收期: 63800元7576.8元/月28天/月=235天工程案例二：某注塑厂仁兴塑机进行节能改造我公司于2004年3月1日对某玩具厂进行注塑节能改造，节电率达到35.86，现就改造过程分析如下：1. 对象：注塑机及生产情况表 表（3）根据表(4)的比较结果可以得知采用变频器调速后电流有了明显的下降（2）改造前后的有功电度表读数比较工频下有功表以及用电容量的计算结果 表(5) 日期：2004.3.9 由上表可计算出单位产品的耗电量：单件产品平均耗电量=207.9/1358=0.1531使用变频节电器后效率=169.75/171.25=99.13%根据以上耗量可以计算出改造后节电百分比：节电率=(P工频- P变频)/ P工频=（0.2387-0.1531）/0.2387=35.863. 改造后对生产稳定性、产品质量、机器性能的影响改造前后的生产数量的对比 表(7)（1）生产量的稳定性变频调速运行后单位小