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SZ 250塑料注射成型机液压传动系统 1 1 概述 塑料注射成型机简称注塑机 它将颗粒的塑料加热熔化到流动状态 以快速高压注射模腔 经过一定时间的保压 冷却凝固成为一定形状的塑料制品 由于注塑机具有成型周期短 对各种塑料的加工适应性强 可以制造外形各异 复杂 尺寸较精确或带有金属镶嵌件的制品以及自动化程度高等优点 所以得到了广泛地应用 图9 17为塑料注射成型机外形图 图9 17塑料注射成型机外形图1 液压传动系统 2 注射部件 3 合模部件 2 它主要有三大部分组成 1 合模部件 它是安装模具用的成型部件 主要由定模板 动模板 合模机构 合模液压缸 顶出装置等组成 2 注射部件 它是注塑机的塑化部件 主要由加料装置 料筒 螺杆 喷嘴 顶塑装置 注射液压缸 注射座及其移动液压缸等组成 3 3 液压传动及电气控制系统它安装在机身内外腔上 是注塑机的动力和操纵控制部件 主要由液压泵 液压阀 电动机 电气元件及控制仪表等组成 根据注射成型工艺 注塑机应按预定工作循环工作 如图9 18所示 4 概述 SZ 250A型塑料注射成型机属于中小型注塑机 每次最大注射量为250g 依据塑料注射成型工艺 注塑机液压传动系统应满足下述要求 1 合模液压缸具有足够大的合模力 其运行速度应能依据合模与启模过程要求而变化 在注射过程中 熔融塑料常以4 15MPa的高压注入模腔 这样 就要求合模机构具有足够大的合模力 以保证动模板与定模板紧密贴合 否则 模具离缝会产生塑料制品的溢边现象 为此 在不使合模液压缸的尺寸过大和压力过高的情况下 常常采用机械连杆增力机构来实现合模和锁模 5 为了缩短空行程时间 提高生产率 合模液压缸应该快速移动动模板 但是 为了防止损坏模具和制品 避免机器受到强烈振动和产生撞击噪声 还要考虑模具启闭过程的缓冲问题 因此 液压缸在模具启闭过程中 各阶段的速度是不一样的 通常是慢 快 慢的变化过程 而且快慢速变化比较大 6 概述 2 注射座可整体移动 前进或后退 前进时具有足够的推力 保证喷嘴与模具浇口紧密接触 另外 还应能按固定加料 前加料和后加料三种不同预塑型式对其动作进行调整 3 注射的压力和速度应能调节 以便满足原料 制品几何形状和模具浇口布局不同等对注射力大小的要求 以及不同的制品对注射速度的要求 4 熔体注入容腔后要保压冷却 在冷却凝固时 应能向型腔内补充冷凝收缩所需的熔体 7 概述 5 预塑过程可调节 在型腔熔体冷却凝固阶段 使料斗内的塑料颗粒通过料筒内螺杆的回转卷入料筒 并且连续向喷嘴方向推移 同时加热塑化 搅拌和挤压成为熔体 通常 将料筒每小时塑化的重量称为塑化能力 作为注塑机生产能力的指标 在料筒尺寸确定的前提下 塑化能力与螺杆转速有关 因此 随着塑料熔点 流动性和制品的不同 要求螺杆的转速应该可调节 以便调节塑化能力 6 顶出缸速度可调 制品在冷却成型后 脱模顶出时 为了防止制品受损 要求顶出运动平稳 且顶出缸的速度应能根据制品形状的不同而可调节 8 2 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 图9 19为SZ 250A型注塑机液压系统图 9 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 现将注塑机液压系统的工作原理说明如下 1 合模合模运动液压缸4经机械连杆机构推动模板实现合模 合模运动分为慢速合模 快速合模 低压合模和高压合模等工况 a 慢速合模慢速合模时由液压泵1供油 液压泵2 3卸荷 电磁铁1YA 11YA通电 油路走向如下 进油路 液压泵1 电磁阀V14左位 单向节流阀V13 电液换向阀V15左位 合模液压缸4左腔 回油路 合模液压缸4右腔 电液换向阀V16左位 电液换向阀V15左位 油箱 10 b 快速合模快速合模时 由液压泵1 2 3同时供油 合模液压缸差动连接 电磁铁1YA 2YA 3YA 11YA 12YA通电 油路走向如下 进油路 换向阀V15左位 合模液压缸4左腔 回油路 合模液压缸4右腔 电液换向阀V16右位 合模液压缸4左腔 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 11 c 低压慢速合模低压慢速合模时 由液压泵2供油 泵1 3卸荷 电磁铁2YA 11YA 13YA通电 油路走向如下 进油路 液压泵2 单向阀V11 换向阀V15左位 液压缸4左腔 回油路 液压缸4右腔 阀V16左位 换向阀V15左位 油箱 d 高压合模高压合模时 由液压泵1供油 泵2 3卸荷 电磁铁1YA 11YA通电 油路走向与慢速合模相同 当模具闭合后 连杆产生弹性变形 将模具牢固闭锁 此时 泵1的压力油经电磁溢流阀V1溢流 因此 高压合模时 合模液压缸4左腔的压力由溢流阀V1调定 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 12 2 注射座整体前移注射座整体前进时 由液压泵1供油 泵2 3卸荷 电磁铁1YA 7YA 14YA通电 油路走向如下 进油路 液压泵1 阀V14左位 单向节流阀V13 换向阀V10右位 注射座移动缸6右腔 进油路安全压力由溢流阀V28调定 回油路 液压缸6左腔 阀V10右位 油箱 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 13 3 注射按注射充模行程 可分为三段控制 注射缸的前进速度有多级可供选择 通过电磁铁1YA 2YA 3YA通电的不同组合 可以选择液压泵1 2 3中的某一个 两个或三个同时供油 实现多级速度控制 满足注射工艺要求 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 14 例如 当选用最高注射速度时 电磁铁1YA 2YA 3YA 4YA 7YA 14YA通电 油路走向如下 进油路 回油路 注射缸7左腔 电液换向阀V左位 油箱 注射压力由溢流阀V28调定 15 2020 2 4 16 4 保压保压时 电磁铁1YA 4YA 7YA 15YA通电 液压泵2 3卸荷 泵1供油进入注射缸7的右腔 补充泄漏 油路走向同注射工况 保压时 系统压力由溢流阀V29调定 泵1输出的大部分油液经溢流阀V1溢流到油箱 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 17 5 预塑预塑时 液压马达8旋转 经齿轮副使螺杆转动 将料斗中的颗粒状塑料推向喷嘴方向 同时 螺杆在反推力作用下 连同注射缸的活塞一起右移 液压马达有多级转速 通过对液压泵1 2 3中某一个 两个或三个的不同组合供油的选择 实现多级调速 例如 液压马达的最高转速是三个液压泵同时供油 这时 电磁铁1YA 2YA 3YA 5YA 7YA 16YA通电 油路走向为 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 18 进油路 回油路 液压马达8 单向阀V20 液压缸7左腔 换向阀V9左位 油箱 液压马达8进油腔的安全压力由溢流阀V30调定 19 6 防流涎为了防止液态塑料从喷嘴端部流涎 由三个泵同时供油 使注射缸7的活塞带动螺杆强制快速后退 右行 后退距离由行程开关控制 为此 电磁铁1YA 2YA 3YA 6YA 14YA通电 油路走向如下 进油路 回油路 注射缸7右腔 阀V9右位 油箱 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 20 7 注射座整体后退注射座后退时 由液压泵1供油 泵2 3卸荷 电磁铁1YA 8YA 14YA通电 油路走向如下 进油路 液压泵1 换向阀V14左位 单向节流阀V13 换向阀V10左位 液压缸6左腔 回油路 液压缸6右腔 阀V10左位 油箱 21 8 开模 a 慢速开模 慢速启模时 由液压泵1供油 泵2 3卸荷 电磁铁1YA 10YA通电 油路走向如下 进油路 液压泵1 阀V14左位 阀V13 阀V15右位 阀V16左位 合模缸4右腔 回油路 合模缸4左腔 阀V15右位 油箱 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 22 b 快速开模 快速启模时 三台液压泵同时供油 电磁铁1YA 2YA 3YA 10YA通电 油路走向如下 进油路 回油路 液压缸4左腔 阀V15右位 油箱 c 慢速启模 电磁铁2YA 10YA通电 液压泵2供油 液压泵1和3卸荷 其进回油路同 a 23 9 顶出制品的顶出由顶出缸5实现 液压泵1供油 泵2 3卸荷 电磁铁1YA 9YA通电 油路走向如下 进油路 液压泵1 阀V14右位 阀V18 顶出缸5左腔 回油路 顶出缸5右腔 阀V14右位 油箱 顶出速度由阀V18中的节流阀调节 系统压力由溢流阀V1调定 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 24 10 顶出缸退回顶出缸退回动作由液压泵1供油 电磁铁1YA 14YA通电 油路走向如下 进油路 液压泵1 阀V14左位 顶出缸5右腔 回油路 顶出缸5左腔 阀V18中的单向阀 阀V14左位 油箱 25 9 螺杆后退当拆卸螺杆或清除螺杆包料时 需要使螺杆后退 这时 液压泵1供油 液压泵2和3卸荷 电磁铁1YA 6YA 14YA通电 油路走向如下 进油路 液压泵1 阀V14左位 阀V13 阀V9右位 注射缸7左腔 回油路 注射缸7右腔 阀V9右位 油箱 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理 26 3 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统分析 1 速度控制回路速度控制系统采用三台定量液压泵供油 液压泵1为双级叶片泵 可提供更高的压力 液压泵2和3为双联叶片泵 三台泵可同时或按不同的组合向各执行机构供油 满足各自运动速度要求 除顶出缸的顶出速度由节流阀调节外 其余的执行机构速度均由油源的流量决定 因此 无溢流和节流功率损失 系统效率高 但是 执行机构的运动速度只能进行有级变换 本系统为7级 不能无级调节 因此它是有级容积调速回路 27 2 压力控制回路电磁溢流阀V1 V2和V3用于调节系统压力 同时分别作为三台液压泵的安全阀和卸荷阀 通过远程控制口 用调压阀V27 V28 V29和V30可分别控制模具低压保护压力 注射座整体移动压力 保压压力以及预塑时液压马达的工作压力 溢流阀V7用于调节预塑时的背压力 从而控制塑料的熔融和混合程度 使卷入的空气及其他气体从料斗中排出 压力继电器V用来限定顶出液压缸的最高压力 并在顶出结束时发出信号 3 方向控制回路各液压缸和液压马达动作顺序及其方向的变换 均由电磁换向阀或电液换向阀控制 控制方便 实现容易 SZ 250A塑料注射成型机液压传动系统分析 28 4 安全互锁行程阀V19用于安全门的液 电联锁 当安全门打开时 阀V19上位接入系统 切断电磁换向阀V15和V16的控制油路 合模缸不能动作 只有在安全门关闭后 行程阀V19下位接入系统 合模缸才有可能动作 这样 防止了误操作造成的事故 保证了安全 SZ 250A塑料注射成型机液压传动