2020年浅谈物理冲突的解决原理在注塑机设计中的应用论文

浅谈物理冲突的解决原理在注塑机设计中的应用论文 现代TRIZ 理论提出利用分离原理来解决物理冲突，分离原理包括空间分离、时间分离、基于条件的分离、总体与部分的分离。 所谓空间分离原理是指将冲突双方在不同的空间上分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双发在某一空间只出现一方时， 空间分离是可能的。 目前，往复螺杆式注射装置是预塑式塑料注射成型机应用最广泛的注射装置，其塑化和注射都是运用熔胶筒内的螺杆来完成。这种装置的局限在于：注射量有限，不利于大型注射零件的生产，若要加大注射量，需在等同条件下成倍加粗螺杆，加大塑化马达，加大油泵电机，致使整机设备成本居高不下。另外，在成形工艺上，螺杆塑化为间歇式工作，塑化油马达的资源也没有得到充分利用。 螺杆柱塞式的注射结构很好地解决了这一难题，该结构把塑化和注射两种功能用不同的部件完成。塑化过程由直径较小的挤出螺杆完成，可以配置较小的塑化马达以降低整机成本，塑化马达可以不间断地进行胶料塑化，提高塑化马达的利用效率。这一注射过程是由直径较大的柱塞完成。塑料原料经挤出螺杆塑化后进入储料缸或直接进入注射储料，注射开始时柱塞推动储料缸内塑化好的胶料进入模腔。这种系统应用于大型注塑系统，代表性产品如PE 管接头。东华机械有限公司已针对该注射系统申请并获得了实用新型专利。 所谓时间分离原理是指将冲突双方在不同的时间段上分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一时间段上只出现一方时，时间分离是可能的。 当前，市面上常用的注塑机锁模结构是用四根拉杆将锁模系统连接在一起并形成锁模力的，吊装模具一般都是从锁模系统顶部两根拉杆的上方经过后完成安装。部分客户由于厂房高度的限制，使其不能顺利地吊换、吊装模具，手动拆装一条拉杆的工作量极其繁重，并且又需要专业的技术人员现场指导，给客户造成了极大的困扰。 可抽拉杆锁模系统的设计有效解决了这一难题。该系统是在通常锁模系统的基础上，给顶部的一根拉杆增加一抽拉油缸和锁紧装置。在需要吊换模具时，锁紧装置松开其锁紧的拉杆，抽拉油缸动作抽出模具安装区域的部分拉杆，模具可以低于顶部拉杆高度进入模具安装区域;吊装完成后，抽拉油缸动作把拉杆移回原位，锁紧装置锁紧拉杆，和其余三根拉杆重新形成封闭的锁模系统。该设计操作简单、方便，省时省力，深受客户好评。东华机械有限公司已针对该锁模系统申请并获得了实用新型专利。 另外，有个别客户要求在锁模系统的固定板上安装简易的直上直下的竖直梯子，以便其在更换模具时为模具安装冷却或加热装置。考虑到操作人员上下梯子的便利及该梯子应用的特点，另外这样的结构也不方便合上活动挡门，笔者把该梯子分为固定和可移动两部分。固定部分通过螺栓连接在锁模系统固定板顶部可移动部分在应用时斜挂在固定部分上， 和地面、固定模板、机架形成三角形，方便操作人员上下操作;正常工作时移除梯子可移动部分， 方便合上活动挡门，保证操作的安全，减少整机的占地空间。 所谓基于条件的分离原理是指将冲突双方在不同的条件下分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统的冲突双方在某一条件下只出现一方时，基于条件分离是可能的。 注塑机锁模部分的高压油管全部用硬管连接，很容易产生震动和噪声。如果在高压硬管的两端分别用合适长度的高压软管连接，利用高压软管的弹性和可收缩性，则能很好的解决整机的震动和噪音。 所谓总体与部分的分离原理是指将冲突双方在不同的层次上分离，以降低解决问题的难度。当冲突双方在关键子系统的层次上只出现一方，而该方在子系统、系统或超系统层次上不出现时，总体与部分的分离是可能的。 目前，在大型塑料、橡胶成型设备以及金属压铸成型设备中， 二板式液压锁模机构以其结构紧凑、占地面积少、容模量大、自动化程度高、可靠性和维修性好、操作方便以及安全性好等优点，成为大型锁模机构发展的方向。该锁模结构是利用四根拉杆为活塞杆，拉杆前端均安装大直径高压油缸，利用大直径高压油缸起压来形成锁模力。东华机械有限公司已针对该锁模系统申请并获得了实用新型专利。 然而，对于特大型(2500 吨以上)的锁模机构，其运动精度及其可靠性有着更高的要求。随着锁模力的提高，在系统压力不变的情况下就要加大高压油缸直径，这给机械加工及装配造成了极大的困难。加工制造成本相对较高，其所应用的密封圈成本也呈几何比增加。东华机械有限公司正是顺应该技术发展的要求，设计开发了实用特大型两板式直压锁模机构。该锁模机构在原来两板式锁模机构的基础上，将定模板分成固定板和活动板，两板间安装高压油缸，高压油缸独立制造，沿模板中心环形均布，实现调模和高压锁模两项功能。 该锁模系统的高压油缸可根据锁模力的要求增加至六个或更多，在增加模板受力面积的同时，缩短了力臂，锁模系统力封闭线缩短，减少了应力集中，模板受力状况更为合理。刚性得到了提高，零件的重量也得到减少，固定在固定板四角的拉杆 _可移动的活塞杆，简化了结构，极大地降低了整个系统的加工制造及装配的难度， 并节约了原材料及加工