注塑机工作原理
注塑机成型工作原理
1、注塑成型机的工作原理
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。
2、注塑机的结构
注塑机根据塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机,按机器的传动方式又可分为液压式、机械式和液压——机械(连杆)式,按操作方式分为自动、半自动、手动注塑机。
(1)卧式注塑机:这是最常见的类型。其合模部分和注射部分处于同一水平中心线上,且模具是沿水平方向打开的。其特点是:机身矮,易于操作和维修;机器重心低,安装较平稳;制品顶出后可利用重力作用自动落下,易于实现全自动操作。目前,市场上的注塑机多采用此种型式。
(2)立式注塑机:其合模部分和注射部分处于同一垂直中心线上,且模具是沿垂直方向打开的。因此,其占地面积较小,容易安放嵌件,装卸模具较方便,自料斗落入的物料能较均匀地进行塑化。但制品顶出后不易自动落下,必须用手取下,不易实现自动操作。立式注塑机宜用于小型注塑机,一般是在60克以下的注塑机采用较多,大、中型机不宜采用。
(3)角式注塑机:其注射方向和模具分界面在同一个面上,它特别适合于加工中心部分不允许留有浇口痕迹的平面制品。它占地面积比卧式注塑机小,但放入模具内的嵌件容易倾斜落下。这种型式的注塑机宜用于小机。
(4)多模转盘式注塑机:它是一种多工位操作的特殊注塑机,其特点是合模装置采用了转盘式结构,模具围绕转轴转动。这种型式的注塑机充分发挥了注射装置的塑化能力,可以缩短生产周期,提高机器的生产能力,因而特别适合于冷却定型时间长或因安放嵌件而需要较多辅助时间的大批量制品的生产。但因合模系统庞大、复杂,合模装置的合模力往往较小,故这种注塑机在塑胶鞋底等制品生产中应用较多。 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20~45MPa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。
3.注塑机的操作
3.1注塑机的动作程序
合模→预塑→倒缩→喷嘴前进→注射→保压→喷嘴后退→冷却→开模→顶出→开门→取工件→关门→合模。
3.2注塑机操作项目:注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜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、顶出形式的选择,料筒各段温度及电流、电压的监控,注射压力和背压压力的调节等。
3.2.1注射过程动作选择
一般注塑机既可手动操作,也可以半自动和全自动操作。
手动操作是在一个生产周期中,每一个动作都是由操作者拨动操作开关而实现的。一般在试机调模时才选用。
半自动操作时机器可以自动完成一个工作周期的动作,但每一个生产周期完毕后操作者必须拉开安全门,取下工件,再关上安全门,机器方可以继续下一个周期的生产。
全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后,可自动进入下一个工作周期。在正常的连续工作过程中无须停机进行控制和调整。但须注意,如需要全自动工作,则(1)中途不要打开安全门,否则全自动操作中断;(2)要及时加料;(3)若选用电眼感应,应注意不要遮闭了电眼。
实际上,在全自动操作中通常也是需要中途临时停机的,如给机器模具喷射脱模剂等。
正常生产时,一般选用半自动或全自动操作。操作开始时,应根据生产需要选择操作方式(手动、半自动或全自动),并相应拨动手动、半自动或全自动开关。 半自动及全自动的工作程序已由线路本身确定好,操作人员只需在电柜面上更改速度和压力的大小、时间的长短、顶针的次数等等,不会因操作者调错键钮而使工作程序出现混乱。
当一个周期中各个动作未调整妥当之前,应先选择手动操作,确认每个动作正常之后,再选择半自动或全自动操作。
3.2.2预塑动作选择
根据预塑加料前后注座是否后退,即喷嘴是否离开模具,注塑机一般设有三种选择。
(1)固定加料:预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具,注座也不移动。
(2)前加料:喷嘴顶着模具进行预塑加料,预塑完毕,注座后退,喷嘴离开模具。选择这种方式的目的是:预塑时利用模具注射孔抵住喷嘴,避免熔料在背压较高时从喷嘴流出,预塑后可以避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传递,影响它们各自温度的相对稳定。
(3)后加料:注射完成后,注座后退,喷嘴离开模具然后预塑,预塑完注座前进。该动作适用于加工成型温度特别窄的塑料,由于喷嘴与模具接触时间短,避免了热量的流失,也避免了熔料在喷嘴孔内的凝固。
注射结束、冷却计时器计时完毕后,预塑动作开始。螺杆旋转将塑料熔融料挤送到螺杆头前面。由于螺杆前端单向阀的作用,熔融塑料积存在机筒的前端,将螺杆向后迫退。当螺杆退到预定的位置时(此位置由行程开关确定,控制螺杆后退的距离,实现定量加料),预塑停止,螺杆停止转动。紧接着是倒缩动作,倒缩即螺杆做微量
的轴向后退,此动作可使聚集在喷嘴处的熔料的压力得以解除,克服由于机筒内外压力的不平衡而引起的“流涎”现象。若不需要倒缩,则应把倒缩停止,开关调到适当位置,让预塑停止。开关被压上的同一时刻,倒缩停止开关也被压上。当螺杆做倒缩动作后退到压上停止开关时,倒缩停止。接着注座开始后退。当注座后退至压上停止开关时,注座停止后退。若采用固定加料方式,则应注意调整好行程开关的位置。
一般生产多采用固定加料方式以节省注座进退操作时间,加快生产周期。
注塑机一般故障的处理方法
在维修注塑机之前,首先要完全清楚了解机器的工作原理,如电气原理、液压原理及机械原理。其次,要遵循古人看病四个步骤即望、闻、问、切。保持清醒的头脑,不要急燥,先搞清楚是属于电器、液压、机械哪个方面的故障,简单的区分可按以下步骤: 下面是一般故障及处理方法可供参考
一、油泵马达不启动
1、马达转不动,同时发出异常声,立即关闭紧急停止按钮,检查保险丝是否熔断或松脱,再检查电动机三相电源是否正常
2、按下电机启动按钮,电机响声没有可能按钮开关、交流接触器的线松脱,或热继电器动作3
3、油泵卡死引起马达不转动(此时电动机有一些声音)
4、马达烧坏,按照原来的规格修理并查找引起的原因(如断相、超负载、交流继电器触点不好、马达线的接点松动,或者三相电源电压不平衡、不稳)
二、电动机能转,但不起压力或大泵不起压
1、小泵电磁溢流阀或压力比例阀的电磁线圈不吸或内部阀芯被杂物卡死,拆下清洗,同时检查电磁铁线圈是否烧毁,接线是否松脱,或者接触不良
2、油泵损坏,修理或更换油泵
3、油面过底,造成泵吸空
4、滤油网是否堵住
5、电动机是否反转,换相
6、油泵里面有空气,先放气
7、控制大泵溢流阀的主阀心卡住,拆下溢流阀清洗
三、不合模
1、安全门行程开关接线松动或损坏,安全门行程未压下,检查SQ1、SQ2、SQ3
2、SQ4行程开关已闭合
3、锁模电磁阀阀卡死或电磁阀插座松动
4、顶针后退的形成开关没有闭合
5、系统压力没有:按(2)项内容修复
四、不注射或速度慢
1、注射压力低,速度太慢:调高注射压力,调快注射速度
2、塑料加热温度底:升高温度
3、喷嘴堵塞,拆下加热清洗
4、注射时间太短
5、注射电磁阀卡死
6、注射电磁阀不得电。检查电气原因
五、不予塑或予塑过慢
1、予塑终止行程开关已闭合,拨开行程开关的撞块,
2、单向节流阀关死
3、料温过底,加高料温
4、予塑电磁阀卡死,拆下清洗
5、予塑压力太低,调高予塑压力
6、螺杆内进入异物卡死螺杆。拆卸螺杆清洗,料筒清洗
7、液压马达坏,轴承卡死
六、予塑时螺杆转动,但不进料
1、背压压力过高
2、加料口出冷却水不足,加料口内物料“架桥”;调整水量,取出粘结构的塑料块
3、缺料,加料
4、螺杆断
5、背压调的太高、调低背压
七、不能调模或调模困难
1、系统压力调节过底
2、后模板拉杆螺母因有杂质,或缺润滑油油脂卡死;清洗拉杆螺母、修复,安装时要注意四个螺母的轴向间隙要一致,然后加润滑油脂
3、调模电磁阀卡死或插座松动:检查、修复
4、调模液压马达损坏,修理或更换
八、液压油稳过高
1、油泵压力过高:按塑料成型工艺进行适当的调低工作压力
2、油箱内油量不足:加足液压油
3、油冷却器使用过久,积满水垢,冷却效果差,清洗冷却器
4、冷却水流量不够大,或冷却水的温度不够低
九、半自动操作失灵
本机半自动操作是由安全门打开,行程开关闭合,发信号使机器做半自动动作开始,然后合模,碰到SQ4行程开关后,合模结束,同时开始注射,注射时间继电器开始计时,注射时间到后,开始予塑,碰到予塑结束的行程开关后,开始防流,碰到防流的行程开关后,冷却时间继电器计时开始,时间到后作开模动作,然后开模,碰到开模终止行程开关后,做顶出动作,碰到顶出终止行程开关后,作顶退动作,碰到顶退终止行程后,等待开安全门,这样,周而复始的工作。由上可以看出,如果手动正常,一般大都由行程开关及时间继电器未发信号所致。根据半自动动作在机械循环中那一个阶段失灵,对照电器,液压原理图找出相应的控制元件,进行检查加以解决。
以上仅供注塑机的维修及维护人员参考。
注塑机液压工作原理
液压传动:它是以液压油为工作介质,通过动力元件(油泵)将原动机的机械能变为液压油的压力能,再通过控制元件,然后借助执行元件(油缸或油马达)将压力能转换为机械能,驱动负载实现直线或回转运动,且通过对控制元件遥控操纵和对流量的调节,调定执行元件的力和速度。当外界对上述系统有扰动时,执行元件的输出量一般要偏离原有调定值,产生一定的误差
液压控制:和液压传动一样,系统中也包括动力元件、控制元件和执行元件,也是通过油液传递功率。二者不同之点是液压控制具有反馈装置,反馈装置的作用是执行元件的输出量(位移、速度、力等机械量)反馈回去与输入量(可以是变化的,也可以是恒定的)进行比较,
用比较后的偏差来控制系统,使执行元件的输出随输入量的变化而变化或保持恒定。它是一种构成闭环回路的液压传动系统,也叫液压随动系统或液压伺服系统。
液压传动系统中用的是通断式或逻辑式控制元件,就其控制目的,是保持被调定值的稳定或单纯变换方向,也叫定值和顺序控制元件。
液压控制系统中用的是伺服控制元件,具有反馈结构,并用电气装置进行控制,有较高的控制精度和响应速度,所控制的压力和流量常连续变化。输出功率可放大。
比例控制是介于上述二者之间的一种控制,所用比例控制阀是在通断式控制元件和伺服控制元件的基础上发展起来的一种新型的电――液控制元件,兼备了上述两类元件的一些特点,用于用手调的通断式控制不能满足要求,但也不需要伺服阀对液压系统那样严格的污染控制要求的场合。
二、液压传动系统优缺点
在目前四大类传动方式(机械、电气、液压和气压)中,没有一种动力传动是十全十美的,而液压传动具有下述极其明显的优点:
(1)从结构上看,其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率在四类传动方式中是力压群芳的,有很大的力矩惯量比,在传递相同功率的情况下,液压传动装置的体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑、布局灵活。
(2)从工作性能上看,速度、扭矩、功率均可无级调节,动作响应性快,能迅速换向和变速,调速范围宽,调速范围可达100:l到2000:1;动作快速性好,控制、调节比较简单,操纵比较方便、省力,便于与电气控制相配合,以及与CPU(计算机)的连接,便于实现自动化。
(3)从使用维护上看,元件的自润滑性好,易实现过载保护与保压,安全可靠;元件易于实现系列化、标准化、通用化
(4)所有采用液压技术的设备安全可靠性好。
(5)经济:液压技术的可塑性和可变性很强,可以增加柔性生产的柔度,和容易对生产程序进行改变和调整,液压元件相对说来制造成本也不高,适应性比较强。
(6)液压易与微机控制等新技术相结合,构成“机-电-液-光”一体化已成为世界发展的潮流,便于实现数字化。
液压传动的缺点:
任何事物都是一分为二的,液压传动也不例外:
(1)液压传动因有相对运动表面不可避免地存在泄漏,同时油液不是绝对不可压缩的,加上油管等弹性变形,液压传动不能得到严格的传动比,因而不能用于如加工螺纹齿轮等机床的内联传动链中。
(2)油液流动过程中存在沿损失、局部损失和泄漏损失,传动效率较低,不适宜远距离传动。
(3)在高温和低温条件下,采用液压传动有一定的困难。
(4)为防止漏油以及为满足某些性能上的要求,液压元件制造精度要求高,给使用与维修保养带来一定困难。
(5)发生故障不易检查,特别是液压技术不太普及的单位,这一矛盾往往阻碍着液压技术的进一步推广应用。液压设备维修需要依赖经验,培训液压技术人员的时间较长。