第三节 注塑机液压系统

第三节注塑机液压系统

一、概述

注塑机是一种通用设备，通过它与不同专用注塑模具配套使用，能够生产出多种类型的注塑制品。注塑机主要由机架，动静模板，合模保压部件，预塑、注射部件，液压系统，电气控制系统等部件组成；注塑机的动模板和静模板用来成对安装不同类型的专用注塑模具。合模保压部件有两种结构形式，一种是用液压缸直接推动动模板工作，另一种是用液压缸推动机械机构通过机械机构再驱动动模板工作（机液联合式）。注塑机的结构原理图如图8-6所示。注塑机工作时，按照其注塑工艺要求，要完成对塑料原料的预塑、合模、注射机筒快速移动、熔融塑料注射、保压冷却、开模、顶出成品等一系列动作，因此其工作过程中运动复杂、动作多变、系统压力变化大，注塑的工艺过程见图8—7、工作原理动画、注塑机产品照片所示。

注塑机对液压系统的要求是

1)具有足够的合模力熔融塑料以120～200MPa的高压注入模腔，在已经闭合的模具上会产生很大的开模力，所以合模液压缸必须产生足够的合模力，确保对闭合后的模具的锁紧，否则注塑时模具会产生缝隙使塑料制品产生溢边，出现废品。

2)模具的开、合模速度可调当动模离静模距离较远时，即开合模具为空程时为了提高生产效率，要求动模快速运动；合模时要求动模慢速运动，以免冲击力太大撞坏模具，并减少合模时的振动和噪声。因此，一般开、合模的速度按慢一快一慢运动的规律变化。

3)注射座整体进退要求注射座移动液压缸应有足够的推力，确保注塑时注射嘴和模具浇口能紧密接触，防止注射时有熔融的塑料从缝隙中溢出。

4)注射压力和注射速度可调注塑机为了适应不同塑料品种、制品形状及模具浇注系统

的工艺要求，注射时的压力与速度在一定的范围内可调。

5)保压及压力可调当熔融塑料依次经过机筒、注射嘴、模具浇口和模具型腔完成注射后，需要对注射在模具中的塑料保压一段时间，以保证塑料紧贴模腔而获得精确的形状，另外在制品冷却凝固而收缩过程中，熔化塑料可不断充入模腔，防止产生充料不足的废品。保压的压力也要求根据不同情况可以调整。

6)制品顶出速度要平稳顶出速度平稳，以保证成品制品不受损坏。

、注塑机工作原理动画所示为

件的动作循环主要依靠行程开关切换电磁换向阀来实现。电磁铁动作顺序如表8-3所示。

为保证安全生产，注塑机设置了安全门，并在安全门下装设一个行程阀19加以控制，只有在安全门关闭、行程阀19上位接入系统的情况下，系统才能进行合模运动。系统工作过程如下

(1)合模合模是动模板向定模板靠拢并最终合拢的过程，动模板由合模液压缸或机液组合机构驱动，合模速度一般按慢一快一慢的顺序进行。具体如下：

1）动模板慢速合模运动当按下合模按钮，电磁铁1YA、l0YA通电，电液换向阀4右位接入系统，电磁阀6上位接入系统。低压大流量液压泵A通过电液换向阀l的M型中位机能卸荷，高压小流量液压泵B输出的压力油经阀4、阀13进入合模缸左腔，右腔油液经阀4回油箱。合模缸推动动模板开始慢速向右运动。此时系统油液流动情况为：进油路液压泵B→电液换向阀4（右位）→单向阀13→合模缸左腔；

回油路合模缸右腔→电液换向阀4（右位）→油箱

2）动模板快速合模运动当慢速合模转为快速合模时，动模板上的行程挡块压一下行程开关，使电磁铁5YA通电，阀1左位接入系统，大流量泵A不再卸荷，其压力油经单向

阀11、单向顺序阀17与液压泵B的压力油汇合，共同向合模缸供油，实现动模板快速合模运动。此时系统油液流动情况为

进油路（液压泵A→单向阀11→单项顺序阀17）＋（液压泵B）→电液换向阀4（右位）→单向阀13→合模缸左腔；

回油路合模缸右腔→电液换向阀4（右位）→油箱

3）合模前动模板的慢速运动当动模快速靠近静模板时，另一行程挡块将压下其对应的行程开关，使5YA断电、阀1复位到中位，泵A卸荷，油路又恢复到以前状况，使快速合模运动又转为慢速合模运动，直至将模具完全合拢。

(2)增压锁模当动模板合拢到位后又压下一行程开关，使电磁铁7YA通电、5YA失电，泵A卸荷、泵B工作，电液换向阀5右位接入系统，增力缸开始工作，将其活塞输出的推力传给合模缸的活塞以增加其输出推力。此时，溢流阀7开始溢流，调定泵B输出的最高压力，该压力也是最大合模力下对应的系统最高工作压力。因此，系统的锁模力由溢流阀7调定，动模板的锁紧由单向阀10保证。此时系统油液流动情况为

进油路液压泵B→单向阀10→电磁换向阀5（右位）→增压缸左腔；

液压泵B→电液换向阀4（右位）→单向阀13→合模缸左腔；

回油路增压缸右腔→油箱；

合模缸右腔→电液换向阀4（右位）→油箱。

(3)注射座整体快进注射座的整体运动由注射座移动液压缸驱动。当电磁铁9YA通电时，电磁阀3右位接入系统，液压泵B的压力油经阀12、阀3进入注射座移动缸右腔，左腔油液经节流阀14回油箱。此时注射座整体向左移动，使注射嘴与模具浇口接触。注射座的保压顶紧由单向阀12实现。此时系统油液流动情况为：

进油路液压泵B→单向阀12→注射座移动缸右腔；

回油路注射座移动缸左腔→电磁换向阀3（右位）→节流阀14→油箱。

(4)注射当注射座到达预定位置后，压下一行程开关，使电磁铁4YA、5YA通电，电磁换向阀2右位接入系统，阀1左位接入系统。于是，泵A的压力油经阀11，与经阀17而来的液压泵B的压力油汇合，一起经阀2、阀18进入注射缸右腔，左腔油液经阀2回油箱。注射缸活塞带动注射螺杆将料筒前端已经预塑好的熔料经注射嘴快速注入模腔。注射缸的注射速度由旁路节流调速的调速阀15调节。单向顺序阀18在预塑时能够产生一定背压，确保螺杆有一定的推力。溢流阀8起调定螺杆注射压力作用。此时系统油液流动情况为进油路（泵A→阀11）＋（泵B→单向顺序阀17）→电磁换向阀2（左位）→单向顺序阀18→注射缸右腔；

回油路注射缸左腔→电磁阀2（左位）→油箱。

(5)注射保压当注射缸对模腔内的熔料实行保压并补塑时，注射液压缸活塞位工作移量较小，只需少量油液即可。所以，电磁铁5YA断电，阀1处于中位，使大流量泵A卸荷，小流量泵B继续单独供油，以实现保压，多余的油液经阀7溢回油箱。

(6)减压(放气)、再增压先让电磁铁1YA、7YA失电，电磁铁2YA通电；后让1YA、7YA通电，2YA失电，使动模板略松一下后，再继续压紧，以排放尽模腔中气体，保证制品质量。

(7)预塑进料保压完毕后，从料斗加入的塑料原料随着裹在机筒外壳上的电加热器对其的加热和螺杆的旋转将加热熔化混炼好的熔塑带至料筒前端，并在螺杆头部逐渐建立起一定压力。当此压力足以克服注射液压缸活塞退回的背压阻力时，螺杆逐步开始后退，并不断将预塑好的塑料送至机筒前端。当螺杆后退到预定位置，即螺杆头部熔料达到所需注射量时，螺杆停止后退和转动，为下一次向模腔注射熔料做好准备。与此同时，已经注射到模腔内的制品冷却成型过程完成。