5.4 合模装置

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合模力
Pcm
D
4
2
p0 10
1
(5 - 12)
式中:Pcm — 锁模力(KN) p。— 油压(MPa) D — 活塞直径(cm)
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移模速度
Q V 2 D /4
(5 - 13)
式中:Q — 合模时对油缸的供油量(升/分) V — 移模速度(米/秒)
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② 增压式合模装置
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⑦ 液压—抱合螺母式合模装置
图5-42 液压—抱合螺母式合模装置 6-移模油缸 5抱合螺母 4-移动模板 3-阳模 2-阴模 1-锁紧油缸
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5.4.2.3 液压—机械式合模装置
液压-机械式合模装置由液 压系统和肘杆机构两部分组成。 最常用的是移模油缸或稳压油 缸与肘杆机构组成的串接式合 模装置,兼有液压式和机械式 合模装置速度快、自锁、节能 等优点。
Lt L1 L2 Lm H3 H3 A nFt F1 F2 Fm 48J 1 48J 2
杆长比
L1 L2
E 2 F L1 1 0 2 2A


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图5-46 F —α关系曲线
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活塞杆推力
sin F0 P2 sin
式中:
Lt —— 拉杆长度
Lt —— 拉杆变形量
Lc —— 受压零件的总长度
Lc —— 受压零件的总变形量
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锁模力
F
EL1 1 cos 0 L2 1 cos 0 Lt L1 L2 Lm H3 H3 nFt F1 F2 Fm 48J 1 48J 2
液压控制系统的主要回路
• 压力控制回路
• 速度控制回路 • 方向控制回路 • 顺序控制回路
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5.6 注射成型机的电气控制系统 是注塑成型机的“神经 中枢”,它与液压传动系统 相互协调,对注射成型机的 各种程序动作进行精确而稳 定的控制,实现对时间、位 置、压力、速度和转速等进 行有效的控制和调节。
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电气控制系统的组成
• 电机启动控制
• 动作程序控制 • 过程程序控制
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5.4 合模装置
合模装置保证成型模具 可靠的闭紧和实现模具启闭 动作及顶出制品的部件。
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对合模系统的要求:
ⅰ.机构要有足够的合模力和系统 刚性,保证模具在熔料压力作用 下,不产生开缝溢料现象。 ⅱ.模板要有足够的安装模具的面 积和启闭模具的行程,以适应成 型不同制品或模具的要求
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ⅲ.模板在启闭过程中,有一个
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图5-38 充液一增压式合模装置 1-增压油缸 2-充液阀 3-合模油缸 4-顶出装置 5-移模油缸
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⑤液压—闸板合模装置
图5-39 液压—闸板式合模装置 1-支撑座 2-油管 3-模板 4-齿条油缸 5-闸板 6-顶杆 7-移模油缸 8-托架 9-安全装置 10-顶出缸 11-锁模油缸 12-拉杆 13-固定模板
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(4)改变动模板厚度调距
图4-11-4 1-右动模板
改变动模板厚度调距 2-调节螺母 3-左动模板
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5.4.4 顶出装置
对顶出装置的要求主要如下几点:
ⅰ.顶出位置可选,行程可调,顶 出次数可随意,直到顶出制品落 下为止; ⅱ.力量足够,速度合适; ⅲ.操作方便。
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① 机械顶出 是利用固定在后模板或 其它非移动件上的顶杆,在 开模过程中与移动件(模具 和动模板)形成相对运动, 从而推动模具的顶出板(或 顶出杆),使制品顶出。
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C
A
图5-37 充液式合模装置 1-定模板 2-拉杆 3-动模板 4-移模油缸 5-合模油缸 6-充液油箱 7-充液阀
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④ 充液增压式合模装置
合模时,压力油先进入两旁的 小直径长行程的移模油缸左腔,带 动动模板和合模油缸的活塞前进, 实现快速移模。同时,合模油缸内 形成负压,充液阀2打开,合模油 缸左腔则通过充液阀自动从油箱中 吸油。模具闭合后,压力油进入增 压油缸,使合模油缸内的油增压, 由于合模油缸面积大及高压油的作 用,保证了最终合模力的要求。
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5.4.2.5 合模装置的主要零部件
(1) 模板 主要用于安装成型模具、拉 杆、合模机构、顶出机构等。
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① 模板的结构形式 模板在注射过程中,主要 受弯曲应力作用。因此,模板 的截面形状,从等强度角度考 虑,常设计成带有加强筋的截 面。对于中小型机器,也普遍 采用等截面无筋结构。
增压式合模装置中有两 个油缸。一个油缸用于合模, 另一个油缸用于提高合模油 缸内油液的工作压力。
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移模速度:
Q Vm 2 D /4
移模力:
(5 - 14)
Pm p0 F
(5 -15)
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合模力:
Pcm

4
D P0 M 10
2
-1
式中: Q — 合模时对油缸的供油量(升/分 D — 活塞直径(cm) F — 合模油缸截面积 (cm2) P。—油压(MPa) M — 增压比
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图5-40 液压-闸板式合模装置工作原理 1、2-闸板 3-齿条 4-扇形齿轮 5-稳压油缸 6-顶出油缸 7-移模油缸 8-后支撑座 (1)~(5)-齿轮
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⑥ 液压—转盘式合模装置
图5-41 液压—转盘式合模装置 l-后固定模板 2-转盘 3-移模油缸(稳压缸) 4-支撑柱 5-锁模油缸 6-动 模板 7-顶出油缸 8-拉杆 9-前固定模板 10-移模油缸 11-转盘动作油缸
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(1)液压—单曲肘合模装置
模具的开合动作是由压力油推 动油缸活塞,使曲肘机构伸直或 回曲来实现的。合模力是曲肘与 连杆撑直使合模装置产生弹性变 形的变形力,合模力和适应模具 厚度的调整由调模装置完成。
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图5-43 液压一单曲肘合模装置 1-后模板 2-单曲肘机构 3-顶出装置 4-调模装置 5-动模板 6-拉杆 7-前模板 8-移模油缸
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增压比
D0 2 M ( ) d0
式中:D0— 增压缸内径(cm)
d0 — 增压活塞杆直径(cm)
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A
B
图5-36 增压式合模装置 1-动模板 2-拉杆 3-定模板 4-合模油缸
5-增压油缸
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③ 充液式合模装置 是由一个大直径活塞式 合模油缸和一个小直径柱塞 式快速移模油缸组成。通过 改变油缸直径来达到快速移 模、高压锁紧模具。
(5 - 21 )
式中: F。—— 活塞杆推力 P2 —— 沿肘杆α轴线的作用力 —— 肘杆α与活塞杆间夹角
E 2 2 2 F0 L1 1 0 2A


(5 - 22)
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5.4.2.4 电动机械式合模装置
电动式锁模结构仍采用肘杆式 合模结构,不同的是其开合模动作 是由伺服电机代替原来的移模油缸 进行驱动,其余的模厚调整及顶针 也由伺服电机驱动,因此能获得与 液压机械式合模机构相同的力学特 性与运动特征,而且开合模位置精 度高,锁模力控制较普通肘杆式准。
ⅰ.液压油缸直径比较小, 减轻设备体重 ,节省能源消耗,用液压油量少。 ⅱ.有两个不同直径的油缸与机械装置配合 工作(小直径油缸完成模具的移开与闭模 动作,机械装置配合锁住定位,然后由大 直径油缸加压锁牢模具),能得到高的合 模力,锁模工作可靠。 ⅲ.不足之处:液压-机械式合模结构比较 复杂,给设备维修工作增加了一定难度。
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(3)液压-曲肘式合模装置的结构特点
ⅰ.由较小的液压推力,通过连杆机 构的放大,得到较大的合模锁紧力。 ⅱ.合模速度快,缩短了注射制品的 成型周期。 ⅲ.用液压油量少,节省能源消耗。
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(4)电动机械式合模装置的结构特点
ⅰ.合模机构装置中没有液压油参与工作,合模 运动用交流伺服电机驱动,由滚珠丝杆和同步 皮带传动机构完成。 ⅱ.不用液压油驱动,工作环境易保持清洁。 ⅲ.节省了大量液压油降温用冷却水。 ⅳ.节省能源消耗。 ⅴ.工作噪声低。 ⅵ.设备维护和维修比较简单
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5.4.2.2 液压合模装置 液压式合模装置是依靠液 体的压力实现模具的启闭和锁 紧作用的。当液体的压力解除 后,锁模力也随之消失。
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① 单缸直压式合模装置 是通过一个油缸实现开、 合模动作的。当压力油进入 油缸左腔时,推动活塞向右 运动,模具闭合。待油压升 至预定值后,模具锁紧。当 油液换向进入右腔时,模具 打开。
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5.4.2 合模装置
5.4.2.1 合模装置的主要类型 • 机械式合模装置 • 液压式合模装置 • 液压-机械式合模装置
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图5-35 液压式和肘杆式合模结构 1-前模板 2-模具 ⒊-动模板 4-移模液压缸 5-肘杆机构 6-拉杆 7-后模板 8-合模液压缸
Hale Waihona Puke 7/60(1)液压式合模装置的结构特点
比较理想的变速过程。 Ⅳ.应有制品顶出、调节模板间 距和侧面抽芯等附属装置。 Ⅴ.结构简单,便于制造及维修。
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5.4.1 合模装置的组成
• • • • 合模装置 调模装置 制品顶出装置 安全保护装置
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图 5-34 合模系统的力封闭系统 1-合模液压缸 2-拉杆螺母 3-后模固定板 4-拉杆 5-动模固定板 6-定模固定板
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(3)液压—曲肘合模装置的工作特点 1、具有自锁功能 2、增力作用 3、良好的运动特性 4、专门的调模机构
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(4)液压—曲肘合模装置的特性参数 ① 锁模力与活塞推力的确定 ② 运动特性 ③ 增力倍数
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图5-45 单曲肘合模机构受力变形情况
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Lt Lt Lc Lc
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② 模板的平面布置形式
图5-48 模板的平面布置形式
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(2) 拉杆
拉杆又称导柱,是连接前、后 模板承受合模力和保证动模板平 行移动的重要零件。它承受着合 模力的拉伸作用、运动部件的重 力作用以及由于模具放置存在偏 心而产生的弯曲作用。
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5.4.3 调模装置
无论是何种形式的液压—曲肘合 模装置,对给定的注射机,因肘杆尺 寸不变,肘杆的工作位置都是由固定 的尺寸链组成,因此模板行程不能调 节。但是实际生产中,需加工各种各 样的产品,模具的厚度不尽相同,为 扩大加工制品的范围,必须调整动模 板与定模板之间的距离。
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① 螺纹肘杆调距
图5-52 螺纹肘杆调距 1-锁紧螺母 2-调节螺母
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② 移动合模油缸位置调距
图5-53 移动合模油缸 1-合模油缸 2-安装调节手柄的方头 3-后模板 4-油缸螺母 5-动模板
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③ 拉杆螺母调距
图5-54 拉杆螺母调距装置 1-后模板 2-主动齿轮 3-大齿轮 4-后螺母齿轮
ⅰ.模板移动行程开距大,可注射成型有较 高度尺寸的制作。 ⅱ.模具的锁模力通过调节液压油的压力得 到,这种模具锁模力的大小调节方便。 ⅲ.模板行程调距工作比较方便简单。 Ⅴ.液压式合模结构的不足之处是:注射工 作消耗动力比较大,输油管路易滴漏油 ,液压油工作压力的稳定性差。
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(2)液压-机械式合模装置的结构特点
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5.5
注射成型机的液压控制系统
是为注射成型机的注射 工艺过程的各部分动作的各 种执行机构(工作液压缸、油 马达)提供动力,并满足各 部分动作的力和速度的要求。
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5.5.1 液压控制系统的组成
通常有控制系统压力和 流量的主回路和由各动作执 行机构的分回路所组成的。
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5.5.2
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② 液压顶出装置 是利用专门设置在动模 板上的顶出油缸活塞杆推动 顶出杆实现顶出动作。
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图5-57 液压式顶出装置 1-顶出油缸 2-动模板 3-多点顶出杆 4-导杆 5-顶出板
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③ 气动顶出装置 依靠压缩空气,通过设 置在模具上的气道和微小的 顶出气孔直接吹出制品。
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(2)液压—双曲肘合模装置 为了提高注塑机合模力 和使注塑机受力均匀,以便 能成型较大尺寸的制品,目 前国内外在各种注塑机上普 遍采用了双曲肘合模装置。
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图5-44
液压一双曲肘合模装置
1-移模油缸 2-后模板 3-肘杆 4-调模机构 5-顶出装置 6-顶出杆 7-移动模板 8-拉杆 9-前模板
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