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注塑机知识

注塑机液压原理图文讲解!

发布时间:2016-12-02 09:58:00 点击:

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一、注塑机通用控制油路模块分析


通用控制油路模块有:


压力/流量控制油路块(P/0油路块):控制主系统压力和流量的功能;


   注射-预塑控制油路块:控制注射/射退、预塑、射台前进/后退,预塑、背压的功能;


  合模控制油路块:控制合模、模具保护、高压锁模、开模的功能;


  顶出控制油路块:控制制件顶出、顶退、模具抽插芯的功能。


  1.压力/流量控制模块


  该模块控制主系统的压力和流量,实现对注塑机执行机构压力和速度的调节。主要有:定量泵+比例溢流调速阀控制回路,变量泵控制回路,定量泵+变频电机控制回路。


  (1)定量泵+比例溢流调速阀控制回路,如图6-34所示,由比例溢流调速V1、泵P、电动机MTR组成。


D1、D2分别是控制流量和压力的电磁铁,当电动机启动后,泵就输出一定的流量,此时D1、D2无电信号输入,泵输出流量通过V1比例溢阀流回油箱,系统压力为零;如D1、D2有电信号输入,则V1比例溢流阀开始工作,部分油通过比例节流阀流向系统,满足执行机构的速度要求,同时泵出口压力随系统压力升高,达到比例溢流阀所设定的开启压力,比例溢流阀打开,把多余的油放回油箱。只要改变D1、D2电信号的输入值,就实现对系统的压力和速度的调节

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图6-34 压力/流量控制回路图

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图6-35 变量泵控制回路图


该模块能有效地对系统调压和调速,但泵的出口压力随着系统压力变化,但泵的排出流量是一定的,而系统所需的流量却在变化,故要产生一定的功率损失。


(2)变量泵控制回路,如图6-35所示,由变量泵P、电动机MTR组成。变量泵由比例压力阀V1、安全阀V2、压力补偿阀V3、流量补偿阀V4、比例节流阀V5及泵体组成。


D1、D2分别控制变量泵输出压力和流量的电磁铁。当电动机启动瞬间,泵的斜盘摆角处于最大,此时D1、D2如无电信号输入,变量泵中的比例节流阀V5处关闭状态,泵体输出流量流向V4的控制腔,推动V4阀芯移动,使泵体输出流量流向变量泵斜盘的控制腔,当泵体出口压力克服斜盘复位弹簧力时,斜盘角度变小,直至为零,泵排入系统中的流量为零。


D1、D2如有电信号输入,V1、V5工作,同时控制阀V3、V4也起作用,使斜盘角度变大,输到系统的流量随之变大,同时泵的出口压力克服比例阀V1的设定值。只要改变D1、D2输入值,就实现对系统调压和调速。


该控制回路有效地对系统进行调压和调速,且变量泵的出口压力和输出流量随着系统压力和流量变化而变化,但由于变量泵中的比例溢流阀起稳定调压作用,仍需少量油溢流。


空载时,电动机仍带动油泵转动,产生一定的功率损失。变量泵系统是一种节能型动力控制系统,控制技术比较成熟,应用广泛。


  (3)定量泵-变频电机控制回路,如图6-36所示。由定量泵P、变频电机MTR、传感器F1和F2、安全阀V1组成。通过变频器控制变频电机的转速和转矩,再通过定量泵对系统实施调压和调速。


当变频电机所控制的频率发生变化时,输出转速随之变化,泵输出流量也随之改变。通过传感器F1检测变频电机的转速,与设定转速进行比较,偏差作为反馈调节信号,直至使泵输出流量与设定值一致或在允差之内。


当变频电机的被控制的输入电流发生变化时,输出转矩随之变化,泵输出压力也变化,通过传感器F2检测的系统压力,使泵输出压力与设定值一致。

由于系统的调压和调速全由变频电机完成,避免液压系统工作的溢流,且压力、流量均采用闭环控制是非常节能的动力控制系统。但变频器工作过程,易受外界干扰,其控制技术比较复杂,要结合变频控制技术,传感器技术,电机技术等,有待进一步研究、发展。


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图6-36 定量-变频控制回路图

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图6-37 注射/预塑滑阀式控制回路图


2.注射/预塑控制模块


  该模块主要是控制注射/预塑动作功能,有滑阀式控制回路和插装式控制回路。


  (1)滑阀式控制回路,如图6-37所示。三位四通电磁换向阀V1,叠加单向阀V2,控制整移油缸(射台)的前进/后退;三位四通电磁换向阀V3控制注射/射退;二位四通电磁换向阀V4控制预塑,溢流阀V5控制预塑背压。图中,B-背压压力表,P-压力,T-回油。


  当电磁铁D1、D2无信号输入时,由于V1为“O”型机能,油口P、T、A、B封闭,射台保持原位。


当D1得电信号时,压力油经V2、V1进入整移油缸的杆腔,从另腔排出的油经V1至回油T,推动活塞实现射台后退动作。


当D2得电信号时,压力油经V2、V1进入整移油缸的无杆腔,从另腔排出的油经V1至回油T,推动活塞实现射台前进动作。


当电磁铁D3、D4、D5无信号输入时,由于V3为“J”型机能,油口P封闭;而V4是“O”型机能,油口P、T、A、B封闭,螺杆保持原位。


当D2得电信号时,压力油经V3进入注射油缸的无杆腔,从另腔排出的油经V3至回油T,推动活塞实现射退动作。


当D4得电信号时,压力油经V3进入注射油缸的杆腔,从另腔排出的油经V3至回油T,推动活塞实现注射动作。


当D5得电信号时,压力油经V4进入预塑马达的压力油腔,从回油腔排出的油直接至回油T,使马达旋转,实现预塑动作。同时,注射油缸的无杆腔油经V3至回油T,另腔油经V5至回油。调节V5可对螺杆后退速度实施调节。


此回路简单,宜于小型注射机。

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图6-38 注射/预塑插装式控制回路图


(2)插装式控制回路,如图6-38所示。三位四通电磁换向阀V1和叠加单向阀V2控制整移油缸的前进/后退;插装阀V3、V4、V5、V6、三位四通电磁换向阀V7、二位四通电磁换向阀V8、V9控制注射/射退;插装阀V13和二位四通电磁换向阀V14控制预塑;比例压力阀V11和二位四通电磁换向阀V12控制背压;V10为单向阀;B1、B2分别为系统压力表和背压压力表;P-压力油;T-回油;Y-泄油。


  当电磁铁D1、D2无信号输入时,由于V1采用“O”型机能,油口P、T、A、B封闭,故此时射台保持原位。


当D1得电信号时,压力油经V1、V2入整移油缸杆腔,另腔油经V2至回油T,推动活塞实现射台前进动作。


当D2得电信号时,压力油经V1、V2入整移油缸的无杆腔,另腔油经V2至回油T,推动活塞实现射台后退动作。


当电磁铁D3、D4、D5无信号输入时,V7、V8处中位,先导控制油经V10后分别流向V7和V8,再入插装阀V3、V4、V5的控制腔,使V3、V4、V5关闭,螺杆保持原位。


  当D3、D5得电信号时,先导控制油经V10分别流向V7、V8,最终进入V4、V6的控制腔,使V4和V6关闭;同时,先导回油和V3、V5的控制腔连通,使其打开,压力油P经V5流入注射油缸的杆腔,另腔油经V3至回油T,推动活塞实现注射动作。


当D4得电信号时,先导控制油通过V10后分别流向V7、V8,再入V3、V5的控制腔,使V3和V5关闭;同时,先导回油和V4、V6的控制腔连通,使其打开,压力油P通过V4后进入注射油缸的无杆腔,从另腔排出的油经V6后至回油T,推动活塞实现射退动作。


当电磁铁D9无电信号输入时,压力油P经V14进入V13的控制腔,使其关闭,故此时油马达不能旋转,无预塑动作。


  当D3、D9得电信号时,先导回油和V14的控制腔连通,使其打开,压力油P经V13流入预塑马达的压力油腔,回油腔排出的油直接至回油T,使马达旋转,实现预塑动作。同时,分别通过V7、V8、插装阀V4、V5的控制腔和先导控制油连通,使其关闭,此时插装阀V3,V6的控制腔和先导回油连通,使其打开;油马达旋转,同时螺杆在熔料反作用力下产生向后推力,系统的回油通过阀V3流入注射油缸的无杆腔,实现补油,而另腔油就经阀V6至系统回油中,保证预塑的同时,螺杆能后退。


物料的熔融和混合作用通过调节螺杆的转速和背压来控制。在很多情况下,需调节背压控制熔融粘度。背压通过调节插装阀V6的压力来控制。此压力由比例阀V11和换向阀V12联合控制。


在预塑时,当D7、D8得电信号时,插装阀V6控制腔通过V8、V12和先导回油连通,V6全部打开,此时压力表B2显示压力为零,即无背压。


在预塑时,当D7、D8得电信号时,插装阀V6控制腔的压力由比例阀V11控制,V6开口度依D7信号值的大小按比例打开,此时注射油缸的杆腔产生一定的背压,减慢了螺杆后退的速度,压力表B2显示压力值,与设定的一致,即实现比例背压调节。


注射后,需有保压动作,向模具补缩。如在料筒熔料有背压的情况下打开模具,熔料将会从喷嘴口射出,料筒内的熔融料必先释压再打开模具。该功能通过控制V9上的电磁铁D6实现,保压结束,输入电信号给D6,阀V9换向,注射油缸的杆腔油压随系统压力同步降低。


此种回路比较复杂,但系统控制灵活,通流量大,适宜中大型机器。


3.合模控制油路块


该模块控制合模动作,实现机器的开合模功能,有滑阀式控制回路和插装式控制回路。


  (1)滑阀式控制回路,如图6-39所示。三位四通电磁阀V1控制调模,三位四通电液阀V2和机械行程阀V4控制开合模,二位四通电液阀V3控制合模差动,二位四通电磁阀V5和插装阀V6控制开模背压。


当电磁铁D1、D2无信号输入时,V1是“O”型机能,油口P、T、A、B封闭,保持模厚不变。


当D1得电信号时,压力油经V1入调模马达A腔,B腔油经V1后至回油T,驱动马达旋转,将模厚调大。


  当D2得电信号时,压力油经V1入调模马达B腔,A腔油经V1后至回油T,驱动马达旋转,将模厚调小。


当电磁铁D3、D4无信号输入时,V2用“O”型机能,油口P、T、A、B封闭,模板位置不变。


当D3得电信号时,先导压力油通过V2先导控制阀使主阀换位,压力油P经V2和V3入合模油缸杆腔,而另腔油经V2和V6入系统回油,实现开模,此时,如有电信号输给D6,则插装阀V6开启压力变大,对合模油缸无杆腔增加背压,实现开模慢速。此时如果安全门打开,即使V4换向,但由于V2主阀的先导控制油仍能构成回路,仍可做开模动作。


当D4得电信号时,先导压力油通过V2先导控制阀使主阀换位,压力油P经V2入合模油缸的无杆腔,而另腔油经V3、V2的主阀和V6入系统回油,实现合模功能;此时,如果有电信号输给D5,则合模油缸的杆腔油经V3又输入到合模油缸的无杆腔,实现差动合模功能。此时如果安全门打开,即使V4换向,但由V2主阀的先导控制油不能构成回路,不会有合模动作,保证安全。


此回路设计简单,安装方便,应用于小型机。


(2)插装式控制回路,如图6-40所示。三位四通电磁换向阀V1控制调模,电磁换向阀V2、V4、V6,插装阀V3、V5、V7、V8和机械行程阀V15、单向阀V11、V12、V14 及梭阀V13控制开合模动作。P、T、PLP、Y分别表示压力油,回油,先导压力控制油和先导回油,D1-D6表示电磁铁。


当电磁铁D1、D2无信号输入时,V1用“O”型机能,油口P、T、A、B封闭,保持模厚不变。


当D1得电信号时,压力油经V1入调模马达A腔,B腔出油经V1至回油T,驱动马达旋转,即将模厚调大。


图6-40 合模插装控制回路图



  当D2得电信号时,压力油经V1入调模马达B腔,A腔油经V1至回油T,驱动马达旋转将模厚调小。


  当电磁铁D3、D4、D5、D6无信号输入时,先导控制压力油经V12分别流向V4和V6,进入插装阀V5和V7的控制腔,使其关闭,压力油不入合模油缸,保持模板原位置不动。


  当D5得电信号时,先导压力控制油经V4和梭阀V13入V9控制腔,使其关闭,而V5控制腔通过V4和先导回油连通,使其打开,V7仍处于关闭状态,压力油经V5入合模油缸无杆腔,另腔油使阀V8打开,入系统回油,实现合模;如有电信号输入D6,在先导控制压力下V7被打开,V8关闭,合模油缸杆腔的油经V7、V5流入合模油缸无杆腔,实现差动合模;


在模具合拢前,如有电信号输给D3,V3在液压力作用下被打开,合模油缸的无杆腔油压立刻降低,部分流量被分流,实现低压模保功能;另外,此时如果安全门打开,即使V15换向,先导压力经过V15直接进入阀V5的控制腔,使其关闭,进入合模油缸无杆腔的压力油被切断,故此时无合模动作。


当D6得电信号时,由于V7、V9控制腔与先导回油连通,使其打开,而阀V3、V5仍处关闭状态,压力油经V7入合模油缸的有杆腔,另腔油使V9打开,并进入系统回油,实现慢速开模。此时,如果有电信号输给D4,阀V3打开,实现开模快速功能;另外,此时如果安全门打开,即使V15换向,由于阀V15换向只对V5的开闭有影响,所以仍有开模动作。


另外,单向阀V11、V14在机器开合模的快速起补油的作用,保证动作平稳。



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