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1、SZ-250塑料注射成型机液压传动系统,1. 概述,塑料注射成型机简称注塑机。它将颗粒的塑料加热熔化到流动状态，以快速高压注射模腔，经过一定时间的保压，冷却凝固成为一定形状的塑料制品。由于注塑机具有成型周期短，对各种塑料的加工适应性强，可以制造外形各异、复杂、尺寸较精确或带有金属镶嵌件的制品以及自动化程度高等优点，所以得到了广泛地应用。图9.17为塑料注射成型机外形图。,图9.17 塑料注射成型机外形图1液压传动系统；2注射部件；3合模部件,概述,它主要有三大部分组成： （1）合模部件。它是安装模具用的成型部件。主要由定模板、动模板、合模机构、合模液压缸、顶出装置等组成。 （2）注射部件。它是
2、注塑机的塑化部件。主要由加料装置、料筒、螺杆、喷嘴、顶塑装置、注射液压缸、注射座及其移动液压缸等组成。 （3）液压传动及电气控制系统 它安装在机身内外腔上，是注塑机的动力和操纵控制部件。主要由液压泵、液压阀、电动机、电气元件及控制仪表等组成。 根据注射成型工艺，注塑机应按预定工作循环工作，如图9.18所示。,图9.18 注塑机工作循环示意图,概述,SZ250A型塑料注射成型机属于中小型注塑机。每次最大注射量为250 g。依据塑料注射成型工艺，注塑机液压传动系统应满足下述要求： （1）合模液压缸具有足够大的合模力，其运行速度应能依据合模与启模过程要求而变化。 在注射过程中，熔融塑料常以4 15
3、MPa的高压注入模腔。这样，就要求合模机构具有足够大的合模力，以保证动模板与定模板紧密贴合。否则，模具离缝会产生塑料制品的溢边现象。为此，在不使合模液压缸的尺寸过大和压力过高的情况下，常常采用机械连杆增力机构来实现合模和锁模。 为了缩短空行程时间，提高生产率，合模液压缸应该快速移动动模板。但是，为了防止损坏模具和制品，避免机器受到强烈振动和产生撞击噪声，还要考虑模具启闭过程的缓冲问题。因此，液压缸在模具启闭过程中，各阶段的速度是不一样的。通常是慢快慢的变化过程，而且快慢速变化比较大。,概述,（2）注射座可整体移动（前进或后退）。前进时具有足够的推力，保证喷嘴与模具浇口紧密接触。另外，还应能按固
4、定加料、前加料和后加料三种不同预塑型式对其动作进行调整。 （3）注射的压力和速度应能调节，以便满足原料、制品几何形状和模具浇口布局不同等对注射力大小的要求，以及不同的制品对注射速度的要求。 （4）熔体注入容腔后要保压冷却，在冷却凝固时，应能向型腔内补充冷凝收缩所需的熔体。,概述,（5）预塑过程可调节。在型腔熔体冷却凝固阶段，使料斗内的塑料颗粒通过料筒内螺杆的回转卷入料筒，并且连续向喷嘴方向推移。同时加热塑化、搅拌和挤压成为熔体。通常，将料筒每小时塑化的重量称为塑化能力，作为注塑机生产能力的指标。在料筒尺寸确定的前提下，塑化能力与螺杆转速有关。因此，随着塑料熔点、流动性和制品的不同，要求螺杆的转
5、速应该可调节，以便调节塑化能力。 （6）顶出缸速度可调。制品在冷却成型后，脱模顶出时，为了防止制品受损，要求顶出运动平稳，且顶出缸的速度应能根据制品形状的不同而可调节。,2.SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,图9.19为SZ250A型注塑机液压系统图。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,现将注塑机液压系统的工作原理说明如下。 (1) 合模 合模运动液压缸4经机械连杆机构推动模板实现合模。合模运动分为慢速合模、快速合模、低压合模和高压合模等工况。 （a）慢速合模 慢速合模时由液压泵1供油，液压泵2、3卸荷。电磁铁1YA、11YA通电。油路走向如下。 进油路：液压泵
6、1电磁阀V14左位单向节流阀V13电液换向阀V15左位合模液压缸4左腔。 回油路：合模液压缸4右腔电液换向阀V16左位电液换向阀V15左位油箱。,（b）快速合模 快速合模时，由液压泵1、2、3同时供油，合模液压缸差动连接。电磁铁1YA、2YA、3YA、11YA、12YA通电。油路走向如下。 进油路： 换向阀V15左位合模液压缸4左腔。 回油路：合模液压缸4右腔电液换向阀V16右位合模液压缸4左腔。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,（c）低压慢速合模 低压慢速合模时，由液压泵2供油，泵1、3卸荷。电磁铁2YA、11YA、13YA通电。油路走向如下。 进油路：液压泵2单向阀V11
7、换向阀V15左位液压缸4左腔。 回油路：液压缸4右腔阀V16左位换向阀V15左位油箱。 （d）高压合模 高压合模时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、11YA通电。油路走向与慢速合模相同。当模具闭合后，连杆产生弹性变形，将模具牢固闭锁。此时，泵1的压力油经电磁溢流阀V1溢流。因此，高压合模时，合模液压缸4左腔的压力由溢流阀V1调定。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,(2) 注射座整体前移 注射座整体前进时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、7YA、14YA通电。油路走向如下。 进油路：液压泵1阀V14左位单向节流阀V13换向阀V10右位注射座移动缸6右腔（
8、进油路安全压力由溢流阀V28调定）。 回油路：液压缸6左腔阀V10右位油箱。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,(3) 注射 按注射充模行程，可分为三段控制。注射缸的前进速度有多级可供选择。通过电磁铁1YA、2YA、3YA通电的不同组合，可以选择液压泵1、2、3中的某一个、两个或三个同时供油，实现多级速度控制，满足注射工艺要求。 例如，当选用最高注射速度时，电磁铁1YA、2YA、3YA、4YA、7YA、14YA通电。油路走向如下。 进油路： 回油路：注射缸7左腔电液换向阀V左位油箱。 注射压力由溢流阀V28调定。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,(4) 保压
9、保压时，电磁铁1YA、4YA、7YA、15YA通电。液压泵2、3卸荷，泵1供油进入注射缸7的右腔，补充泄漏。油路走向同注射工况。保压时，系统压力由溢流阀V29调定，泵1输出的大部分油液经溢流阀V1溢流到油箱。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,(5) 预塑 预塑时，液压马达8旋转，经齿轮副使螺杆转动，将料斗中的颗粒状塑料推向喷嘴方向。同时，螺杆在反推力作用下，连同注射缸的活塞一起右移。液压马达有多级转速，通过对液压泵1、2、3中某一个、两个或三个的不同组合供油的选择，实现多级调速。例如，液压马达的最高转速是三个液压泵同时供油。这时，电磁铁1YA、2YA、3YA、5YA、7YA、
10、16YA通电。油路走向为： 进油路： 回油路：液压马达8单向阀V20液压缸7左腔换向阀V9左位油箱。 液压马达8进油腔的安全压力由溢流阀V30调定。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,(6) 防流涎 为了防止液态塑料从喷嘴端部流涎，由三个泵同时供油，使注射缸7的活塞带动螺杆强制快速后退（右行），后退距离由行程开关控制。为此，电磁铁1YA、2YA、3YA、6YA、14YA通电。油路走向如下。 进油路： 回油路：注射缸7右腔阀V9右位油箱。 (7) 注射座整体后退 注射座后退时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、8YA、14YA通电，油路走向如下。 进油路：液压泵1换向阀
11、V14左位单向节流阀V13换向阀V10左位液压缸6左腔。 回油路：液压缸6右腔阀V10左位油箱。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,(8) 开模 （a）慢速开模。慢速启模时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、10YA通电。油路走向如下。 进油路：液压泵1阀V14左位阀V13阀V15右位阀V16左位合模缸4右腔。 回油路：合模缸4左腔阀V15右位油箱。 （b）快速开模。快速启模时，三台液压泵同时供油。电磁铁1YA、2YA、3YA、10YA通电。油路走向如下。 进油路： 回油路：液压缸4左腔阀V15右位油箱。 （c）慢速启模。电磁铁2YA、10YA通电，液压泵2供油，液压
12、泵1和3卸荷，其进回油路同（a）。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,(9) 顶出 制品的顶出由顶出缸5实现，液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、9YA通电。油路走向如下。 进油路：液压泵1阀V14右位阀V18顶出缸5左腔。 回油路：顶出缸5右腔阀V14右位油箱。 顶出速度由阀V18中的节流阀调节。系统压力由溢流阀V1调定。 (10) 顶出缸退回 顶出缸退回动作由液压泵1供油，电磁铁1YA、14YA通电。油路走向如下。 进油路：液压泵1阀V14左位顶出缸5右腔。 回油路：顶出缸5左腔阀V18中的单向阀阀V14左位油箱。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,(
13、9) 螺杆后退 当拆卸螺杆或清除螺杆包料时，需要使螺杆后退。这时，液压泵1供油，液压泵2和3卸荷。电磁铁1YA、6YA、14YA通电。油路走向如下。 进油路：液压泵1阀V14左位阀V13阀V9右位注射缸7左腔； 回油路：注射缸7右腔阀V9右位油箱。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统工作原理,3. SZ250A塑料注射成型机液压传动系统分析,1速度控制回路 速度控制系统采用三台定量液压泵供油，液压泵1为双级叶片泵，可提供更高的压力，液压泵2和3为双联叶片泵。三台泵可同时或按不同的组合向各执行机构供油，满足各自运动速度要求。除顶出缸的顶出速度由节流阀调节外，其余的执行机构速度均由油源的流量
14、决定。因此，无溢流和节流功率损失，系统效率高。但是，执行机构的运动速度只能进行有级变换（本系统为7级），不能无级调节，因此它是有级容积调速回路。,2压力控制回路 电磁溢流阀V1、V2和V3用于调节系统压力，同时分别作为三台液压泵的安全阀和卸荷阀。通过远程控制口，用调压阀V27、V28、V29和V30可分别控制模具低压保护压力、注射座整体移动压力、保压压力以及预塑时液压马达的工作压力。 溢流阀V7用于调节预塑时的背压力。从而控制塑料的熔融和混合程度，使卷入的空气及其他气体从料斗中排出。 压力继电器V用来限定顶出液压缸的最高压力，并在顶出结束时发出信号。 3方向控制回路 各液压缸和液压马达动作顺序
15、及其方向的变换，均由电磁换向阀或电液换向阀控制，控制方便，实现容易。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统分析,4安全互锁 行程阀V19用于安全门的液电联锁。当安全门打开时，阀V19上位接入系统，切断电磁换向阀V15和V16的控制油路，合模缸不能动作。只有在安全门关闭后，行程阀V19下位接入系统，合模缸才有可能动作。这样，防止了误操作造成的事故，保证了安全。 5其他液压阀的作用 为了防止注射时由螺杆带动液压马达8反转，在其进、出油路上分别设置液控单向阀V20和V21。单向阀V4和V13用来防止液压泵1卸荷时，泵2、3的压力油向卸荷泵1倒灌和液压泵2、3卸压。同样，单向阀V11和V6是防止液压泵1、3的压力油向液压泵2倒灌和液压泵1、3卸压，单向阀V12和V5是防止泵1、2的压力油向卸荷泵3倒灌和液压泵1、2卸压。阀V13中的节流孔可以使液压泵停止时，压力表指针回到零位。,SZ-250A塑料注射成型机液压传动系统分析,
