新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)內(nèi)循環(huán)節(jié)能機(jī)理分析

郭 典 劉永超

（河南凱邦電機(jī)有限公司，河南 鄭州 450000）

1 引言

一般而言，注塑機(jī)的構(gòu)成主要有四個(gè)部分，最重要便是合模機(jī)構(gòu)，此外，還包括了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、注塑機(jī)構(gòu)這三個(gè)組成部分。此前的合模機(jī)主要是二版直壓式的設(shè)備，而本文所探討的是應(yīng)用內(nèi)循環(huán)機(jī)理工作的新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)。 新型合模機(jī)構(gòu)大大提升了生產(chǎn)效能，循環(huán)使用生產(chǎn)熱能，節(jié)約了成本的同時(shí)也減少了設(shè)備發(fā)熱導(dǎo)致的對(duì)機(jī)器本身的損害。 新型注塑機(jī)被應(yīng)用在汽車航天、數(shù)碼電子以及IT 產(chǎn)業(yè)中，其合模機(jī)構(gòu)包含兩個(gè)移模液壓缸、四個(gè)鎖模液壓缸、四條拉桿、兩塊模板、一套調(diào)模機(jī)構(gòu)和一套頂出機(jī)構(gòu)等。 本文對(duì)新型注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)的內(nèi)循環(huán)節(jié)能機(jī)理進(jìn)行分析，希望可以促進(jìn)資源的利用，提高生產(chǎn)效能，減少生產(chǎn)成本。

2 新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)內(nèi)循環(huán)的節(jié)能機(jī)理分析

隨著塑膠制品日益多樣化，市場(chǎng)需求越來越大，注塑機(jī)設(shè)備的升級(jí)換代也越來越快，各行業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)了多種節(jié)能注塑機(jī)。新型注塑機(jī)有許多特點(diǎn)，安裝的成本大大降低，安裝的部件也相對(duì)減少，質(zhì)量更輕，易于移動(dòng)，與全球節(jié)能減排的迫切要求相符。新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)內(nèi)循環(huán)的節(jié)能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）節(jié)省資源，減少了制造成本。 新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)內(nèi)循環(huán)能節(jié)省鋼材，在原材料的使用上，更為節(jié)省成本，其質(zhì)量也相應(yīng)降低，資源損耗較低，極大地降低從礦石冶煉到零部件加工所帶來的能源消耗與環(huán)境污染。 二板式注塑機(jī)能提高成型精度，有效降低廢品率，減少了對(duì)原材料的浪費(fèi)。 模板的運(yùn)動(dòng)速度與換向直接通過液壓系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)，響應(yīng)快。 新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)采用了世界首創(chuàng)的合模結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)了鎖模力與注射壓力的自適應(yīng)和模具定位的自適應(yīng)，使產(chǎn)品具有節(jié)能、精密可靠、運(yùn)行平穩(wěn)、應(yīng)用范圍廣等一系列突出優(yōu)點(diǎn)，完全可以替代進(jìn)口精密注塑機(jī)。

（2）運(yùn)行阻力小，減少內(nèi)部耗能，增加平穩(wěn)性。 新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)內(nèi)循環(huán)中，內(nèi)部運(yùn)行的阻力更小，省去肘桿機(jī)構(gòu)，避免了原有二十多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副摩擦帶來的能量損失。 內(nèi)循環(huán)鎖模液壓缸內(nèi)部的阻力壓強(qiáng)的大小與內(nèi)循環(huán)二板式注塑機(jī)直接相關(guān)。 由于移模與鎖模采用不同的油缸，能很好地協(xié)調(diào)力與速度的關(guān)系。新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)的循環(huán)機(jī)理如下： 在一些測(cè)試與統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，新型的合模機(jī)構(gòu)與原始的合模機(jī)構(gòu)相比，能耗有很大差異，這是因?yàn)樵谠O(shè)備內(nèi)液體的流動(dòng)以及模版運(yùn)動(dòng)的阻力更小， 平穩(wěn)性更佳。 在內(nèi)循環(huán)液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，其前方液壓油壓力較大，這對(duì)活塞運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為阻力，隨活塞運(yùn)動(dòng)速度的增加而增大。在后方壓力較低，甚至形成負(fù)壓，容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，需要使活塞后方液壓油與油箱相通，以維持壓力恒定。 然而，在合模機(jī)構(gòu)內(nèi)循環(huán)液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)過程中，液壓缸內(nèi)會(huì)出現(xiàn)一定程度的負(fù)壓，可能會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

（3）減少了無功耗能，設(shè)置更為科學(xué)。 合模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性更加合理，可以根據(jù)工藝要求，通過設(shè)定泵的流量與壓力對(duì)移模的速度和移模力進(jìn)行分段設(shè)置。 同時(shí)，新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)還有極好的低壓低速護(hù)模特性， 從而有效地保護(hù)模具。 鎖模時(shí)，當(dāng)鎖模油缸壓力達(dá)到設(shè)定壓力后，通過使鎖模油缸入油口處的電磁閥斷電來維持鎖模油缸內(nèi)的高壓狀態(tài)， 不必像其他直壓式合模機(jī)構(gòu)一樣持續(xù)供油。 鎖模液壓缸中液壓油可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部置換，消除了液壓油外部循環(huán)產(chǎn)生的無功能耗。 移模階段，系統(tǒng)動(dòng)力只需為移模液壓缸部分提供動(dòng)力， 從而極大地提高了工作效率。 內(nèi)循環(huán)液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，核心零件均為回轉(zhuǎn)體，可以有效保證制造精度和裝配精度，提高其工作性能。

3 結(jié)語

隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，對(duì)塑料制品的要求越來越高。 對(duì)于新型注塑機(jī)生產(chǎn)來講，電耗成本占總成本比例比較小，注塑機(jī)的四個(gè)鎖模油缸進(jìn)出油口相互連通， 在鎖模時(shí)各缸活塞兩側(cè)的壓力都分別相同，確保了各拉桿為模具提供的鎖模力完全一致。 新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)特性優(yōu)異，增加了齒輪聯(lián)動(dòng)調(diào)模裝置，自適應(yīng)能力強(qiáng)，模板運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性更加合理，維修保養(yǎng)難度較高，模具適應(yīng)能力強(qiáng)，排除了肘桿機(jī)構(gòu)的加工精度、裝配精度、機(jī)械磨損、變形和間隙等因素，鎖模力調(diào)節(jié)方便，性能穩(wěn)定可靠，有效地降低廢品率，減少了對(duì)原材料的浪費(fèi)，可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，減少設(shè)備投資。 相信在不久的將來，國(guó)內(nèi)外會(huì)越來越推行這種新型的注塑機(jī)，這是未來的發(fā)展方向。 當(dāng)然，目前來說，對(duì)于新型注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)還需要時(shí)間， 用戶和生產(chǎn)廠商都需要一定的時(shí)間來深入認(rèn)識(shí)這樣的合模機(jī)構(gòu)，學(xué)習(xí)相應(yīng)的維修知識(shí)和技能，并進(jìn)一步完善整個(gè)設(shè)備。

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