立式注塑机的压力、速度控制

发布日期：2014/9/4 9:50:04

        为了获得高质量的塑料制品,通常需根据不同的塑料制品(几何尺寸、表面光洁度、颜色⋯)、材料和模具结构等来制定工艺流程图,规定立式注塑机的注射速度、注射压力及保压压力等参数范围、级别区段等。注射压力是溶料充模的必要条件,它与保压压力都是决定制品尺寸的关键关系。注射压力为多级时,压力切换要有平滑的过渡,否则会使制品表面出现接痕。注射速度应选择合适。从生产效率考虑,当然注射速度愈高愈好,但速度过高,剪切热会使溶料容易烧焦,影响塑料制品表面光洁度;速度过低,则充模时间长,易产生冷接缝,且密度不均。另外,注射速度应区段分级,若全程恒速注射,不仅有能耗问题,还会使制品发生质量问题。例如高压注射时切换压力,制品易出现飞边等质量问题。一般情况,一次注射循环中,要有五种压力和速度,并要求级间切换时,过渡曲线均匀圆滑。当前国内外为解决立式注塑机的压力、速度多级控制问题,在用液压控制来实现方面,作了许多研究和实践,本文综合介绍如下。
        一、多泵组合十比例阎开环控制
        这种控制方式是用三联泵组合成一数字泵,三台泵的流量比为1:2:4,组成的流量共有七级。比例压力阀用来调节系统的压力;比例流量阀用来进一步增强系统对速度的调节能力。该系统采用程序控制器,只要按工艺过程将各级压力、速度设定值输入该控制器,就可进行系统的压力、速度调节。这种控制方式属于模/数混合控制,价格低廉,己为生产实际部门所采用。
        二、伺服阀闭环控制
        该系统仅采用一台伺服阀作为注射油缸多级参数的液压控制元件。压力传感器作为多级压力控制的反馈接口元件;直线位移传感器作为位置检测与速度切换的反馈元件。压力/速度电子开关用于操纵伺服阀,以实现注射油缸的多级压力、速度控制。该系统最大特点是用一台伺服阀取代多个控制阀,通过外部电反馈实现高响应高精度控制。’言适用于精密制品的成型。尽管其价格较高,但在实际机型中已得到应用。
        三、高速开关阀+微机系统的开环系统
        这种控制方式称为PcM(脉冲编码调制)方式。它由两组高速开关阀分别组成压力与速度控制部分。模拟输入信号通过A/D转换输给CpU(8086),Cpu输出脉冲编码,经8位1/0控制装置板(8255)传送给电流放大器,从而按编码驱动二通高速开关阀,控制系统的压力和速度。它具有结构简单和高控制性能等优点。已在立式注塑机多级压力及速度控制中得到应用。
        四、电液比例阀十微机系统的闭环控制
        控制系统原理框图。闭环系统包括三大部分。(1)微机控制系统它提供控制部分与机器的接口,并将目标值与反馈信号进行比较,用得到的校正值实现精确的过程控制;(2)电液比例控制系统它包括伺服控制的电液比例阀以及控制速度和压力的辅助放大器;(3)反馈传感器它用于检测在实际成型过程中的注射速度和压力。控制注射速度和压力,两个过程变化分别被控制,即速度不受负载变化或注射压力的影响。因此,减少了元件数量,改善了过程控制性能,并消除了液压冲击和成型过程的不良影响。这种控制方式是目前较为完善、理想的控制方式,已开始在实际设备中得以应用。
        五、高速比例压力导阀+插装阀十微机组成注射压力的多级控制
        采用精确高速动作的比例压力阀作导阀,并与插装阀和微机相结合,组成机电液转换接口。这种新型系统具有良好的线性特性、响应快(阶跃下降延迟时间约为13ms,上升延迟为sms),可控流量范围1~ZL/min。该控制系统能保证从注射充模状态平缓过渡到保压状态,从而保证了制品质量。
        六、数字阀控制方式
        该控制方法是作者在比较国内外有关系统所构思的新型控制方式。它主要由微机系统、驱动控制器、数字溢流阀和数字方向流量阀组成。方向流量阀用于控制油缸的运动方向和多级速度变换。该阀内有一压差阀,用以稳定其输出流量。注射油缸的压力变换与控制由数字溢流阀来实现。应用时,按注射工艺要求,建立各级注射压力、速度的关系图,将此lc编成控制程序输人微机,经机器转换为控制指令(时序脉冲)输给驱动控制器。驱动控制器将信号调理后,送往步进电机,操纵数字阀,使按编制的程序控制压力和速度。
        多级压力及速度控制可采用开环和闭环系统来实现。闭环控制虽具有较高的控制精度,但加入反馈环节后,一来使系统结构变得复杂,二来反馈信号要在微机中进行比较、运算、校正,使系统程序增加很多。而开环控制却能直接实现程序控制,且系统结构简单,加上数字阀自身具有一定的校准能力,所以对注射速度、压力的多级控制采用开环形式亦可完全实现工艺要求。的注射油缸多级压力及速度控制系统。位置传感器仅作为区段速度切换的检测元件,不作反馈校正用。应用时,把制品工艺流程图上所要求的各区段的压力、速度值作为目标指令写入微机,通过1/0接口电路,将各级压力,速度以及油缸退回、阀复位等操作分配到对应的输出口。这样,系统就按预置的程序,在各个时刻和区段上改变注射压力、速度的级别。

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