注塑机的技术进展及发展动向（二）

发布日期：2014/9/4 10:45:04

3    全液压式与全电动式精密注塑机锁模系统的比较
3.1    全液压式锁模系统的主要结构及优缺点
        全液压式精密注塑机的锁模系统有多种结构,有最传统的单缸充液式、多缸充液式及最近几年发展起来的两板直压式一“单缸充液式锁模系统是传统全液压式精密注塑机的代表,它有一般液压式锁模系统的优点,如合模精度高、开模力大等,也有明显的缺点,如容易内泄外漏、体积庞大、升压速度慢、耗能多等〕多缸充液式锁模系统是从单缸充液式发展起来的,包括无拉杆精密注塑机在内的许多精密注塑机都采用了这种锁模系统:多缸充液式锁模系统比单缸充液式有一定程度的改善,如便于安装顶出油缸等,而且机身较短,欧洲塑机生产厂家采用这种系统的不少。
        两板直压式锁模系统可分为内循环式、外循环式和无循环式几种类型,它解决了单缸充液式锁模系统易泄压、漏油、升压慢等缺点。欧洲生产的精密注塑机主要以无循环式锁模系统为主.这种结构具有机身短、结构较简单的优点,但由于没有实行油压的循环差动,所以不能很好解决力和速度的矛盾。要使开合模速度较快,必须增大油泵电机,耗能较多,故无循环锁模系统多为小型机采用。最近两年有些公司推出了内循环二板式锁模系统精密注塑机,这种结构的油缸内活塞结构复杂、制造困难,而且油缸活塞较小时无法安装充液阀,故小机型无法采用,而且如出现内泄则维修困难。它的优点是油路较短、液压系统较简单、外观整洁,适用于较大机型卜秦川恒利塑机有限公司现生产的四缸直锁二板式锁模系统属外循环二板直压式锁模系统,可用于合模力100-16000kN的机型，其优点是有效地解决了力和速度的矛盾,解决了许多全液压式精密注塑机存在的速度慢、易漏油等问题,缺点是机身较长。
3.2    全电动式锁模系统的主要优缺点
        目前的全电动式精密注塑机的锁模系统是用伺服电机取代原来的油缸推动肘杆作开合模运动。这使原来肘杆式结构所存在的问题继续存在,如加工精度要求高,易磨损,调模困难等,但有些方面得到一定的改善。由于使用伺服电机,可以使肘杆在不同的角度停下来,有利于锁模力的改变,并可进行压缩成型。而且由于没有油压惯性的影响,所以噪音较低,控制精度较高。不过,它也带来一些新的问题:①由于用伺服电机带动滚珠丝杆,因此滚珠丝杆的磨损会导致精度的下降;②如果机器的制造装配精度不高或模具安装平面不平行,那么在滚珠丝杆上就会出现一个附加的径向力,加速滚珠丝杆的磨损;③如果肘杆未完全撑直就开始注射,当成型面积较大的制品时就有很大的轴向力作用于滚珠丝杆及伺服电机的轴上,超载时就有可能导致它们的损坏。此外,对于厚壁制品所需的保压时间较长,若保压超过10s,伺服电机即可因堵转而发热,降低伺服电机使用寿命、甚至易损坏。
4    全液压与全电动式精密注塑机注射系统的比较
        采用伺服电机控制螺杆的塑化计量精度较高,转速也较稳定,还可以多级调节。采用伺服电机带动滚珠丝杆驱动螺杆进行注射时,由于滚珠丝杆负载大、高速旋转,磨损也较严重。因此,一般全电动式精密注塑机的注射速率不大于500mm/s。而全液压式精密注塑机若采用蓄能器辅助注射时,注射速率可达到1000mm/s以上。在注射时用伺服电机起动速度比一般的液压式快,但如果液压式精密注塑机的液压系统采用蓄能器时,将比伺服电机起动更快伺服电机对注塑压力和注射速率的控制都较准确,但进人保压时由于伺服电机不能在不旋转的情况下提供大的扭距,所以只能间断地旋转,靠测量螺杆前面物料压力进行补扭。这样,一方面滚珠丝杆容易磨损,另一方面也较为耗能,压力也不稳定。另外,要将伺服电机的旋转运动变成注射的直线运动,注塑压力很大,磨损也较大:对于这一点,许多厂家还没有很好的解决办法。
5    精密注塑机发展的新动向
        全电动式精密注塑机有一系列优点,特别是在节能和动作精度方面尤为突出。但由于目前的全电动式精密注塑机采用肘杆式锁模系统,一方面限于机械加工精度,另一方面由于肘杆的机械磨损,故全电动式精密注塑机仅能加工CD、VCD,最多再加工DVD5,而且使用一年左右其精度就会下降。台湾一企业用了100多台全电动式精密注塑机生产CD一R,不到一年就有许多机器出现问题:故全电动式精密注塑机在开合模精度及使用寿命上不如全液压式精密注塑机而全液压式精密注塑机要保证精度就必须采用伺服阀,伺服阀价格昂贵带来成本上升,使带有伺服阀的全液压式精密注塑机的价格高于全电动式精密注塑机电动一液压式精密注塑机是一种集液压和电驱动于一体的新型精密注塑机,它融合了全液压式精密注塑机的高性能优点和全电动式精密注塑机的节能优点。这种电动一液压相结合的复合式精密注塑机已成为当今精密注塑机发展的新动向。
        电动一液压复合式精密注塑机目前主要有以下只种形式:①计量一塑化采用伺服电机驱动,螺杆的往复运动一注射由液压系统完成,并采用液压式锁模机构。塑化加工需要旋转运动,将液压机中耗能较多的塑化加工改为电驱动,效率高、节能。②计量一塑化及注射均采用伺服电机驱动,锁模采用伺服电机和肘杆式机构,液压系统采用带蓄能器及变量泵的增压装置,可达到高速、较高精度和节能的效果。③电动一液压复合的锁模机构。采用两组伺服电机加滚珠丝杆的动模驱动装置,取代原来的一对液压油缸进行开合模动作，在后模板上装有一个大的锁模油缸,该锁模油缸活塞杆的一端固定在动模板上,另一端的外表面有螺纹,并套穿在锁模油缸的中心孔内在锁模油缸，有一对剖开螺母,在动模驱动装置的滚珠丝杆上有一组补油油缸,连接到锁模油缸仁该装置还设有一组增压驱动装置,由伺服电机、滚珠丝杆及增压油缸组成,增压油缸通过阀门也连接到锁模油缸上。在合模过程中,对开的螺母打开,动模驱动装置作合模运动,补油油缸对锁模油缸充油。在锁模过程中,对开螺母闭合,增压驱动装置动作,对锁模油缸增压，这种直压式锁模机构以极少量的油为媒介,利用伺服电机与螺纹所产生的油压进行中心锁模,位置对准精确度高、启动停止性能好其缺点是结构复杂、成本高。
        电动一液压复合式将是未来精密注塑机采用的主要结构,相信还有更多的复合式结构即将问世2002年在土海举办的第十六届中国国际塑料橡胶上业展览会上,口本厂家展出了循环时间0.61s的精密注塑机,这是一个方向,即现代精密注塑机将朝着高速高效、节能、网络化、智能化的方向发展。

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