立式注塑机抽插芯装置的研制

发布日期：2014/9/4 14:40:42

0    前言
        在生产各种塑料制品时,需要各式各样的模具。这些模具都需有各自的工艺要求,作各种不同的机械动作。有的模具要求立式注塑机具备抽插芯功能,而目前绝大多数立式注塑机都不具备抽插芯功能。因此,要使不具备抽插芯功能的立式注塑机,具有抽插芯动作,必须对其电路和油路传动系统加以重新设计,以满足各种模具的不同要求。这样做可利用原有设备,具有投资少,时间短,见效快,回报丰的优点。现以52一160/soNB一A型立式注塑机上增设抽插芯装置为例进行研究,其研究结果报告如下。
1    立式注塑机机械动作的变化
        一般立式注塑机在生产时,把固体塑料原料(粒料或粉料),通过电加热,把固体变成胶质注入各种不同的模具,经过冷却,然后开模,取出产品。虽然在这过程中,加热温度、注射压力、速度和时间,以及开模和合模的压力、时间等一系列参数和机械动作都可做到自动控制,但模具只能在立式注塑机上作水平方向上的开与合动作,这样只能生产一些简单的产品,如塑料鞋、电视机外壳等。对于结构较复杂的模具,仅在水平方向上作开与合的运动是不够的,还要求模具内某一部分作空间运动,即抽芯与插芯动作。如生产一些下水道用的管件和节头,象“三通”、“四通”和各种带检查口的节头等,就要求立式注塑机要有抽插芯功能,即在开模停止后要增加抽芯动作,在顶针向后动作完成后要增加插芯动作,然后才能合模。立式注塑机简要动作循环图如下:
        要使立式注塑机能在原有工艺条件下,增加新的工艺动作,因此,对立式注塑机有些部位必须进行重新设计,使其达到目的动作。在复杂的控制电路中,首先考虑到合模在抽插芯动作之后,所以对合模控制线路进行重新设计,增加抽插芯动作线路。第二步,因为立式注塑机是在自动控制状态下工作,所以需在其自动控制线路上增加自控抽插芯电路。第三步,由于抽插芯是在顶杆前进,后退前后进行的,这样必须对顶杆动作控制线路进行重新设计。第四步,在注塑工艺中,由于不同模具所需压力不同,必须对其压力调整部位进行改进。最后增加抽插芯装置的执行机构。
2    电路的改进设计
2.1    合模控制线路的设计
        根据注塑生产工艺的要求,抽插芯动作必须在合模前开模后完成,才允许模具合模,以不损坏模具和产品,故首先要对原合模控制线路进行设计。系统是否要抽插芯功能由开关SA一1来控制,若要该功能,就断开开关SA一1;若不要,就闭合开关SA一1。当插芯动作完成后,行程开关2ST闭合,模具才能合模。只有插芯动作完成后,24K继电器线圈断电,其常闭触点闭合,立式注塑机才能有合模动作,起保护模具的作用。
2.2    顶杆前进、后退控制线路的设计
        由于抽芯动作是在顶针向前的动作之前完成的,所以插芯动作是在顶针向后的动作之后才进行。这样原有的顶针工作控制线路便要重新设计。开关SA一2与开关SA一1是同轴开关,同样具有选择抽插芯功能的作用。当SA一2断开,即表示立式注塑机具有抽插芯功能,只有在立式注塑机完成抽芯动作后,行程开关23ST闭合,顶针才能向前运动。
2.3    抽插芯装置的控制电路设计
        由于一般立式注塑机没有抽插芯装置,现增加该装置后,它的控制线路不但要使新生产工艺能正常运转,而且又要保持原来生产工艺的独立性。同时不但要有手动控制开关来调模、试模生产产品,而且还要有自动控制来提高生产率。新增电路各端点接到原电路对应的各编号的接线端上,其中SA一3、SA一4是用于选择抽芯还是插芯的开关,IQC是整个立式注塑机生产过程中选择自动或手动控制的波段开关。
2.3.1    手动控制
        把IQC转至手动位置,当选择开关居中,SA一3、SA一4都断开,24K和25K继电器线圈都断电,这时立式注塑机抽插芯装置不工作。当选择开关向左转,即SA一3断开,SA一4闭合,25K继电器线圈通电,为完成抽芯动作提供条件。当选择开关向右转,即SA一4断开,SA一3闭合,24K继电器线圈通电,为完成插芯动作提供条件。当立式注塑机在手动工作状态时,该装置也只能用手动控制。
2.3.2    半自动状态
        当立式注塑机要半自动状态下生产时,把IQC转至半自动位置,选择开关SA一3、SA一4居中,该装置的手动控制线路被断开,而通过IQC把合模信号(21端点),开模信号(56端点)与该装置接通,立式注塑机此时就可以在抽插芯状态下半自动生产。
2.4    抽插芯装置压力可调的设计
        抽插芯动作是靠液压传动,_且.不同模具所需的压力也不同。IMP接线端是接到比例阀放大器的输入端,201是接到拨码开关。当24K常开触点闭合(即插芯)或25K常开触点闭合(即抽芯),通过调节拨码开关,给放大器输入不同的电压,经放大后,调节油压,这样抽插芯的压力可调,而从拨码开关的指示数可读出此时抽插芯压力的数值。
2.5    电磁阀线圈控制线路的设计
        当24K常开触点闭合,YA14电磁阀线圈通电,压力油使模具做插芯动作。当25K常开触点闭合,YA15电磁阀线圈通电,压力油使模具做抽芯动作。
3    增加液压传动控制线路
        采用一个三位四通电磁阀,P接至立式注塑机主油路,T接至油箱,A、B接至油缸,油缸带动抽插芯装置。为了便于调节,还可以再增加一个节流阀V,。当YA14电磁阀线圈通电,压力油使油缸带动模具中的某一部分作插芯动作;当YA巧电磁阀线圈通电,压力油使油缸带动模具中的某部分作抽芯动作。
4    结束语
        该设计方案在52一160/soNB一A立式注塑机上实施,运行正常,效果良好。若要购买一台带有抽插芯功能的立式注塑机需十几万元至几十万元人民币。而该装置的成本只要几千元。不但为一般立式注塑机增加了新的功能,也提高了效益。据厂家框算,每生产一只产品有20%左右的净利润。该线路只使用常用电器,其优点有工作稳定、可靠,抗干扰能力强,对外界条件要求不高,价格便宜等优点。

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