大型注塑的创新锁模机构——多级增力串联油缸锁模技术doc-.docx

大型注塑的创新锁模机构——多级增力串联油缸锁模技术汤庆薇孙丹阳摘要：锁模机构是现代塑料注射成型机总成中是一个关键机构它不仅是注塑机的重要功能指标它还直接影响到注塑制件的质量。现有技术的单点卧式注塑机的锁模方式为机器整体对模具锁紧巨大的锁模力直接作用在机器机架上从而使大型注塑机的外形庞大加大了材料成本和加工成本加功能耗很大。而本项目“多级增力串联油缸锁模技术”由于采用锁模器直接锁紧模具技术而不是现有技术庞大的机器整体对模具锁紧所以本项目机器重量、外形尺寸大幅降低制造成本、机器能耗大幅降低。关键词：大型注塑机锁模机构多级增力串联油缸技术背景合模装置是保证成型模具可靠的闭合和实现模具启闭动作及顶出制品的机构。合模装置的性能直接关系成型制品的质量和数量。一个比较完善的合模装置应该满足在规定的注射量范围内对力、速度、安装模具与取出制品时空间位置这三方面的要求即构要有足够的合模力和系统刚性保证模具在熔料的压力作用下不产生开缝溢料现象。板要有足够的安装模具的面积和起笔模具的行程以适应成型不同制品模具的要求。3、模板在启闭过程中有一个比较理想的变速过程即运动速度应是慢——快——慢的变化过程。这样既可使制品平稳顶出模具安全运行又能提高机器的循环次数。目前国内大型注塑机现有技术为机器整体对模具锁紧。合模的种类较多称法也不一致。如按工作原理分主要有液压式（直压式）和肘杆式（机械式）两大类。他们都是由模板、拉杆、合模机构顶出机构及其它附属装置等组成。液压式合模装置形式的合模是依靠液体压力经油缸活塞直接实现对模具的锁紧并以其简单的往复运动来完成模具的启闭动作。肘杆式（机械式）合模装置是利用各种形式的肘杆机构在合模时使合模系统形成预应力进而对模具实现锁紧的一种合模装置。该装置当压力油进入油缸的活塞端使活塞下移从而带动肘杆机构并推动动模板向前运动。而肘杆机构尚未成一线排列时动模板将受到变形阻力的作用只有在合模油缸的工作油继续升压并以克服系统的变形阻力此时合模系统因发生弹性变形而对模具实现预紧此时预紧力即为合模力。当肘杆机构伸直并对模具实现预紧后即使工作油的压力卸去只要合模系统保持着原变形其合模力是不会随之改变的。这类锁模装置存在的问题是：机架承担巨大的锁模力大型注塑的锁模力一般为20000kN-35000kN机器部件庞大笨重成本高能源浪费大效率低维修不便是目前大型注塑机技术进步的最大障碍；现有技术锁模结构对注射点位限制只能进行单射点注射；这样对于大型塑件的注塑不利于塑料充满型腔造成塑料制品的缺肉缺陷。现有技术锁模结构由于四个拉杆的限制使大型塑料制品取出受到影响。二.创新技术原理与基本设计依据1、基本技术原理：该多级增力串联油缸锁模器装置由模具静模、上端缸体、上端活塞、下端活塞、下端缸体、垫板、对开小油缸、齿型推板等构成模具静模与上端缸体相连上端缸体上端活塞与下端缸体和下端活塞串联通过螺钉连接固定下端缸体与垫板相连齿型推板两端分别装有对开小油缸其特征在于：(1)多级增力的油缸串联其总出力Fc等于各有杆腔出力的代数和根据加工工艺的实际要求而选定锁模器的行程齿型推板可将模具拉杆(导柱)一端锁紧从而直接锁紧模具而不是庞大的机器整体对模具锁紧因而使机器重量、外形尺寸大幅度降低制造成本、机器耗用原材料大幅度降低。(2)多个油缸活塞串联排列由螺钉连接与模具静模固定。(3)齿型推板两端分别装有对开小油缸通过对开小油缸的控制使齿型推板将模具拉杆（导柱）一端锁紧。2、基本设计要求：（1）油缸设计承压40MPa实际工作压力为30MPa。（2）本锁模器总成每3分钟工作一次。（3）排气处设空滤器。（4）串联油缸进油口在外部管路并联只设一个总进油口。（5）对开小油缸油口在外部并联为一组进油口。（6）正常推力=2×1.5625×π/4（222-12.52）×4=3216kN。3、工艺动作及对油缸的具体要求（1）对开小油缸推进V=5㎝/s(泵排量60ml/r)工作油压约20MPaPH7=1保压要求：20MPa时10分钟下降0.520MPa。（2）经增压的高压油约35MPa进入4组串联油缸产生推力约320吨作用于拉杆。（3）该串联油缸总成共为6组同时对模具锁紧PH5=1PH7显示压力16MPa-21MPa（调整V21）保压10分钟允许下降0.5MPa。（4）卸荷：V20的D33的电串联由缸高压油泄入增压油缸。（5）对开小油缸后退V=7㎝/s。4、对于拉杆（导柱）强度及热处理要求：粗加工后淬火并回火HRC41～46要求拉杆（导柱）芯部应达到或接近上述硬度值。热处理后调质。精加工过程为带应力加工至成活并保留中心孔。齿型形位误差均值≤±0.02有专用成型刀具保证。5、该创新技术与现有技术相比具有以下显著优点：(1)内置多级增力串联油缸的锁模器装置通过模具拉