注塑機液壓原理圖文講解!

2021-01-19 微注塑




通用控制油路模塊有:


壓力/流量控制油路塊(P/0油路塊):控制主系統壓力和流量的功能;


   注射-預塑控制油路塊:控制注射/射退、預塑、射臺前進/後退,預塑、背壓的功能;


  合模控制油路塊:控制合模、模具保護、高壓鎖模、開模的功能;


  頂出控制油路塊:控制製件頂出、頂退、模具抽插芯的功能。


  1.壓力/流量控制模塊


  該模塊控制主系統的壓力和流量,實現對注塑機執行機構壓力和速度的調節。主要有:定量泵+比例溢流調速閥控制迴路,變量泵控制迴路,定量泵+變頻電機控制迴路。


  (1)定量泵+比例溢流調速閥控制迴路,如圖6-34所示,由比例溢流調速V1、泵P、電動機MTR組成。


D1、D2分別是控制流量和壓力的電磁鐵,當電動機啟動後,泵就輸出一定的流量,此時D1、D2無電信號輸入,泵輸出流量通過V1比例溢閥流回油箱,系統壓力為零;如D1、D2有電信號輸入,則V1比例溢流閥開始工作,部分油通過比例節流閥流向系統,滿足執行機構的速度要求,同時泵出口壓力隨系統壓力升高,達到比例溢流閥所設定的開啟壓力,比例溢流閥打開,把多餘的油放回油箱。只要改變D1、D2電信號的輸入值,就實現對系統的壓力和速度的調節

圖6-34 壓力/流量控制迴路圖

圖6-35 變量泵控制迴路圖


該模塊能有效地對系統調壓和調速,但泵的出口壓力隨著系統壓力變化,但泵的排出流量是一定的,而系統所需的流量卻在變化,故要產生一定的功率損失。


(2)變量泵控制迴路,如圖6-35所示,由變量泵P、電動機MTR組成。變量泵由比例壓力閥V1、安全閥V2、壓力補償閥V3、流量補償閥V4、比例節流閥V5及泵體組成。


D1、D2分別控制變量泵輸出壓力和流量的電磁鐵。當電動機啟動瞬間,泵的斜盤擺角處於最大,此時D1、D2如無電信號輸入,變量泵中的比例節流閥V5處關閉狀態,泵體輸出流量流向V4的控制腔,推動V4閥芯移動,使泵體輸出流量流向變量泵斜盤的控制腔,當泵體出口壓力克服斜盤復位彈簧力時,斜盤角度變小,直至為零,泵排入系統中的流量為零。


D1、D2如有電信號輸入,V1、V5工作,同時控制閥V3、V4也起作用,使斜盤角度變大,輸到系統的流量隨之變大,同時泵的出口壓力克服比例閥V1的設定值。只要改變D1、D2輸入值,就實現對系統調壓和調速。


該控制迴路有效地對系統進行調壓和調速,且變量泵的出口壓力和輸出流量隨著系統壓力和流量變化而變化,但由於變量泵中的比例溢流閥起穩定調壓作用,仍需少量油溢流。


空載時,電動機仍帶動油泵轉動,產生一定的功率損失。變量泵系統是一種節能型動力控制系統,控制技術比較成熟,應用廣泛。


  (3)定量泵-變頻電機控制迴路,如圖6-36所示。由定量泵P、變頻電機MTR、傳感器F1和F2、安全閥V1組成。通過變頻器控制變頻電機的轉速和轉矩,再通過定量泵對系統實施調壓和調速。


當變頻電機所控制的頻率發生變化時,輸出轉速隨之變化,泵輸出流量也隨之改變。通過傳感器F1檢測變頻電機的轉速,與設定轉速進行比較,偏差作為反饋調節信號,直至使泵輸出流量與設定值一致或在允差之內。


當變頻電機的被控制的輸入電流發生變化時,輸出轉矩隨之變化,泵輸出壓力也變化,通過傳感器F2檢測的系統壓力,使泵輸出壓力與設定值一致。

由於系統的調壓和調速全由變頻電機完成,避免液壓系統工作的溢流,且壓力、流量均採用閉環控制是非常節能的動力控制系統。但變頻器工作過程,易受外界幹擾,其控制技術比較複雜,要結合變頻控制技術,傳感器技術,電機技術等,有待進一步研究、發展。


圖6-36 定量-變頻控制迴路圖

圖6-37 注射/預塑滑閥式控制迴路圖


2.注射/預塑控制模塊


  該模塊主要是控制注射/預塑動作功能,有滑閥式控制迴路和插裝式控制迴路。


  (1)滑閥式控制迴路,如圖6-37所示。三位四通電磁換向閥V1,疊加單向閥V2,控制整移油缸(射臺)的前進/後退;三位四通電磁換向閥V3控制注射/射退;二位四通電磁換向閥V4控制預塑,溢流閥V5控制預塑背壓。圖中,B-背壓壓力表,P-壓力,T-回油。


  當電磁鐵D1、D2無信號輸入時,由於V1為「O」型機能,油口P、T、A、B封閉,射臺保持原位。


當D1得電信號時,壓力油經V2、V1進入整移油缸的杆腔,從另腔排出的油經V1至回油T,推動活塞實現射臺後退動作。


當D2得電信號時,壓力油經V2、V1進入整移油缸的無杆腔,從另腔排出的油經V1至回油T,推動活塞實現射臺前進動作。


當電磁鐵D3、D4、D5無信號輸入時,由於V3為「J」型機能,油口P封閉;而V4是「O」型機能,油口P、T、A、B封閉,螺杆保持原位。


當D2得電信號時,壓力油經V3進入注射油缸的無杆腔,從另腔排出的油經V3至回油T,推動活塞實現射退動作。


當D4得電信號時,壓力油經V3進入注射油缸的杆腔,從另腔排出的油經V3至回油T,推動活塞實現注射動作。


當D5得電信號時,壓力油經V4進入預塑馬達的壓力油腔,從回油腔排出的油直接至回油T,使馬達旋轉,實現預塑動作。同時,注射油缸的無杆腔油經V3至回油T,另腔油經V5至回油。調節V5可對螺杆後退速度實施調節。


此迴路簡單,宜於小型注射機。

圖6-38 注射/預塑插裝式控制迴路圖


(2)插裝式控制迴路,如圖6-38所示。三位四通電磁換向閥V1和疊加單向閥V2控制整移油缸的前進/後退;插裝閥V3、V4、V5、V6、三位四通電磁換向閥V7、二位四通電磁換向閥V8、V9控制注射/射退;插裝閥V13和二位四通電磁換向閥V14控制預塑;比例壓力閥V11和二位四通電磁換向閥V12控制背壓;V10為單向閥;B1、B2分別為系統壓力表和背壓壓力表;P-壓力油;T-回油;Y-洩油。


  當電磁鐵D1、D2無信號輸入時,由於V1採用「O」型機能,油口P、T、A、B封閉,故此時射臺保持原位。


當D1得電信號時,壓力油經V1、V2入整移油缸杆腔,另腔油經V2至回油T,推動活塞實現射臺前進動作。


當D2得電信號時,壓力油經V1、V2入整移油缸的無杆腔,另腔油經V2至回油T,推動活塞實現射臺後退動作。


當電磁鐵D3、D4、D5無信號輸入時,V7、V8處中位,先導控制油經V10後分別流向V7和V8,再入插裝閥V3、V4、V5的控制腔,使V3、V4、V5關閉,螺杆保持原位。


  當D3、D5得電信號時,先導控制油經V10分別流向V7、V8,最終進入V4、V6的控制腔,使V4和V6關閉;同時,先導回油和V3、V5的控制腔連通,使其打開,壓力油P經V5流入注射油缸的杆腔,另腔油經V3至回油T,推動活塞實現注射動作。


當D4得電信號時,先導控制油通過V10後分別流向V7、V8,再入V3、V5的控制腔,使V3和V5關閉;同時,先導回油和V4、V6的控制腔連通,使其打開,壓力油P通過V4後進入注射油缸的無杆腔,從另腔排出的油經V6後至回油T,推動活塞實現射退動作。


當電磁鐵D9無電信號輸入時,壓力油P經V14進入V13的控制腔,使其關閉,故此時油馬達不能旋轉,無預塑動作。


  當D3、D9得電信號時,先導回油和V14的控制腔連通,使其打開,壓力油P經V13流入預塑馬達的壓力油腔,回油腔排出的油直接至回油T,使馬達旋轉,實現預塑動作。同時,分別通過V7、V8、插裝閥V4、V5的控制腔和先導控制油連通,使其關閉,此時插裝閥V3,V6的控制腔和先導回油連通,使其打開;油馬達旋轉,同時螺杆在熔料反作用力下產生向後推力,系統的回油通過閥V3流入注射油缸的無杆腔,實現補油,而另腔油就經閥V6至系統回油中,保證預塑的同時,螺杆能後退。


物料的熔融和混合作用通過調節螺杆的轉速和背壓來控制。在很多情況下,需調節背壓控制熔融粘度。背壓通過調節插裝閥V6的壓力來控制。此壓力由比例閥V11和換向閥V12聯合控制。


在預塑時,當D7、D8得電信號時,插裝閥V6控制腔通過V8、V12和先導回油連通,V6全部打開,此時壓力表B2顯示壓力為零,即無背壓。


在預塑時,當D7、D8得電信號時,插裝閥V6控制腔的壓力由比例閥V11控制,V6開口度依D7信號值的大小按比例打開,此時注射油缸的杆腔產生一定的背壓,減慢了螺杆後退的速度,壓力表B2顯示壓力值,與設定的一致,即實現比例背壓調節。


注射後,需有保壓動作,向模具補縮。如在料筒熔料有背壓的情況下打開模具,熔料將會從噴嘴口射出,料筒內的熔融料必先釋壓再打開模具。該功能通過控制V9上的電磁鐵D6實現,保壓結束,輸入電信號給D6,閥V9換向,注射油缸的杆腔油壓隨系統壓力同步降低。


此種迴路比較複雜,但系統控制靈活,通流量大,適宜中大型機器。


3.合模控制油路塊


該模塊控制合模動作,實現機器的開合模功能,有滑閥式控制迴路和插裝式控制迴路。



  (1)滑閥式控制迴路,如圖6-39所示。三位四通電磁閥V1控制調模,三位四通電液閥V2和機械行程閥V4控制開合模,二位四通電液閥V3控制合模差動,二位四通電磁閥V5和插裝閥V6控制開模背壓。


當電磁鐵D1、D2無信號輸入時,V1是「O」型機能,油口P、T、A、B封閉,保持模厚不變。


當D1得電信號時,壓力油經V1入調模馬達A腔,B腔油經V1後至回油T,驅動馬達旋轉,將模厚調大。


  當D2得電信號時,壓力油經V1入調模馬達B腔,A腔油經V1後至回油T,驅動馬達旋轉,將模厚調小。


當電磁鐵D3、D4無信號輸入時,V2用「O」型機能,油口P、T、A、B封閉,模板位置不變。


當D3得電信號時,先導壓力油通過V2先導控制閥使主閥換位,壓力油P經V2和V3入合模油缸杆腔,而另腔油經V2和V6入系統回油,實現開模,此時,如有電信號輸給D6,則插裝閥V6開啟壓力變大,對合模油缸無杆腔增加背壓,實現開模慢速。此時如果安全門打開,即使V4換向,但由於V2主閥的先導控制油仍能構成迴路,仍可做開模動作。


當D4得電信號時,先導壓力油通過V2先導控制閥使主閥換位,壓力油P經V2入合模油缸的無杆腔,而另腔油經V3、V2的主閥和V6入系統回油,實現合模功能;此時,如果有電信號輸給D5,則合模油缸的杆腔油經V3又輸入到合模油缸的無杆腔,實現差動合模功能。此時如果安全門打開,即使V4換向,但由V2主閥的先導控制油不能構成迴路,不會有合模動作,保證安全。


此迴路設計簡單,安裝方便,應用於小型機。


(2)插裝式控制迴路,如圖6-40所示。三位四通電磁換向閥V1控制調模,電磁換向閥V2、V4、V6,插裝閥V3、V5、V7、V8和機械行程閥V15、單向閥V11、V12、V14 及梭閥V13控制開合模動作。P、T、PLP、Y分別表示壓力油,回油,先導壓力控制油和先導回油,D1-D6表示電磁鐵。


當電磁鐵D1、D2無信號輸入時,V1用「O」型機能,油口P、T、A、B封閉,保持模厚不變。


當D1得電信號時,壓力油經V1入調模馬達A腔,B腔出油經V1至回油T,驅動馬達旋轉,即將模厚調大。


圖6-40 合模插裝控制迴路圖



  當D2得電信號時,壓力油經V1入調模馬達B腔,A腔油經V1至回油T,驅動馬達旋轉將模厚調小。


  當電磁鐵D3、D4、D5、D6無信號輸入時,先導控制壓力油經V12分別流向V4和V6,進入插裝閥V5和V7的控制腔,使其關閉,壓力油不入合模油缸,保持模板原位置不動。


  當D5得電信號時,先導壓力控制油經V4和梭閥V13入V9控制腔,使其關閉,而V5控制腔通過V4和先導回油連通,使其打開,V7仍處於關閉狀態,壓力油經V5入合模油缸無杆腔,另腔油使閥V8打開,入系統回油,實現合模;如有電信號輸入D6,在先導控制壓力下V7被打開,V8關閉,合模油缸杆腔的油經V7、V5流入合模油缸無杆腔,實現差動合模;


在模具合攏前,如有電信號輸給D3,V3在液壓力作用下被打開,合模油缸的無杆腔油壓立刻降低,部分流量被分流,實現低壓模保功能;另外,此時如果安全門打開,即使V15換向,先導壓力經過V15直接進入閥V5的控制腔,使其關閉,進入合模油缸無杆腔的壓力油被切斷,故此時無合模動作。


當D6得電信號時,由於V7、V9控制腔與先導回油連通,使其打開,而閥V3、V5仍處關閉狀態,壓力油經V7入合模油缸的有杆腔,另腔油使V9打開,並進入系統回油,實現慢速開模。此時,如果有電信號輸給D4,閥V3打開,實現開模快速功能;另外,此時如果安全門打開,即使V15換向,由於閥V15換向只對V5的開閉有影響,所以仍有開模動作。


另外,單向閥V11、V14在機器開合模的快速起補油的作用,保證動作平穩。

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