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全电动注塑机功能结构分析

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-10-27 11:50
全电动注塑机功能结构分析
 
全电动注塑机结构功能研究
 
以现代动力、资料、生物、污染治理、资源收回、环境监测、清洁出产、网络、数字等科学技术为指导,充分发挥和挖掘全电动注塑机的成型加工能力,拓宽高端注塑技术,才干完成液压驱动注塑机无法完成的注塑工程技术,完成高附加值、高社会效益带来的高经济效益。
 
全电动注塑机执行组织的开展和研制要点
 
依据伺服电机动力驱动的特色及成型加工的功能,立异执行组织,进步注塑成型加工的功能,扩展注塑成型加工领域。
 
塑化打针组织
 
全电动注塑机的打针设备所选用的伺服电机有两种结构,一种用同步带传动,一种用电机直接滚动。同步带传动,精度会受影响,同步带的碎屑微粒会给无尘室带来问题;不必皮带,结构较简单,但要求电机转速较低、滚动力矩大,并且超载保护作用较弱。不过总的来说,选用伺服电机操控螺杆的塑化计量精度较高,转速也较安稳,还可以多级调理。选用伺服电机带动滚珠丝杆驱动螺杆进行打针,因为此时滚珠丝杆负载大,高速旋转磨损也比较严重。
 
住友(SHI)德马格全电动注塑机驱动理念是基于立异的直接驱动技术。选用直接驱动技术的注塑机和非直接驱动技术的注塑机相比,前者不只供给了更高的节能功率,并且因为其具有更活络的呼应速度,从而确保了更高的精确度、重复性以及更短的运转时刻。直接驱动技术更好地满足了出产厂商对于大批量出产精细注塑件的质量要求,进步动力利用率,伺服电机驱动所产生的热量小。日精树脂工业株式会社全电动薄壁成型专用机,配备低惯性伺服马达和新开发的薄壁成型用超高速射出组织,在射出速度到达同级最高水准的1000mm/s的一起,使射出加速度进步到以前设备的3.5倍,还完成了使射出压力到达295MPa的高压化。
 
合模组织
 
全电动注塑机为适合精细注塑,合模组织的刚度按精细注塑要求规划。为到达精细操控高压低速锁模的操控功能,肘杆组织选用大行程比的型式,到达在高压锁模的方位区域,肘杆的大位移转化成模板相对较小的位移,确保在模板受到最小应力的状况下能获得十分活络的开合模操控。二手注塑机回收
 
KraussMaffei公司伺服电机驱动的Z型肘杆组织,支承点较少,从而减少了摩擦和光滑点,并选用循环油光滑的方式,使得这些光滑点被彻底包封起来构成一个封闭体系,移动模板于拉杆无触摸规划,彻底杜绝了光滑油污染出产区域的可能性。配备一副24腔的模具,出产2.0g的HDPE瓶盖,循环周期不到2秒。
 
北京化工大学在现有注塑机合模体系的基础上,立异性地将混合驱动组织与全电动注塑机合模组织结合,研制出一种全电动注塑机混合驱动式合模组织,由大功率惯例电机替代原有大功率伺服电机,与小功率伺服电机共同驱动合模组织。在合模组织开合模的进程中,伺服电机只能供给小功率,而惯例电机供给大功率锁模力,二者的结合完成了动模板慢 - 快 - 慢的抱负运动曲线,以优化动模板速度曲线为方针,在惯例电机速度曲线确定的状况下,改变伺服电机的速度曲线来得到较为抱负的动模板速度/位移曲线。该结构较大程度地降低了本钱,增强了合模体系的可控性,该研究成果有助于我国全电动注塑机的快速开展。
 
整体结构
 
完成不同注塑工艺要求的多种整体结构型式。为习惯多样化及特殊制品出产需求,立式和角尺式电动注塑机得到相应的开展,并且功能不断进步。Niigata的MDVs-IV 和MDVRs-IV立式电动注塑机(55-110吨)配有新软件,能进步打针速度、反响活络度和打针精度,切换或转盘的反响进步了20%,操作台振荡降低了20%。A U.S.的ET-90HR4 全电动垂直合模、水平打针,四工位1秒左右旋转90°。Toyo/Maruka90吨的立式电动注塑机ET-90VR2连接一个45吨的模头,答应操作工为不同模具设定不同的注塑进程。
 
全电动注塑机技术及功能参数的分析研究
 
全电动注塑机的主要成型加工目标为工程塑料及其复合资料的聚合物制品,这些资料熔融温度一般都要到达350℃以上;制品的特色为内应力、尺寸、质量(密度、重量)等功能的精细性及寿命周期性。主要技术参数的设置需到达以上要求,才干完成成型加工的需求。
 
打针压力和打针速度
 
压力和速度是两个互相依存的参数,压力依赖于速度,相同速度也依赖于压力。日精公司最近开发了NEXllO-6EH,打针速度可达1000mm/s,打针压295 MPa。假如打针速度规划为500mm/s,而打针压力规划为160MPa,则实践运转中,打针速度不行能到达500mm/s。耐高温聚合物的流变功能和粘度必须在高的打针速度和高的打针压力下,才干完成成型加工。例如PPA,为了获得高的打针速度,通常需求200MPa的打针压力。打针速度300mm/s,打针压力应规划不低于200MPa;打针速度500mm/s,打针压力应规划不低于280MPa;打针速度1000mm/s,打针压力应规划不低于350MPa。
 
机筒加热
 
加热体系型式。工程塑料及其复合资料聚合物的熔融温度一般都要到达350℃以上,聚苯硫醚的最高熔融温度到达343℃,可见一般的电阻丝加热圈不能担任熔融温度的要求。加热元件应选用耐高温的绿色加热型式,例如电磁加热体系。
 
温度操控功能。温度操控的实时功能是其主要功能。工程塑料及其复合资料聚合物制品的拉伸强度直接与熔融温度相关。例如,PPA制品的熔融温度在330℃时,其拉伸强度到达36kpsi的最佳状况;假如熔融温度波动到350℃,其拉伸强度下降到34kpsi,下降率为5.6%。往复式塑化的熔融功能缺点是熔融料的前后温度误差大,特别在全塑化行程工况下,状况更严重。所以温度操控的主要作用是补偿这种缺点,尽力使熔融温度到达前后一致。
 
排汽操控
 
一般塑化的螺杆机筒没有排汽功能,不利于熔融料的质量操控。熔融料的水汽含量变化影响资料的粘度和制品的密度,密度的变化将表现为制品尺寸和重量的改变,并且很难建立一个安稳的成型进程。在极点的状况下,溢料和缺胶可能会发作。塑料原料虽经枯燥后进行塑化,但大多数耐高温塑料都具有吸湿性,因为一些不行预见的原因,塑料原料的枯燥度发作变化,所以螺杆机筒规划具有排汽功能,才干确保熔融猜中的水分在严格操控的规模之内。
 
理论打针速度与实践打针速度
 
打针速度为平均打针速度,即需求考虑打针开始和结束的呼应时刻。在超高速打针的工况下,打针开始及结束的呼应时刻对打针速度的影响比较大。即打针速度与伺服电机的动态呼应功能直接相关。例如一个产品总的打针时刻为500ms,打针速度为1000mm/s,目前伺服电机最快动态呼应时刻为15ms,再考虑到打针体系中其他运动惯量的影响,体系打针开始呼应及结束的呼应时刻各约为20ms,则实践打针时刻为460ms,打针速度需求到达1087mm/s,才干到达1000mm/s的速度要求。所以,假如规划的理论打针速度为1000mm/s,则在实践运转中,打针速度只能到达920mm/s。
 
假如选用一般的呼应时刻为60ms的伺服电机,考虑到打针体系中其他运动惯量的影响,体系打针开始呼应及结束的呼应时刻各约为65ms,理论打针速度为1000mm/s,实践打针速度只能到达740mm/s。所以,如要到达打针速度为1000mm/s,理论打针速度需规划到1350mm/s。海天长飞亚天锐VE系列选用高呼应伺服驱动体系,进步启动和制动的动态活络度,螺杆打针速度从0至500mm/s只需20ms的加速时刻,为超薄制品的成型供给了确保。
 
传动型式与功率
 
低速大转矩沟通力矩伺服电机直接驱动螺杆塑化,省去同步带等减速组织,可进步传动功率。Krauss Maffei公司EX 系列全电动注塑成型机,塑化和打针的两个设备安装在不带同步带传动设备的同一轴上的两台相联直接驱动器上,每根轴分别由独自的电机驱动,确保了运转方向直接将力传递给螺杆,减少了运动链和横向力。伺服电机直接驱动滚珠丝杆,进步了传动精度及传动功率。日本住友SE-DU Direct-Drive新式全电动注塑机由4个闭环操控和数字传感器的直接驱动沟通伺服电机作为动力源。直驱电机均无需同步带传动,除塑化外直接选用滚珠丝杠和螺母传动,传动功率、重复功能和耐久功能显著进步。
 
伺服电机的动态功能
 
全电注塑机的呼应速度较高。Niigata的新式MD-X 系列电动注塑机分别有55、85和110 吨的,在打针厚件时,新的打针单元、伺服机及操控可在19,575psi压力下使保压时刻长达60至100秒,打针反响时刻为55毫秒。日本JSW的J-AD Advantage 系列电动注塑机从40吨至1800吨不等,可最终代替其JSW的ELIII系列机,后者反响时刻250毫秒,而前者只需62毫秒。东芝110吨位的ECNII电动注塑机出产厚0.4mm、长2.7 in的PC指示灯,打针反响时刻低于38毫秒。住友的SE-HS中型电动注塑机适于高速出产薄壁件,出产周期为15秒,其吨位从242 至385 tons不等,打针反响时刻为25毫秒。
 
高速打针与运转组织
 
东芝机械制造有限公司推出了EC-SX全电动注塑机,它选用伺服电机直接驱动螺杆,打针速度可达1100mm/s。Fanuc2000il00B超高速注塑机,通过在射出轴备超高输出伺服电机,直连式驱动超高速打针速度可达1000mm/s。日本Fanuc公司开发了磁悬浮列车技术的直线电机来驱动超高速注塑机,其打针速度可达2000mm/s,加速度可达17 G。
 
高速化
 
电动注塑机以高速打针著称,一般电动注塑机打针速度已到达300-400mm/sec。宁波海天HTD电动系列从64吨到396吨不等,规范打针速度150mm/sec,较高速度可达300mm/sec;克劳斯玛菲的EX系列、住友的SE-HS中型系列打针速度均可达300mm/sec;米拉克龙推出的FanucRoboshot S2000i-B系列从55吨至330吨,打针速度为330mm/sec;Netstal的新式Elion电动注塑机可以供给三种不同的塑化体系,具有高速或高扭矩的特色或一起兼备高速、高扭矩的特色,打针速度可达250至450 mm/sec。东芝110吨位的ECNII电动注塑机出产厚0.4mm、长2.7 in的PC指示灯打针速度达400mm/sec;20吨位的出产薄壁PC件(0.4mm)打针速度可达550mm/sec。据称,NiigataEngineering 公司的全电动打针成型机的打针速度最高可达600 mm/sec。(end