液壓與機(jī)鉸機(jī)對(duì)比

1、四缸直鎖二板式鎖模結(jié)構(gòu)與其它幾種鎖模結(jié)構(gòu)性能比較一）、精密注塑成型對(duì)鎖模裝置的要求1、 對(duì)于精密注塑而言，注射壓力高，有的高達(dá) 415MPa這就要求精密注塑機(jī)的鎖 模結(jié)構(gòu)具有足夠的剛性和鎖模力，但不是鎖模力越高越好，它要求鎖模力可以控制、穩(wěn)定、重復(fù)性高，它還要求有高的開、合模精度，主要是開、合模終止點(diǎn)的位置精度和模 板的平衡度等，它涉及鎖模結(jié)構(gòu)、拉桿、動(dòng)定模板和合模構(gòu)件的尺寸、材料、熱處理方 式以及機(jī)加工精度和裝配精度等。2、對(duì)低壓模具保護(hù)以及合模力的大小要精確控制。一般精密注塑成型所需的模具 價(jià)格十分昂貴，鎖模裝置應(yīng)盡量減少對(duì)模具的損害；合模力的大小直接影響模具的變形 程度，從而影響制品的精

2、度。這要求動(dòng)模板和定模板都要具有足夠的剛性，對(duì)于精密注 塑成型，一般要求動(dòng)定模板與模具接觸面的變形w 0.1mm，甚至更小。3、 合模機(jī)構(gòu)的工作效率要高，開合模速度要快一般達(dá)到40m/min左右）。為了 達(dá)到這個(gè)目的，要求合模結(jié)構(gòu)更加合理，在滿足結(jié)構(gòu)剛性的條件下，盡量減少運(yùn)動(dòng)部件 及其質(zhì)量，減少運(yùn)動(dòng)慣性，有利于實(shí)現(xiàn)高速開合模，降低能耗。二）、鎖模結(jié)構(gòu)一般有：傳統(tǒng)肘桿式、傳統(tǒng)單缸充壓式、四缸直鎖二板式以及全電動(dòng)式1、肘桿式鎖模結(jié)構(gòu) 如圖1所示）的優(yōu)點(diǎn)是：速度快、能耗低、液壓系統(tǒng)簡單、成 本低。缺點(diǎn)是:a. 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易磨損、開合模精度差。b. 加工精度要求極高，在成型 過程中無法保證 L2與L4

3、、L3與 L5、L1與L6相等，使得模板受力 不均，不能成型精密產(chǎn)品。c. 需要復(fù)雜的調(diào)模結(jié)構(gòu)和潤滑圖1肘桿式鎖模結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、開合模行程短，而且銷軸等磨損后造成的受力不均，會(huì)加速機(jī)器損壞，例如:銷軸和拉桿斷裂、模板開裂、調(diào)模螺母咬死等。2、傳統(tǒng)單缸充壓式傳統(tǒng)單缸充液式 如圖2所示）的優(yōu) 點(diǎn)是：開合模精度高、模板受力均衡、不需 調(diào)模、不需加油潤滑、磨損較少、開合模 行程長。缺點(diǎn)是：容易內(nèi)泄造成升壓時(shí)間長、爬 行、甚至讓模、速度慢、漏油、能耗高、 容易造成液壓沖擊、液壓系統(tǒng)復(fù)雜、成本 高、大油缸加工困難。3、四缸直鎖二板式圖2充液式合模裝置 I-前空棋板2拉桿3-動(dòng)模板 十快速移模濁缸圧大油缸 和后

4、定模板齊油箱金充液閥圖2單缸充液式鎖模結(jié)構(gòu)圖3是泓利公司研發(fā)并投入批量生產(chǎn)的四缸直鎖二板式鎖模結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖。如 圖所示，四缸直鎖二板式鎖模結(jié)構(gòu)的四根鎖?；钊麠U穿過動(dòng)模板，并固定在定模板和后 支架上，活塞固定在活塞桿上，四個(gè)油缸套在活塞桿上并固定在動(dòng)模板上，兩個(gè)移模油 缸安裝在動(dòng)模板與后支架之間，移模油缸使動(dòng)模板作開合模動(dòng)作，高壓油一起進(jìn)入四個(gè) 油缸完成高壓鎖模動(dòng)作。 桿中部 短，受 提高了因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)的拉 受力，封閉力線 力零件少，有效 鎖模剛性，減少四缸直鎖二板式鎖模結(jié)構(gòu)的性能分析：疲勞破壞。 移模油缸與鎖模油缸分開，有效解決了鎖模力與移模速度的矛盾，同時(shí)解決了直壓式鎖模結(jié)構(gòu)存在的問題：a.

5、運(yùn)動(dòng)中力的平衡；b.因?yàn)殒i模油缸大，要解決升壓時(shí)間 長和卸壓沖擊的問題；c.充壓閥的內(nèi)泄漏；d.四根活塞桿的磨損及漏油I'.:虬 鎖模力通過電腦準(zhǔn)確設(shè)定，而且可以從鎖 模油缸中的壓力傳感器直接將信號(hào)傳給電腦，不受環(huán)境溫度等因素的影響，重復(fù)精度高。四缸直鎖二板式的鎖模力可以隨注射壓力如圖4中曲線1）的升高而升高1.5倍，鎖模力 如圖4中曲線2）與脹模力同步變化，并 且維持平衡狀態(tài)，避免模具因長時(shí)間受高壓而導(dǎo)致疲勞破壞，同時(shí)有利于提高制品的精 度。圖中曲線3表示肘桿式鎖模結(jié)構(gòu)的變化線，在整個(gè)充模過程中，鎖模力一直保持最 大值，這易造成模具的疲勞破壞。當(dāng)注射結(jié)束后鎖模力隨之下降至系統(tǒng)壓力在冷

6、卻過程中則保持一定的低壓力。 鎖模力隨注射壓力反饋控制，在注射保壓完畢時(shí)鎖模力降至原來的30%，在開模前逐步降至零，有效取消制品的內(nèi)應(yīng)力，避免了開模時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)，保證制品的光潔 度。4、全電動(dòng)式瓣讎電£昶昭曲全電動(dòng)式鎖模結(jié)構(gòu)仍采用肘桿式合模結(jié)構(gòu) 見圖5）,不同的是其開合模動(dòng)作是由伺服電機(jī) 代替原來的移模油缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其余的模厚調(diào) 整及頂針也由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。因此，開合模位 置精度高，鎖模力控制較普通肘桿式準(zhǔn)。全電動(dòng)式鎖模系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)目前的全電動(dòng)式精密注塑機(jī)的鎖模系統(tǒng)是伺圖5全電動(dòng)式鎖模結(jié)構(gòu) 服電機(jī)取代原來的油缸推動(dòng)肘桿作開合模運(yùn)動(dòng)。這使原來肘桿式結(jié)構(gòu)所存在的問題繼續(xù)存在，如加工精度要

7、求高，易磨損，調(diào)模難等；但有些方面得到一定的改善，因?yàn)槭褂?伺服電機(jī)，可以使肘桿在不同的角度停下來，有利于鎖模力的改變，并可進(jìn)行壓縮成 型。而且因?yàn)闆]有油壓慣性的影響，所以噪音較低，控制精度較高，不過，它也帶來一 些新的問題：1）因?yàn)橛盟欧姍C(jī)帶動(dòng)滾珠絲桿，因此滾珠絲桿的磨損會(huì)導(dǎo)致精度的下降。2）如果機(jī)器的制造裝配精度不高或模具安裝平面不平行，那么在滾珠絲桿上就會(huì) 出現(xiàn)一個(gè)附加的徑向力，加速滾珠絲桿的磨損。3）如果肘桿未完全撐直就開始注射，當(dāng)成型面積較大的制品時(shí)就有很大的軸向力作用于滾珠絲桿及伺服電機(jī)的軸上，超載時(shí)就有可能導(dǎo)致它們的損壞三）鎖模結(jié)構(gòu)的性能分析比較表一、鎖模力形成方式比較單缸充液

8、式鎖模油缸壓力 經(jīng)壓力傳感器 直接將信號(hào)傳 給電腦，不受環(huán)境因素等影響肘桿式1.靠整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生剛性變形產(chǎn)生鎖模力，調(diào)模機(jī)構(gòu)影響鎖模力，最終無法測量高壓鎖模后模具剛合上時(shí)2.初始a 02、只有3.5。5°終止角0°初始角越大，終止角越小，鎖模力越大。且無法保證兩邊肘桿的初始角和終止角相同表二、拉桿受力剛性比較全電動(dòng)式同肘桿式四缸直鎖二板式同傳統(tǒng)液壓式同肘桿式同單缸充液式r'J夾緊模具用上圖方式，后模板、拉桿乃至整個(gè)系統(tǒng)均受力變形，剛類似于4根螺栓將模具夾緊，受力零件 少，剛性好性差表三、模具受力均衡性比較單缸充液式肘桿式全電動(dòng)式四缸直鎖二板式表四、模具自適應(yīng)分析全電動(dòng)

9、式四缸直鎖二板式同四缸直鎖二板式同肘桿式id若模具有適量平行度誤差，如圖所示,則模具剛合上時(shí),F1、F5實(shí)際上是未能完全抵銷的,F1會(huì)繼 續(xù)往前壓,直至模具合嚴(yán)，結(jié)構(gòu)在間隙范圍內(nèi)會(huì)有 適度的擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)。當(dāng)模具有適量平行度誤差時(shí) 丄1與L2因?yàn)楦鞣N原因, 是絕對(duì)不可能相等的。即使模具的精度做得很好，但 模板不平行，肘桿長短不一及銷軸磨損等原因，也會(huì) 導(dǎo)致模具閉合不好而出現(xiàn)制品誤差，出現(xiàn)飛邊，假如 加大鎖模力，模具即產(chǎn)生變形，飛邊解決了，但制品 精度無法保證，而且會(huì)降低模具壽命。表五、低壓護(hù)模方面分析會(huì)產(chǎn)生虹吸現(xiàn) 象，動(dòng)模板在 負(fù)壓下反彈其低壓保護(hù)區(qū)與力的放大區(qū)非常接近，要實(shí)現(xiàn)低壓護(hù)模的區(qū)域

10、鎖模 力變化較大，即使我們?cè)谠嚹r(shí)設(shè)定了理想的狀態(tài)，但往往因?yàn)橄?統(tǒng)慣性，肘桿長短不一等綜合因素，在實(shí)際生產(chǎn)中是無法實(shí)現(xiàn)的， 在模具即將夾緊時(shí)，如果夾到澆口料、嵌件等異物，必然對(duì)模具造 成較大的損害。同肘桿式，但 通過伺服電機(jī)可較好的控制不存在力的放大區(qū)，低壓護(hù)模區(qū)的大小可以通過電腦給定，沒有系統(tǒng)液壓式結(jié)構(gòu)內(nèi) 泄漏及吸真空造成的爬行現(xiàn) 象，有效實(shí)現(xiàn)低壓護(hù)模，甚 至用一條棉線即可進(jìn)行監(jiān)測表六、開模過程對(duì)模具及產(chǎn)品影響的分析同四缸直鎖 二板式因?yàn)殚_模前型芯的變形，開模時(shí)型芯在鎖模力下降時(shí)因彈性而復(fù) 位，這時(shí)，鎖模力突然釋放并開模會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)力，加劇型芯等受力零件 的損壞，而且制品的內(nèi)應(yīng)力很大，塑料表

11、面與金屬表面的磨擦加劇，進(jìn) 一步損壞型芯，這是制品為何光潔度較差的原因之一般高壓鎖模時(shí)，終止角a >0,但因?yàn)槊撃Ａμ?<即系統(tǒng)超載）， 會(huì)出現(xiàn)如圖所示虛線的狀態(tài) <即肘桿沒有按正常內(nèi)翻），這時(shí) a 0, 同時(shí)因制品飛邊進(jìn)一步加大脫模，這時(shí)，要開模是相當(dāng)困難的，即使能 開模，十字頭往后拉，但模板必須先往前壓，這時(shí)塑料已冷卻變硬，必 然對(duì)模具造成損害。而且會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)增加一個(gè)附加力，該附加力是使 已經(jīng)處于受最大鎖模力時(shí)的拉桿進(jìn)一步受拉，就有拉斷拉桿的危險(xiǎn)。表七：對(duì)模具壽命的影響分析同肘桿式鎖模力隨注射壓力反 饋控制，在注射保壓完 畢，鎖模力降至原來的 30%,在開模前逐步降至 零，有效消除制品的內(nèi)應(yīng) 力 < 用手壓彈環(huán)的例子可做 個(gè)比喻，手慢慢放開，彈 環(huán)不會(huì)跳起，但若手突然 離開，彈環(huán)會(huì)立刻跳起 來），因此，避免了開模 時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)，保證制品的 光潔度，在出現(xiàn)系統(tǒng)超載 時(shí)，模板會(huì)自動(dòng)后退，不 會(huì)對(duì)系統(tǒng)和模具產(chǎn)生損 害。同四缸直鎖二板式1¥莊軸宦1HX悍屋 即將注淆機(jī)鉸式機(jī)構(gòu)的鎖模力 四缸直鎖結(jié)構(gòu)的鎖模力注射壓力模具兩邊受力不均，使模具兩邊的變形量不同，會(huì)導(dǎo)致定位柱受彎、模腔 變形，甚至因?yàn)槟＞呔植块L期超載而造成模具報(bào)廢。鎖模力只能憑經(jīng)驗(yàn)給定，往往作用在模具上的鎖模力大大超過制品的實(shí)