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液壓立式注塑機的安裝與工藝調整

發布日期:2014/9/17 10:11:16

        目前,隨著各項技術的不斷發展,塑料制品已廣泛應用于機械制造、輕工、電子電器、航空及航天等多種領域,并且向功能化、大型化方向發展。因此,對大型注射成型設備的選購、安裝及調試將是廣大用戶面臨的一個問題。購買大型注射成型機是一項非常重要的投資,它價格昂貴,選擇時要作好充分的市場調研,并應慎重考慮設備制造廠家的實力和產品信譽,也應考慮設備的結構形式、主要的技術參數、控制方式、整機性能、售前售后服務等方面因素。大致有這樣一個規律,機器價格越低廉,交貨時間就越短,反之亦然,價格昂貴、質量好的設備多半需要較長的時間才能供貨,所以要購得一臺性能質量好的高級設備,就應提早做好市場調研,確定理想的供貨廠家,聯系定貨。
        近年來從世界大型立式注塑機的發展來看,以及國內外大型立式注塑機的大部分用戶經過長期的實踐證明,肘桿式鎖模裝置雖然高效、節能、造價低,但使用壽命受到限制,性能隨使用時間延長而下降。而液壓式,特別是穩壓式液壓鎖模裝置,雖然在效率和節能方面稍遜色于肘桿式鎖模,但卻具有鎖模力直接可靠、開模行程大、調模方便、使用壽命極長、性能穩定可靠、性能價格比高的優點,其優異的性能在長時間使用中得以充分體現。目前使用較多的液壓式鎖模系統為四缸抱合二板式和四缸直鎖二板式。二板式鎖模從受力來說,比充液式好得多,因為二板式封閉力線只在拉桿中部、動模板、定模板和模具之間,拉桿受力長度減少近50%,受力零件及整機疲勞損壞的零件也減少了許多,使整個合模系統剛性提高,整機壽命延長。
        在確定了立式注塑機的生產廠家后,掌握正確的安裝和調試方法是保證立式注塑機性能長期穩定發揮的基本前提,本文就液壓式大型立式注塑機的安裝方法和調試中應注意的問題提出一些建議,僅供參考。
1    大型立式注塑機的安裝和校核
1.1    大型立式注塑機的安裝
        大型立式注塑機的安裝比小型機器要復雜得多,不僅對地面、廠房等基本條件有較高的要求而且需要在安裝方法、周邊配套等方面作一定的技術研究。為確保在長期使用中安全可靠,機器應安裝在堅固的地基上。機器安裝平穩、動作流暢,可提高使用壽命和生產效率,也便于操作、維修和更換模具。
        與立式注塑機其他部件相比,合模系統(包括液壓式、肘桿式合模裝置)較容易出問題,其性能好壞直接影響到成型制品的尺寸精度和質量。為保證安全穩妥地安裝大型立式注塑機,應做好充分的準備工作,仔細閱讀機器的安裝說明書和用戶手冊,注意與安裝有關的內容,如機型特點、質量、尺寸、周邊配套。從建筑單位、土地勘查部門等處搜集或核查地質資料,絕不能安裝于松軟的地面。有些地區地下可能有塌陷的空洞,當然不適用于安裝此類重型立式注塑機。
        在安裝立式注塑機之前應校核地基的承重能力,一般標準工業用地及多層廠房的承重能力在1.5MPa以上。概算地基承重力時,既要以平均壓力值(機器總質量/總占地面積)為依據,又要考慮壓力的不均勻分布。鎖模裝置端比注射端質量大,機器周邊地角位置(水平調整塊)的壓力也較大。因此,需乘以相應的安全系數K,K值一般取2~4。
        概算大型立式注塑機的總質量(m)時,應包括主機和附件即:
        m=機器質量m1+模具質量m2+液壓油質量m3+附屬裝置質量m4+塑料質量m5
        下面以鎖模力1.25×107N、公稱注射量7000g的大型立式注塑機為例,校核地基的承重能力是否能滿足要求。
        標準機器質量:m1≈63t
        模具質量:m2=模具材料密度ρ×模具體積V(鋼模ρ=7.8t/m3)模具的實際質量視注塑制品大小而定,在此以最大、最重的模具進行估算。
        模具體積:V=拉桿內距×最大模具體積≈2.05m3
        模具質量:m2≈16t
        液壓油質量:m3=油箱容積×液壓油密度=3.8m3×0.9t/m3=3.42t,取整為4t。
        其他附屬裝置估計總質量:m4=3t
        機內及機旁塑料估計總質量:m5=1t
        合計機器總估質量:m=(63+16+4+3+1)t=87t
        機器占地總面積:S=鎖模裝置+注射裝置≈17m2
        地基承受的壓力為:P=K×m/S=3×87/17=0.16MPa
        可見,在一般標準工業用地上,安裝此類大型立式注塑機無地基沉降隱患,安全可靠。在滿足上述要求的場地選定后,按照機器說明書的地腳安裝平面圖,確定固定立式注塑機地腳螺栓的位置,并且驗證安裝用地的平整性。鎖模力6.37×106N以上的大型立式注塑機,安裝時建議用機架地腳板、地腳螺栓和墊板而不使用避震墊腳。依照地腳安裝圖,挖掘深0.5~0.6m、邊長0.3m的倒錐形坑,先只把機器底架放平,然后用優質水泥澆鑄地腳螺栓成0.5~0.6m高的柱子,干固后,再擰緊地腳螺母,用水平儀調整水平位置。最后,用水泥覆蓋并調整成斜面,防止油水流入機器底部腐蝕機架,并灌平機架底部空隙,確保支承使機器更加穩固。充分干固后,再安裝其他部件。
        其他大型立式注塑機的估重及地基校核方法以此類推。參照相應的機器說明書估計機器總重,向土地管理或建筑部門了解廠房的承重能力。一般機器總質量約為主機質量的1.3倍,其中模具質量約為主機質量的四分之一。
        大型立式注塑機都是分體運裝,進出和安裝時要準備相應能力的起重機械,包括起吊高度和起吊質量。其中最重的大件是鎖模裝置上架,約占主機質量的三分之二。另外,機器周圍的空間因素也不容忽視,主機周圍須保留足夠的空間用于安裝配套的水電設施,如冷卻模具、液壓油、料斗座的輸水管路和動力電纜。為方便清理油箱,要為灌、排油留出空間。在高度方面,除滿足主機本身高度外,還應滿足真空加料機、機械手及模具吊裝的空間要求。
1.2    大型立式注塑機的校核
        新設備在安裝后,應重新校核機器,除注塑裝置與合模系統間的中心軸線偏差不大于0.05mm外,更應使合模機構達到裝配的公差范圍。
2    大型立式注塑機的工藝調整
        有了一套好的成型設備和模具,但沒有恰當的成型工藝,要加工成型尺寸穩定、質量優良的制品也是困難的,下面介紹成型工藝應注意的幾個問題。
2.1    鎖模壓力的確定
        隨塑料制品的形狀、大小不同,原料性能各異,成型參數如注射壓力、速度及料溫的變化,均導致所需的鎖模力不一樣。盡量不要憑經驗或估算來確定鎖模力,以免造成鎖模力長期過大而引起部件的過度磨損。按通常設計的模具面積每平方厘米的受力為1.47×103~2.94×103N,如果能使用模腔壓力傳感器或超聲波技術測定模腔壓力,再確定鎖模壓力就相當準確了。
2.2    料筒溫度的設置
        料筒溫度應調節到能保證物料良好的塑化,且在充模時不過熱分解即可。在靠近料筒出口處即均化段溫度的控制,對于非結晶性塑料應高于其流動溫度,對于結晶性塑料應高于其熔點,一般可設置在所需充模溫度再加20~30℃。
2.3    注射壓力、保壓壓力、時間及背壓壓力的設置
        注射壓力設置應保證能充滿模腔,并且稍高一點即可。因大型塑料制品的澆口比較大,為更好地消除殘留壓力,通常都有多級保壓壓力,一般保壓壓力設定比注射壓力低0.5~1.0MPa。保壓時間控制至澆口封閉即可。背壓壓力即塑化壓力用于調控塑化質量和速度,在滿足塑化質量要求的前提下,背壓壓力取最小值。
2.4    注射速度的控制
        大型立式注塑機一般,都具備多級注射速度以滿足成型各類制品的需求。在采用多級注射速度的成型過程中,在不影響制品質量的前提下第一級盡可能用快速;第二級一般為低速,如PC、ABS等制品在澆口附近的質量均取決于這一級速度;第三級設定為高速,使熔體在模腔內部粘度變小,可改進制品的表面光潔度;第四級為中速或慢速,目的是進一步充實,使各方面均勻,提高尺寸精度,穩定制品質量。
2.5    模具溫度的控制
        對于大型塑料制品為保證物料能迅速充模,又能快速冷卻成型,提高生產效率。在模具中應優化設計冷卻系統,并且在成型過程中配備模溫控制設備。
3    結語
        液壓式鎖模的大型立式注塑機具有使用壽命長、性能穩定可靠、性能價格比高的優點。在標準工業用地上,安裝此類機器無地基沉降隱患。

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