注塑机液压系统设计中相关问题研究

郑元清

摘要：生产出节能高效的塑料制品是注塑机液压系统研究和设计的重要目的，同时也是提高成品质量、降低成品的不合格率、增加生产利润的有效途径。文章就注塑机液压系统设计中的相关问题进行一下简要的分析和研究。

关键词：注塑机；液压系统；系统设计

中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0017-02

随着科学发展观的倡导，一系列环境保护政策得到落实，低耗节能的生产观念也逐渐开始受到人们的重视。但高能耗的注塑机对资源和能量的需求却比较高，因此，在注塑机液压系统设计中，一系列节能减耗、产品质量等问题就被列入了研究范围之内。以下就是注塑机液压系统设计中所要研究的问题。

1 注塑机液压系统产生能耗主要由以下三方面造成

（1）保压和锁模时，只需保持高的工作压力，只要极小的流量。（2）预塑以后的制品冷却，基本不需要系统压力和流量。（3）在实现多级注射和预塑工况，需要对不同原料的制品选用不同的速度，而此时液压系统压力最大。

2 能量损耗的分类

2.1 转换时的损耗

注塑机液压系统在作业时会有大量的能量损耗，这些损耗有的是由塑机内部的零件相互之间的摩擦引起的，这是由于零件加工精度引起的，在液压能进行能量转换时，不可避免地产生热能影响而造成液压内能量的减少。

2.2 能量输送损失

液压系统在进行能量输送时也会有一定的损失，和能量转换时的影响因素相似，能量输送也会因注塑机内零部件的连接方式、管道的形状和大小不同而损失一部分能量。

2.3 能量匹配损失

能量匹配损失是指在液压系统提供的能量与所需要的能量不合适时产生的能量损失，这种损失也被称为能量外漏，主要是由于注塑机的设计不规范和液压系统的液压元件不合适造成的。

3 降低能量损耗的策略

3.1 提高注塑机液压系统中零部件的效率

要想提高注塑机液压系统零部件的效率，就必须对零部件进行改善和革新，研究开发出新型的节能低耗零部件。比如在设计上采用耐磨损的零部件，定期对零部件进行清理，减少摩擦损耗。选取比较抗压的能量输送管道，使油液在管道中和流经管口时受到的压力最小，从而减少能源的外漏，节约能源。

3.2 降低液压系统的功率过剩

注塑机液压系统的功率过大也是一种能源的浪费，因此，在设计液压系统时，要制定出合适的功率，使其既能保证塑料制品的数量和质量，又能尽量减少能源的浪费，如注塑机伺服控制系统、变量泵系统、变频系统。

4 注塑机伺服控制系统和变量泵系统的研究与设计

注塑机变量系统和伺服控制系统是在传统注塑机的基础上进行的优化，其功能和加工工艺都和传统的注塑机有很多相似。但注塑机变量泵系统和伺服控制系统对能源的消耗比较低，提高了能源的使用效率，根据制品生产过程中的实际需要，准确、快速地实现按需供油。注塑机伺服控制系统具有的特点：（1）压力控制精度：先进、可靠的PID算法使系统压力波动±0.5bar，确保制品的高品质。（2）系统精度：射胶终点位置精度可达0.1mm，减少次品率。这也是其逐渐被广泛应用的重要原因。适应不同塑料制品的注塑要求，提高产品的合格率。

注塑机变量泵系统和伺服控制系统具有十分广阔的市场前景，其高效节能特点，有较高的控制精度和响应速度，所控制的压力和流量常连续变化，这些性能决定了所产出的塑料制品的市场竞争力，也是现代企业发展所追求的目标。

5 基于PLC注塑机液压系统的设计

PLC是用软元件控制注塑机液压系统的一种控制方式，其对于生产过程的控制在速度、温度、冷却等方面都表现出了很大的优势，而且液压系统程序的修改都比较容易操作和控制。在程序设计时，采用了线圈和出点有关的指令，系统内的任何操作都要依照这一指令。该程序具有很强的实用性，而且容易被掌握和操作。目前已有很多企业在电气控制采用了这一程序，事实证明，这一程序对于提高生产效率、降低塑料制品的废品率有很显著的成效。

6 注塑机液压系统的使用和维护

国内外的注塑机液压系统故障大约有70%是由于污染引起。液压系统内的液压油很容易被氧化，其氧化物会给液压系统带来一定的危害，比如增大零部件之间的摩擦系数、堵塞零部件连接处的缝隙等，最终导致液压系统故障的发生。因此，在设计注塑机的液压系统时，一定要考虑到生产使用的液压油，增加所用材料的承受能力，并在投入使用后对系统内的液压油定期进行检测，当期氧化程度过高时，一定要进行换油。经验证明，新的注塑液压机在使用一个月时一定要进行换油，投入正常使用后换油要适当，约为每年更换一次，这样才能将液压油对注塑机的损害程度降到最低。此外，滤油器的清洁也是至关重要的，每两个月就要对滤油器的清洁程度进行一次全面的检查，根据检查的结果决定是否要更换滤油器。此外，冷却器的选用要精确计算。

7 结语

要想提高注塑机的生产效率，延长注塑机的使用寿命，就要对注塑机的液压系统进行不断的优化设计，改进液压系统的零部件，提高零部件的可控性，稳定零部件的性能，这也是提高产品数量和质量、增加商业利益的唯一有效途径。

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