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变频器技术在注塑机上的应用

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注塑是将热塑性塑料制成各种制品的主要成型方法之一,与其它塑料成型方法相比,注塑法具有可以成型结构复杂、尺寸精确的制品,对塑料适应性强,成型周期短,生产效率高及易于实现自动化等优点。

 

注塑是将热塑性塑料制成各种制品的主要成型方法之一,与其它塑料成型方法相比,注塑法具有可以成型结构复杂、尺寸精确的制品,对塑料适应性强,成型周期短,生产效率高及易于实现自动化等优点。在世界范围内,注塑占了塑料成型总量的30%左右,而注塑机的年生产量(台数)大约为塑料加工机械总年产量的50%以上。液压系统是注塑机的重要组成部分,目前国内外的大多数注塑机都采用液压系统来完成塑化、合模、注射、保压及开模等注塑T序,因而对电能的需求极大,能量的消耗成为注塑生产中的主要成本之一。近几年来,珠江三角洲地区的一些中小型注塑生产企业利用变频器技术对注塑机的液压系统进行节能改造,较大幅度地降低了注塑生产中的电能消耗,从而明显地降低了注塑制品的生产成本,给企业带来可观的经济效益。

 

1、注塑机工作特点

 

1.1、工作周期注塑机的注塑过程是一个从合模动作开始的周期性过程,在这个周期性过程中液压系统必须完成一系列的动作:合模、开模、注射座整体移动、保压及顶出制品等。注塑机的工作周期如所示。

 

1.2、工作参注塑机在一个工作循环中与液压系统有密切关系的主要工作参数有注塑压力、注射速率、锁模力、保压压力等。注塑压力是克服熔融物料流经喷嘴、流道和模具型腔时的流动阻力,保证充模稳定性,确保注塑制品精度和合格率的重要因素。当螺杆直径一定时,注塑压力的大小由液压系统决定。注射速率是表征熔体充满模具型腔快慢的参数,它直接影响制品的质量和生产率,其大小由注射油缸的工作油流量控制。锁模力是注塑机合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,它和注射量一起成为标称注塑机规格的参数,对于液压-肘杆式合模装置,锁模力大小由液压系统和肘杆机构共同决定;对于全液压式合模装置,锁模力大小由注塑机的液压系统决定。

 

保压压力是重要的注塑工艺参数之一,保压压力和保压时间的选择直接影响注塑制品的质量,保压压力与注塑压力一样由液压系统决定。

 

2、注塑机液压系统液压系统是注塑机的重要组成部分,它必须满足整个工作周期各个阶段所需压力和速度的不同要求。液压系统应具有工作稳定性好、重复精度和灵敏度高、噪音低和节能等特点。液压系统主要由液压栗、阀门、油缸及回路组成。

 

在注塑生产中,根据注塑工艺的需要,液压系统提供给注塑机的工作流量和工作压力应该是不断变化的,因此注塑机液压系统所消耗的功率也应该是随着工作流量和工作压力的变化而不断变化的。

 

3、系统组成为采用变频器调节注塑机液压泵流量的工作流程示意图。由信号采集装置(传感器)将注塑机注塑工艺流程中不同阶段所需液压油的工作流量进行采集并将流量给定值以电流值的形式传送到PLC(可编程控制器),同时由输出流量检测件对泵的液压油实际输出流量进行检测,所得检测信号由电流/电压转换器转换为电压值传送到PLC中,PLC对实际流量和给定流量进行比较。根据比较结果,PLC输出驱动电机的给定转数值传送到变频器,通过变频器调节驱动电机/泵的转数,从而调节液压泵的输出流量,使其满足注塑周期各个阶段的不同流量要求,达到节能的要求。

 

4、变频器的特点和选用用于驱动电机调速的变频器要求具有如下特点:①在很小转差率下运行,损耗小,功率因数高;②调速范围宽,频率可从几赫兹到几百赫兹,调速精度高,精度可达0.5%~1%;③可自动平滑地加速和减速;④节能效果十分明显,一般可达30%以上;⑤保护功能齐全,维护T.作量很小。

 

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