HH-40000节能超大型注塑机的开发

作者：宁波海航塑料机械制造有限公司 张友根

欢迎访问e展厅 展厅 1 注塑机展厅 注塑机, 立式注塑机, 二手注塑机, 真空成型机, 发泡注塑机, ... 由于世界范围的环境保护，塑料货运托盘替代木托盘在世界各国已成为趋势，在这个市场需求的带动下，促进了节能、环保的超大型注塑机的开发。如何降低设备投资及降低成形能耗达到低成本注射成形超大型注塑件是国内外注塑加工行业研发的重点。目前，国内外超大型注塑机，基本上是在传统的普通的中、小型注塑机的原理上放大研发的，对传统注塑机进行简单放大，其机械机构，结构，控制原理没有作根本性的突破，其注射成形的原理还停留在传统的单射嘴注射成形原理，在注射成形工艺上主要存在着不能适应可用废旧塑料成形托盘之类超大型注塑件的加工。 注塑机能耗的本质，就是动力系统输出的能量，加工一个同样的制品，输出的能量少即节能。注塑机的能耗性能主要反映在动力驱动系统的结构形式及能量转换效率上，以及驱动机构的结构形式上。注塑机的节能，实际上主要包括三个方面，一是执行机构（合模机构、注射机构）的型式及其效率，二是动力控制系统的型式及其效率，三是节能注射成形原理。近年来，注塑机的节能有了很大的进展。注塑机生产厂家及塑料制品厂都很重视节能技术的研发和应用，主要在中、小型注塑机上进行节能技术开发，在动力驱动源上作开发，在液压驱动注塑机上，有变频控制装置的运用和负载敏感泵的运用等两种型式达到节能，用全电动或部分电动取代液压驱动源达到节能。从根本上实现节能注射成形，必须进行节能注射成形原理的开发，机构、电气控制及液压动力系统是为注射成形原理服务的，是一种辅助性节能。只有开发出新的节能的注射成形原理，配上节能的动力系统和执行机构，才能实现真正的节能，达到节能注塑机的节能性能。 HH-40000的主要节能特点 超大型注塑机与一般注塑机的节能特点有所不同,一般注塑机的一些节能技术可以运用到超大型注塑机上，但更重要的是必须根据节能超大型注塑机对节能的具体要求,开发节能技术。本项目围绕低压注射及低压（模腔压力）成型的节能原理，针对超大型注塑机的特点，开发节能技术、节能机构、控制系统，研发节能超大型注塑机。 低压多点热流道注射成形，达到降低注射压力损失和减小了模塑流长比，实现注射节能。目前，普通的超大型注塑机，基本上是单一喷嘴单点注射，大约有50%以上的注射压力在物料通过喷嘴过程中损失掉，仅有一小部份的注射压力起到注射成形制品的作用，特别在大型塑料制品的注射成形中注射压力损失尤为明显，而且单一射嘴，在短时间内射出大量熔融物料，必定为造成喷嘴处局部物料过热，制品性能劣化。 降低注射压力损失，通过增大喷嘴口面积途径才能达到。增大喷嘴口面积，加大单个喷嘴口径，但这是有限的，受到一定的局限性。采用多喷嘴多点注射，同时加大单个喷嘴口径，结合热流道技术，实现多点热流道注射成形，达到减小了流长比及大幅度降低了注射压力。可实现模外热流道注射，把注射压力损失降到最低，同时简化了热流道及喷嘴的结构。 注射塑化的能耗约占注射能耗的70%，所以降低塑化能耗是节能注塑机的关键。降低塑化能耗，主要通过提高驱动塑化螺杆执行机构的效率及传动效率和降低塑化的驱动功率，前者一些厂家用电驱动取代液压驱动达到提高工作效率，后者的节能形式在超大形注塑机上的开发应用尤为重要。根据注射塑化的本质，结合超大型注塑机的注射成形的实际，开发把电驱动和降低塑化驱动功率两者结合起来的新型的塑化机构，达到大幅度降低塑化能耗的目的。 锁模的本质是锁紧模具，移模的本质是移动模具和启模。根据这工作原理，把锁模和移模的两种功能分别在两个部件上进行，整个部件的结构形式为立式，上下垂直移模，水平横向移动锁模。液压－机械卡式锁模机构，是应用斜面增力机构的原理，用两个小油缸同步推动各自的斜锲锁模块卡紧模具上相配对的斜锲，产生锁模力，在注射及冷却过程中，锁模缸卸符。该种合模机构，移模行程，如全液压注塑机那样不受机构结构的限制，可根据用户的需要进行制造，锁模如肘杆机构那样具有快速及节能的特性。 根据本项目注射成形塑料制件的要求及节能机构的要求，充分应用液压节能的新技术，大幅度降低系统驱动装载功率，降低了系统驱动能耗。 HH-4000的主要部件特点及注射成形原理和工序 HH-40000节能超大型注塑机,由挤出塑化部件、柱塞注射部件,全液压移模部件、液压机械斜锲扩力锁模部件、自动取件机械手、热流道注塑系统,人机对话通信控制系统,比例液压动力系统等组成。 本机为水平注射装置，立式合模、锁模。开模时“取制品车”进入，制品落在“取制品车”上，取制品车自动退回，其过程无人操作，完成自动生产。传统卧式大型注塑机开模时，操作工进入机器内取出制品，属于危险作业。普通型传统卧式大型注塑机，由于取超大型制品的机械手还没法实现，不能实现机械手取制品。 普通型传统卧式注射量40000cm3大型注塑机重200t，需要委托专业大件运输安装公司进行作业，对厂房、设备基础都有很高的要求。本超大型塑料注射成型机总质量55t，以液压接口为界点，分成若干模块，可用5t吊车安装，可用普通卡车运输，厂房为普通厂房。新料、回料的实体注射成形,微孔发泡注射成形。 节能主要机构——整个合模机构为立式。合模机构把移模与锁模分为两个部件，移模仅负责模具上模具的开模与合模，锁模仅负责对模具锁紧，在液压回路中设有蓄能器和大流量充油阀，起到了节能快速移模。下模具安装在模具车上。锁模是两锁模油缸活塞杆同步推动两锁模卡直接卡紧模具模脚通过斜锲扩力机构产生锁模力，锁模力直接作用于模具上，而不是普通注塑机那样锁模油缸的推力首先作用于模板上然后通过模板作用于模具上产生锁模力，所以不需要普通注塑机那样需要刚度十分强大的固定模板与移动模板，两个内径160mm的锁模小油缸，大幅度降低了对系统能量的需求量。移模的推板仅起到固定上模具的功能，厚度仅为120mm。这种合模机构，在达到成形所需锁模力的情况下，移模与锁模速度快周期短；由于锁模原理从根本上作了创新，省去了超大型普通注塑机中占整机重量很大份额的模板，所以大幅度降低了合模部件的重量。 普通的卧式大型注塑机的注射塑化机构，普遍采用低速大扭矩油马达直接驱动螺杆的一线式机构，这样为达到塑化量必须采用大直径的螺杆，而且在成形工艺上，螺杆塑化为间歇式工作，对塑化油马达的资源没有得到充分利用。本项目根据超大型注塑机的注射塑化的实际情况，把塑化与注射分为两个机构，使塑化机构在整个工作过程中，连续不间断工作，这样在达到塑化量的前提下，大大减小了塑化螺杆的直径，从而大幅度降低了系统的装载功率及塑化驱动力。注射机构采用柱塞式，提高了运转可靠性。 HH-40000推动了超大型注塑机的科技进步 HH-40000突破了超大型注塑机的注射塑化量开发瓶颈：本项目的注射塑化机构结构，注射塑化量与塑化螺杆直径无紧密直接的联系，用小螺杆可塑化达到大的注射量，用现有的开发及加工技术可达到300000g注射量的要求。HH-40000突破了传统注塑机的锁模原理：根据锁模的本质，把锁模与移模的两个功能分开，在满足安装模具的情况下，尽可能减小移模的移动模板的几何尺寸，移动模板的厚度仅为120mm。 HH-40000超大型节能注塑机适应加工塑料原料范围广，能进行多种型式注射成形，能耗低，生产效率高，安全性能好，性能价格比适应市场，符合国家的环保和能源发展政策及再生资源利用政策，具有良好的推广应用前景。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (1/10/2007)