射出成型机及其塑化单元液压控制装置、背压控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种射出成型机及其塑化单元液压控制装置、背压控制方法。其中，射出成型机的塑化单元包括注射油缸和连接注射油缸活塞杆的螺杆；所述塑化单元液压控制装置包括用以控制塑化单元中注射油缸背压的背压控制回路；所述背压控制回路包括进油通道、回油通道和控制通道；进油通道连接液压系统进油口和注射油缸的无杆腔，以在熔胶时将液压系统的压力油引入至注射油缸的无杆腔；回油通道连接注射油缸的无杆腔和液压系统控制回油口，以使注射油缸无杆腔内的油回流；控制通道控制回油通道上的回油阻力，以使经进油通道引入注射油缸无杆腔的压力与该回油阻力之差达到预设值。本发明专利技术可使塑化单元熔胶过程中注射油缸背压保持稳定。

Injection molding machine, plasticizing unit, hydraulic control device and back pressure control method thereof

The invention provides an injection molding machine, a plasticizing unit, a hydraulic control device and a back pressure control method. Among them, the plasticizing unit in injection molding machine, including injection cylinder and connected with the injection cylinder piston rod screw; the plasticizing unit is used to control the hydraulic control device comprises a plasticizing unit in the injection cylinder pressure back pressure control circuit; the control circuit comprises a back pressure oil inlet passage and the oil return channel and control channel; the oil inlet passage hydraulic connection the oil inlet system and injection cylinder rodless cavity, to melt when the pressure oil hydraulic system into injection cylinder rodless cavity; rodless cavity and the hydraulic control system of oil return oil return passage connecting the injection cylinder mouth, oil return to the injection cylinder rodless cavity; the control channel to control oil passage on the back of oil resistance, so that through the oil passage into the injection cylinder rodless cavity pressure and the oil resistance difference reaches the preset value. The invention can keep the back pressure of the injection cylinder stable in the process of plasticizing unit melt.

【技术实现步骤摘要】
射出成型机及其塑化单元液压控制装置、背压控制方法
本专利技术涉及成型设备领域，特别涉及一种射出成型机及其塑化单元液压控制装置、背压控制方法。
技术介绍
参阅图1，射出成型机主要包括塑化单元100、锁模单元200、机架300、液压系统400、电气控制系统500和防护罩板部分600等，其工作过程为：锁模单元200安装有模具，开始工作循环时，锁模单元200合模，形成制品模腔；然后塑化单元100将已熔融的树脂注入模腔，再在模腔制品冷却收缩时段保持一定的压力，使树脂冷却固化形成致密制品；树脂冷却过程中，塑化单元100开始塑化储料计量，产生一定量合格品质的熔体，为下次注射准备好；合模单元开模，合模单元有顶出装置顶出制品后，再合模开始下一生产循环。塑化单元具有熔胶和注射功能，熔胶塑化计量储料的过程为：料管被加热至塑化需要的温度，树脂颗粒自入料口进入螺杆槽，料管前的喷咀被冷流道已冷却填充料堵住或者被热流道阀门关闭，达到可塑化的条件。控制器发讯控制油马达或电机驱动螺杆旋转，将树脂颗粒输送、传热、压缩、熔融塑化并通过止逆阀输送至螺杆头部。随着螺杆头部熔融树脂增多，会因容积受限使熔融树脂压力升高推动螺杆后退。而熔融树脂的压力与塑化过程的稳定性、熔体的品质密切相关，不同的树脂和制品对熔融时所具有的压力要求也不尽相同，所以必须能够准确控制才能稳定、精确生产。当螺杆后退时，与螺杆通过传动件相连的注射油缸活塞也后退，为了控制熔体压力，就通过油压系统控制注射油缸活塞的后退阻力来实现。这个阻力来自于活塞后退时注射油缸回油腔(即注塑油缸的无杆腔)的压力，这个压力称为背压。射出成型机的塑化单元液压控制常常设计为一个独立的模块，通过这个模块实现塑化单元熔胶、注射、保压、松退动作，尤其是熔胶时精确控制背压，实现稳定的塑化过程和良好熔体品质。当塑化完成，控制器发讯油马达或驱动电机旋转停止，塑化计量完成，此时通过螺杆松退动作或背压控制卸除熔体的压力，准备注射。当注射条件具备(锁模单元合模完成，即：已开模取件，冷流道填充料清除或热流道阀门打开)，控制器发讯控制注射油缸移动螺杆注射，螺杆头部阀门关闭，熔体受螺杆推压，产生很高注射压力，注入模腔，在随后的冷却时间内，适当保持压力即保压，使制品致密，然后再熔胶进行下一循环。下面结合附图介绍几种常规的液压控制模块对塑化单元的控制方法，尤其是背压控制方法，各液压控制模块包括油马达(或电驱动马达，当使用电驱动马达时，下述油路控制模块中去除油马达控制阀)、传动轴、油射油缸、料筒组件、螺杆、止逆阀门组件、塑化单元油路控制模块。参阅图2，该方案的塑化单元液压控制模块中，主要控制元件为一个手调溢流阀101，用于手动调整背压大小；一个三位四通电磁方向阀102，当其上的电磁铁S2得电时，油马达2旋转熔胶，当其上的电磁铁S3得电时，为注射动作；一个二位四通电磁换向阀103，当其上的电磁铁S1得电时，为螺杆后退动作。一般工作过程是：预设置机器参数，并且操作者需要预先试熔胶调整手调溢流阀101至压力表22显示需要的背压p0，生产开始，控制器发讯使三位四通电磁方向阀102的电磁铁S2得电，阀B口通P口，A口通T口，液压系统压力油从系统压力油口P口经三位四通电磁方向阀102流向油马达MH再从回油口T流回油箱，油马达MH转动驱动螺杆8旋转熔胶储料，随着储料量增多，挤压螺杆8后退，与螺杆8相联的注射油缸4活塞杆41也后退，注射油缸4回油腔的油经过三位四通电磁方向阀102和手调溢流阀101再从回油口T0口流回油箱。手调溢流阀101可调整弹簧力压紧阀芯，通常是关闭的，只有在回油腔的压力，即背压达到或超过预先调整的压力p0才能顶开阀芯，若背压低于p0，阀门又会在弹簧力的作用下关闭。所以手调溢流阀101可以维持背压为p0，此时压力表22指示p0值。熔胶完成，下一动作为注射，控制器发讯，三位四通电磁方向阀102的电磁铁S3得电，阀A口通P口，B口通T口，液压系统压力油从系统压力油口P口经三位四通电磁方向阀102流向注射油缸4注射腔，推动螺杆8前进，完成注射动作；注射末，控制器程序转入保压控制，三位四通电磁方向阀102的电磁铁S3继续得电，液压系统压力改变以达成预设的保压压力，给冷却中的制品补缩，使制品致密。保压结束，控制器发讯，三位四通电磁方向阀102电磁铁S3失电，三位四通电磁方向阀102在弹簧力作用下回归中位，液压系统压力油口P口被断开，上述各动作停止，可以进入下一次熔胶。该塑化单元液化控制模块控制背压曲线如图3所示。这种常规的塑化单元液压控制模块存在如下四个方面缺点：其一是手调溢流阀在整个熔胶过程中只能实现一种压力控制，但是熔胶过程中螺杆后退，螺杆有效塑化长度是逐减的，螺杆对树脂的剪切和挤压即塑化能力也是逐减的，这就需要螺杆的后退阻力，即背压也逐减才能保持稳定塑化。塑化稳定指标是树脂在料筒内驻留时间，即单一背压会使熔胶开始段和结束段所塑化的熔体在料管内的驻留时间不同，一般是熔胶后期因挤压力小阻力大，使熔胶驻留时间长，加工透明或熔融温度区间窄的树脂如PC镜片就会发生降解而发黄失效。其二是背压与螺杆进料稳定性相互影响，即稳定进料可使背压稳定上升，反之亦然。但通常螺杆进料受螺杆移动有效长度减少及原料状态、添加物、料筒温度变化影响，是一个波动过程，影响背压波动；背压波反过来加剧进料波动。其三是熔胶开始，背压腔的压力为零，要达到设定的压力，需要一个升压过程，这个过程中背压不稳定上升，过程时间越长，对塑化稳定性及品质影响越大，尤其是注射量较小，螺杆行程较短时更为明显。图3中L0段就是升压段。其四是熔胶完成后，被封闭在背压腔内的油液压力低于预设背压p0而不能打开手调压力阀芯，使背压腔内压力不能及时消除而存在残压。所述残压，如图3所示的Le段，如果在注射时仍然存在，就会使熔体存在残压，熔体残压会妨碍螺杆头部止逆阀关闭速度，进而影响注射精度，使注射终点位置不准，影响制品质量。再参阅图4，该方案的塑化单元液压控制模块与图2所示的塑化单元液压控制模块类似，不同之处在于将图2中手调溢流阀101改成了由控制电平控制的比例压力阀111。本方案的主要控制元件为一个比例压力控制阀111，用于接收控制器发讯电平调整背压大小；一个三位四通电磁方向阀112，当其上的电磁铁S2得电时，油马达MH旋转熔胶，当其上的电磁铁S3得电时，为注射动作；一个二位四通电磁换向阀113，当其上的电磁铁S1得电时，为螺杆8后退动作。其工作过程是：机器参数设置好后生产开始，控制器发讯使三位四通电磁方向阀112的电磁铁S2得电，阀B口通P口，A口通T口，液压系统压力油从系统压力油口P口经三位四通电磁方向阀112流向油马达MH再从回油口T流回油箱，油马达MH转动驱动螺杆8旋转熔胶储料，随着储料量增多，挤压螺杆8后退，与螺杆8相联的注射油缸4活塞杆41也后退，注射油缸4回油腔的油经过三位四通电磁方向阀112和比例压力控制阀111从回油口T0口流回油箱。比例压力控制阀111受控制器按预设背压数据输出的电平控制，使回油阻力大小恰好能达到回油腔预设压力p0，此时压力表22指示p0值。熔胶完成，下一动作为注射，控制器发讯，三位四通电磁方向阀112的电磁铁S3得电，阀A口通P口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射出成型机的塑化单元液压控制装置，其中，射出成型机的塑化单元包括注射油缸和连接注射油缸活塞杆的螺杆；所述塑化单元液压控制装置包括用以控制塑化单元中注射油缸背压的背压控制回路；其特征在于，所述背压控制回路包括：进油通道，连接液压系统进油口和注射油缸的无杆腔，以在熔胶时将液压系统的压力油引入至注射油缸的无杆腔；回油通道，连接注射油缸的无杆腔和液压系统控制回油口，以使注射油缸无杆腔内的油回流；控制通道，控制回油通道上的回油阻力，以使经进油通道引入注射油缸无杆腔的压力与该回油阻力之差达到预设值。

【技术特征摘要】
1.一种射出成型机的塑化单元液压控制装置，其中，射出成型机的塑化单元包括注射油缸和连接注射油缸活塞杆的螺杆；所述塑化单元液压控制装置包括用以控制塑化单元中注射油缸背压的背压控制回路；其特征在于，所述背压控制回路包括：进油通道，连接液压系统进油口和注射油缸的无杆腔，以在熔胶时将液压系统的压力油引入至注射油缸的无杆腔；回油通道，连接注射油缸的无杆腔和液压系统控制回油口，以使注射油缸无杆腔内的油回流；控制通道，控制回油通道上的回油阻力，以使经进油通道引入注射油缸无杆腔的压力与该回油阻力之差达到预设值。2.根据权利要求1所述的塑化单元液压控制装置，其特征在于，所述进油通道设有进油开关阀和单向阀；所述进油开关阀的进油口连接至液压系统进油口，进油开关阀的工作油口经所述单向阀连接所述注射油缸的无杆腔。3.根据权利要求2所述的塑化单元液压控制装置，其特征在于，所述螺杆由一油马达驱动转动；所述塑化单元液压控制装置还包括用以控制油马达工作的熔胶控制回路；所述进油通道的进油开关阀的进油口经所述熔胶控制回路连接液压系统进油口。4.根据权利要求3所述的塑化单元液压控制装置，其特征在于，所述熔胶控制回路设有一熔胶阀，该熔胶阀的进油口连接液压系统进油口，熔胶阀的工作油口连接所述油马达以驱动油马达转动；所述熔胶阀的工作油口还连接所述进油通道的进油开关阀的进油口。5.根据权利要求2所述的塑化单元液压控制装置，其特征在于，所述进油通道上还设有节流子，所述节流子位于所述进油开关阀与单向阀之间。6.根据权利要求1所述的塑化单元液压控制装置，其特征在于，所述回油通道上设有回油开关阀，所述回油开关阀的开启压力由所述控制通道控制，从而控制所述回油通道的回油阻力。7.根据权利要求6所述的塑化单元液压控制装置，其特征在于，所述控制通道包括电磁方向阀和比例压力控制阀；电磁方向阀的进油口连接液压系统控制油压力口，电磁方向阀的回油口经所述比...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋志坚，陈开，
申请(专利权)人：震雄机械深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44