注塑機(jī)原料溫度閉環(huán)控制設(shè)計(jì)
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第2章 注塑機(jī)的工作過程及工藝
第2章 注塑機(jī)的工作過程式及工藝
2.1 注射成型工藝
注塑機(jī)注射成型工藝就是將塑料通過注射機(jī)螺桿旋轉(zhuǎn)而將料斗中粉粒漏入保持一定溫度的料筒之內(nèi),并輸送到料筒的前部而積聚,塑料的積聚給予螺桿反作用力使之后退,用限位開關(guān)來決定螺桿的后退距離,即決定了螺桿前部的塑料量。由于料筒保持30℃-80℃的受熱和螺桿的攪拌,使料筒前部的塑料達(dá)到粘稠狀態(tài)。此時(shí),開動(dòng)連接在螺桿后面的注射活塞,則熔融塑料即以高壓、高速通過料筒噴嘴和安裝有注射機(jī)定模板上的定模部分的澆口套及澆道系統(tǒng)注入模腔內(nèi)。熔料在模具內(nèi)冷卻硬化到一定時(shí)間后,鎖模機(jī)構(gòu)松壓并帶動(dòng)其動(dòng)模板與定模板沿分型面分開,利用頂出機(jī)構(gòu)把塑件從模具內(nèi)頂出,完成注射成型的全過程。
2.2 熱塑性塑料注射成型過程及原理
2.2.1 進(jìn)料階段
將塑料放入注射機(jī)料斗中,由螺桿或柱塞將定量的塑料推入注射機(jī)料筒內(nèi)。
2.2.2 預(yù)熱階段
塑料在保持一定溫度的料筒內(nèi)預(yù)熱并成粘稠狀態(tài)。料筒的溫度一般為30℃-80℃
2.2.3 合模階段
模具沿分型面可分為定模部分和動(dòng)模部分。安裝時(shí)定模以定位圈或澆口套與注射機(jī)定模板上的定位孔配合并將定模部分緊固在定模板上,動(dòng)模則緊固在注射機(jī)動(dòng)模板上,待塑料預(yù)熱到粘稠狀態(tài)時(shí),注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)推動(dòng)其動(dòng)模將動(dòng)模與定模鎖緊合模。
2.2.4 注射階段
當(dāng)模具合模后,啟動(dòng)注射機(jī)液壓缸中的活賽,推動(dòng)料筒中的螺桿,并以40-130Mpa的壓力,將注射料筒中已加熱成均勻熔融的塑料,通過料筒噴嘴和定模部分的澆口套及澆道系統(tǒng)注入定模與動(dòng)模鎖緊后組成的型腔內(nèi)。
2.2.5 保壓階段
塑料充滿型腔后需保持一定時(shí)間的注射壓力,并使型腔內(nèi)有足夠的壓力,以對(duì)塑料收縮時(shí)行補(bǔ)料,使塑件密實(shí),同時(shí)塑件在模內(nèi)冷卻定形。
2.2.6 開模卸件階段
塑件在模具型腔中冷卻硬化到一定強(qiáng)度后,注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)松壓并帶動(dòng)動(dòng)模板使動(dòng)模與定模沿分型面分開,開啟模具。并由注射機(jī)上的頂出機(jī)構(gòu),推動(dòng)動(dòng)模部分的頂出系統(tǒng),將塑件從模具內(nèi)頂出即可卸下塑件。
經(jīng)過上述六個(gè)階段后,即可制成塑件。依此循環(huán)下去可成都市批量生產(chǎn)。
2.3 料筒的預(yù)熱
塑料粉粒注入料筒后的溫度應(yīng)是逐步上升的,范圍為30℃-80℃。最終達(dá)到粘稠狀態(tài)。一般的注塑機(jī)從前到后共分四段。本設(shè)計(jì)中前三段溫度達(dá)到60℃,設(shè)定第四段的溫度為60℃-80℃,為了讓每段的溫度都保持在各自的范圍內(nèi),對(duì)每個(gè)加熱圈都進(jìn)行閉環(huán)控制,利用熱電偶作為傳感元件,用PID數(shù)字調(diào)節(jié)器對(duì)電熱圈進(jìn)行控制,調(diào)節(jié)導(dǎo)通的半波個(gè)數(shù)來控制電熱圈的功率使溫度保持在規(guī)定范圍內(nèi)。流程圖如圖2-1。
圖2-1 用單片機(jī)控制電熱圈工作
Fig.2-1 resistance coil works under the control of 8031 singlechip
2.4 小結(jié)
本章主要介紹了注塑機(jī)的工作原理、成型過程和成型工藝。對(duì)料筒的預(yù)熱進(jìn)行了詳細(xì)介紹。為更好的設(shè)計(jì)注塑機(jī)的溫度控制系統(tǒng)打下了良好的基礎(chǔ)。
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