變頻器技術(shù)在注塑機(jī)上的應(yīng)用
2022-8-7 12:05:28
注塑是將熱塑性塑料制成各種制品的主要成型方法之一,,與其它塑料成型方法相比,,注塑法具有可以成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精確的制品,對塑料適應(yīng)性強(qiáng),,成型周期短,,生產(chǎn)效率高及易于實(shí)現(xiàn)自動化等優(yōu)點(diǎn),。在世界范圍內(nèi),,注塑占了塑料成型總量的30%左右,而注塑機(jī)的年生產(chǎn)量(臺數(shù))大約為塑料加工機(jī)械總年產(chǎn)量的50%以上,。液壓系統(tǒng)是注塑機(jī)的重要組成部分,,目前國內(nèi)外的大多數(shù)注塑機(jī)都采用液壓系統(tǒng)來完成塑化、合模,、注射,、保壓及開模等注塑T序,因而對電能的需求極大,,能量的消耗成為注塑生產(chǎn)中的主要成本之一,。近幾年來,珠江三角洲地區(qū)的一些中小型注塑生產(chǎn)企業(yè)利用變頻器技術(shù)對注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,,較大幅度地降低了注塑生產(chǎn)中的電能消耗,,從而明顯地降低了注塑制品的生產(chǎn)成本,給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益,。
1注塑機(jī)工作特點(diǎn)1.1工作周期注塑機(jī)的注塑過程是一個從合模動作開始的周期性過程,,在這個周期性過程中液壓系統(tǒng)必須完成一系列的動作:合模、開模,、注射座整體移動,、保壓及頂出制品等。注塑機(jī)的工作周期如所示,。
1.2工作參注塑機(jī)在一個工作循環(huán)中與液壓系統(tǒng)有密切關(guān)系的主要工作參數(shù)有注塑壓力,、注射速率、鎖模力,、保壓壓力等,。注塑壓力是克服熔融物料流經(jīng)噴嘴、流道和模具型腔時的流動阻力,保證充模穩(wěn)定性,,確保注塑制品精度和合格率的重要因素,。當(dāng)螺桿直徑一定時,注塑壓力的大小由液壓系統(tǒng)決定,。注射速率是表征熔體充滿模具型腔快慢的參數(shù),它直接影響制品的質(zhì)量和生產(chǎn)率,,其大小由注射油缸的工作油流量控制,。鎖模力是注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)對模具所能施加的zui大夾緊力,它和注射量一起成為標(biāo)稱注塑機(jī)規(guī)格的參數(shù),,對于液壓-肘桿式合模裝置,,鎖模力大小由液壓系統(tǒng)和肘桿機(jī)構(gòu)共同決定;對于全液壓式合模裝置,,鎖模力大小由注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)決定,。
保壓壓力是重要的注塑工藝參數(shù)之一,保壓壓力和保壓時間的選擇直接影響注塑制品的質(zhì)量,,保壓壓力與注塑壓力一樣由液壓系統(tǒng)決定,。
2注塑機(jī)液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)是注塑機(jī)的重要組成部分,它必須滿足整個工作周期各個階段所需壓力和速度的不同要求,。液壓系統(tǒng)應(yīng)具有工作穩(wěn)定性好,、重復(fù)精度和靈敏度高、噪音低和節(jié)能等特點(diǎn),。液壓系統(tǒng)主要由液壓栗,、閥門、油缸及回路組成,。
在注塑生產(chǎn)中,,根據(jù)注塑工藝的需要,液壓系統(tǒng)提供給注塑機(jī)的工作流量和工作壓力應(yīng)該是不斷變化的,,因此注塑機(jī)液壓系統(tǒng)所消耗的功率也應(yīng)該是隨著工作流量和工作壓力的變化而不斷變化的,。為國產(chǎn)XS-ZY -500型注塑機(jī)的一個工作周期中液壓系統(tǒng)應(yīng)提供的液壓油工作流量的變化示意圖,為油缸所消耗功率的變化示意圖:而液壓栗的工作流量可由(2)式表本:因此,,液壓泵的工作流量可表示為(3)式:由(3)式可見,,當(dāng)?shù)闹岛愣〞r,液壓泵的工作流量與驅(qū)動電機(jī)頻率呈線性關(guān)系,,從而可使流量平滑地變化,,達(dá)到無級調(diào)速的目的。
3.2系統(tǒng)組成為采用變頻器調(diào)節(jié)注塑機(jī)液壓泵流量的工作流程示意圖,。由信號采集裝置(傳感器)將注塑機(jī)注塑工藝流程中不同階段所需液壓油的工作流量進(jìn)行采集并將流量給定值以電流值的形式傳送到PLC(可編程控制器),,同時由輸出流量檢測件對泵的液壓油實(shí)際輸出流量進(jìn)行檢測,所得檢測信號由電流/電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電壓值傳送到PLC中,PLC對實(shí)際流量和給定流量進(jìn)行比較,。根據(jù)比較結(jié)果,,PLC輸出驅(qū)動電機(jī)的給定轉(zhuǎn)數(shù)值傳送到變頻器,通過變頻器調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)/泵的轉(zhuǎn)數(shù),,從而調(diào)節(jié)液壓泵的輸出流量,,使其滿足注塑周期各個階段的不同流量要求,達(dá)到節(jié)能的要求,。
變頻器對注塑機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)示意,。3變頻器的特點(diǎn)和選用用于驅(qū)動電機(jī)調(diào)速的變頻器要求具有如下特點(diǎn):①在很小轉(zhuǎn)差率下運(yùn)行,損耗小,,功率因數(shù)高,;②調(diào)速范圍寬,頻率可從幾赫茲到幾百赫茲,,調(diào)速精度高,,精度可達(dá)0.5%~1%;③可自動平滑地加速和減速,;④節(jié)能效果十分明顯,,一般可達(dá)30%以上;⑤保護(hù)功能齊全,,維護(hù)T.作量很小,。
變頻器的選用可根據(jù)注塑機(jī)的實(shí)際T.作狀況而ABS市價(jià)不穩(wěn)今年第二季度以來,盡管ABS價(jià)格明顯下跌,,但市場成交仍然有限,,特點(diǎn)是一些小經(jīng)銷商開始對后市走向存有疑慮,產(chǎn)生盡快處理庫存的心理,,很不利于市場穩(wěn)定,。