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HH-40000節(jié)能超大型注塑件機器的開發(fā)
由于世界范圍的環(huán)境保護，塑料貨運托盤替代木托盤在世界各國已成為趨勢，在這個市場需求的帶動下，促進了節(jié)能、環(huán)保的超大型注塑件機的開發(fā)。如何降低設(shè)備投資及降低成形能耗達到低成本注射成形超大型注塑件件是國內(nèi)外注塑件加工行業(yè)研發(fā)的重點。目前，國內(nèi)外超大型注塑件機，基本上是在傳統(tǒng)的普通的中、小型注塑件機的原理上放大研發(fā)的，對傳統(tǒng)注塑件機進行簡單放大，其機械機構(gòu)，結(jié)構(gòu)，控制原理沒有作根本性的突破，其注射成形的原理還停留在傳統(tǒng)的單射嘴注射成形原理，在注射成形工藝上主要存在著不能適應(yīng)可用廢舊塑料成形托盤之類超大型注塑件件的加工。 注塑件機能耗的本質(zhì)，就是動力系統(tǒng)輸出的能量，加工一個同樣的制品，輸出的能量少即節(jié)能。注塑件機的能耗性能主要反映在動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式及能量轉(zhuǎn)換效率上，以及驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式上。注塑件機的節(jié)能，實際上主要包括三個方面，一是執(zhí)行機構(gòu)（合模機構(gòu)、注射機構(gòu)）的型式及其效率，二是動力控制系統(tǒng)的型式及其效率，三是節(jié)能注射成形原理。近年來，注塑件機的節(jié)能有了很大的進展。注塑件機生產(chǎn)注塑件加工家及塑料制品注塑件加工都很重視節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，主要在中、小型注塑件機上進行節(jié)能技術(shù)開發(fā)，在動力驅(qū)動源上作開發(fā)，在液壓驅(qū)動注塑件機上，有變頻控制裝置的運用和負載敏感泵的運用等兩種型式達到節(jié)能，用全電動或部分電動取代液壓驅(qū)動源達到節(jié)能。從根本上實現(xiàn)節(jié)能注射成形，必須進行節(jié)能注射成形原理的開發(fā)，機構(gòu)、電氣控制及液壓動力系統(tǒng)是為注射成形原理服務(wù)的，是一種輔助性節(jié)能。只有開發(fā)出新的節(jié)能的注射成形原理，配上節(jié)能的動力系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)，才能實現(xiàn)真正的節(jié)能，達到節(jié)能注塑件機的節(jié)能性能。 HH-40000的主要節(jié)能特點 超大型注塑件機與一般注塑件機的節(jié)能特點有所不同,一般注塑件機的一些節(jié)能技術(shù)可以運用到超大型注塑件機上，但更重要的是必須根據(jù)節(jié)能超大型注塑件機對節(jié)能的具體要求,開發(fā)節(jié)能技術(shù)。本項目圍繞低壓注射及低壓（模腔壓力）成型的節(jié)能原理，針對超大型注塑件機的特點，開發(fā)節(jié)能技術(shù)、節(jié)能機構(gòu)、控制系統(tǒng)，研發(fā)節(jié)能超大型注塑件機。 低壓多點熱流道注射成形，達到降低注射壓力損失和減小了模塑流長比，實現(xiàn)注射節(jié)能。目前，普通的超大型注塑件機，基本上是單一噴嘴單點注射，大約有50%以上的注射壓力在物料通過噴嘴過程中損失掉，僅有一小部份的注射壓力起到注射成形制品的作用，特別在大型塑料制品的注射成形中注射壓力損失尤為明顯，而且單一射嘴，在短時間內(nèi)射出大量熔融物料，必定為造成噴嘴處局部物料過熱，制品性能劣化。 降低注射壓力損失，通過增大噴嘴口面積途徑才能達到。增大噴嘴口面積，加大單個噴嘴口徑，但這是有限的，受到一定的局限性。采用多噴嘴多點注射，同時加大單個噴嘴口徑，結(jié)合熱流道技術(shù)，實現(xiàn)多點熱流道注射成形，達到減小了流長比及大幅度降低了注射壓力?？蓪崿F(xiàn)模外熱流道注射，把注射壓力損失降到最低，同時簡化了熱流道及噴嘴的結(jié)構(gòu)。 注射塑化的能耗約占注射能耗的70%，所以降低塑化能耗是節(jié)能注塑件機的關(guān)鍵。降低塑化能耗，主要通過提高驅(qū)動塑化螺桿執(zhí)行機構(gòu)的效率及傳動效率和降低塑化的驅(qū)動功率，前者一些注塑件加工家用電驅(qū)動取代液壓驅(qū)動達到提高工作效率，后者的節(jié)能形式在超大形注塑件機上的開發(fā)應(yīng)用尤為重要。根據(jù)注射塑化的本質(zhì)，結(jié)合超大型注塑件機的注射成形的實際，開發(fā)把電驅(qū)動和降低塑化驅(qū)動功率兩者結(jié)合起來的新型的塑化機構(gòu)，達到大幅度降低塑化能耗的目的。 鎖模的本質(zhì)是鎖緊注塑件模具，移模的本質(zhì)是移動注塑件模具和啟模。根據(jù)這工作原理，把鎖模和移模的兩種功能分別在兩個部件上進行，整個部件的結(jié)構(gòu)形式為立式，上下垂直移模，水平橫向移動鎖模。液壓－機械卡式鎖模機構(gòu)，是應(yīng)用斜面增力機構(gòu)的原理，用兩個小油缸同步推動各自的斜鍥鎖模塊卡緊注塑件模具上相配對的斜鍥，產(chǎn)生鎖模力，在注射及冷卻過程中，鎖模缸卸符。該種合模機構(gòu)，移模行程，如全液壓注塑件機那樣不受機構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制，可根據(jù)用戶的需要進行制造，鎖模如肘桿機構(gòu)那樣具有快速及節(jié)能的特性。 根據(jù)本項目注射成形塑料制件的要求及節(jié)能機構(gòu)的要求，充分應(yīng)用液壓節(jié)能的新技術(shù)，大幅度降低系統(tǒng)驅(qū)動裝載功率，降低了系統(tǒng)驅(qū)動能耗。 HH-4000的主要部件特點及注射成形原理和工序 HH-40000節(jié)能超大型注塑件機,由擠出塑化部件、柱塞注射部件,全液壓移模部件、液壓機械斜鍥擴力鎖模部件、自動取件機械手、熱流道注塑件系統(tǒng),人機對話通信控制系統(tǒng),比例液壓動力系統(tǒng)等組成。 本機為水平注射裝置，立式合模、鎖模。開模時“取制品車”進入，制品落在“取制品車”上，取制品車自動退回，其過程無人操作，完成自動生產(chǎn)。傳統(tǒng)臥式大型注塑件機開模時，操作工進入機器內(nèi)取出制品，屬于危險作業(yè)。普通型傳統(tǒng)臥式大型注塑件機，由于取超大型制品的機械手還沒法實現(xiàn)，不能實現(xiàn)機械手取制品。 普通型傳統(tǒng)臥式注射量40000cm3大型注塑件機重200t，需要委托專業(yè)大件運輸安裝公司進行作業(yè)，對注塑件加工房、設(shè)備基礎(chǔ)都有很高的要求。本超大型塑料注塑件成型機總質(zhì)量55t，以液壓接口為界點，分成若干模塊，可用5t吊車安裝，可用普通卡車運輸，注塑件加工房為普通注塑件加工房。新料、回料的實體注射成形,微孔發(fā)泡注射成形。 節(jié)能主要機構(gòu)——整個合模機構(gòu)為立式。合模機構(gòu)把移模與鎖模分為兩個部件，移模僅負責(zé)注塑件模具上注塑件模具的開模與合模，鎖模僅負責(zé)對注塑件模具鎖緊，在液壓回路中設(shè)有蓄能器和大流量充油閥，起到了節(jié)能快速移模。下注塑件模具安裝在注塑件模具車上。鎖模是兩鎖模油缸活塞桿同步推動兩鎖?？ㄖ苯涌ňo注塑件模具模腳通過斜鍥擴力機構(gòu)產(chǎn)生鎖模力，鎖模力直接作用于注塑件模具上，而不是普通注塑件機那樣鎖模油缸的推力首先作用于模板上然后通過模板作用于注塑件模具上產(chǎn)生鎖模力，所以不需要普通注塑件機那樣需要剛度十分強大的固定模板與移動模板，兩個內(nèi)徑160mm的鎖模小油缸，大幅度降低了對系統(tǒng)能量的需求量。移模的推板僅起到固定上注塑件模具的功能，厚度僅為120mm。這種合模機構(gòu)，在達到成形所需鎖模力的情況下，移模與鎖模速度快周期短；由于鎖模原理從根本上作了創(chuàng)新，省去了超大型普通注塑件機中占整機重量很大份額的模板，所以大幅度降低了合模部件的重量。 普通的臥式大型注塑件機的注射塑化機構(gòu)，普遍采用低速大扭矩油馬達直接驅(qū)動螺桿的一線式機構(gòu)，這樣為達到塑化量必須采用大直徑的螺桿，而且在成形工藝上，螺桿塑化為間歇式工作，對塑化油馬達的資源沒有得到充分利用。本項目根據(jù)超大型注塑件機的注射塑化的實際情況，把塑化與注射分為兩個機構(gòu)，使塑化機構(gòu)在整個工作過程中，連續(xù)不間斷工作，這樣在達到塑化量的前提下，大大減小了塑化螺桿的直徑，從而大幅度降低了系統(tǒng)的裝載功率及塑化驅(qū)動力。注射機構(gòu)采用柱塞式，提高了運轉(zhuǎn)可靠性。 HH-40000推動了超大型注塑件機的科技進步 HH-40000突破了超大型注塑件機的注射塑化量開發(fā)瓶頸：本項目的注射塑化機構(gòu)結(jié)構(gòu)，注射塑化量與塑化螺桿直徑無緊密直接的聯(lián)系，用小螺桿可塑化達到大的注射量，用現(xiàn)有的開發(fā)及加工技術(shù)可達到300000g注射量的要求。HH-40000突破了傳統(tǒng)注塑件機的鎖模原理：根據(jù)鎖模的本質(zhì)，把鎖模與移模的兩個功能分開，在滿足安裝注塑件模具的情況下，盡可能減小移模的移動模板的幾何尺寸，移動模板的厚度僅為120mm。 HH-40000超大型節(jié)能注塑件機適應(yīng)加工塑料原料范圍廣，能進行多種型式注射成形，能耗低，生產(chǎn)效率高，安全性能好，性能價格比適應(yīng)市場，符合國家的環(huán)保和能源發(fā)展政策及再生資源利用政策，具有良好的推廣應(yīng)用前景。 上海瑞雪塑膠科技有限公司
