CN103042669A - 注塑机曲肘式合膜机构的参数控制方法 - Google Patents

Abstract

注塑机曲肘式合膜机构参数的控制方法，通过改变后连杆与撑直状态时的夹角为α，锁模到底时小连杆与水平方向的夹角为φ，机构速度曲线抬高、模板与油速初始速度比，实现对注塑机曲肘式合膜机构的控制。通过控制参数的改变，可实现增速区平稳高速、模保区低速低压而锁模区全速前进，确保整个开合模行程流畅，在注塑机整机循环动作流程中，提升开合模速度，从而使注塑机能满足更为制品高效生产需求，提升了整个整机的档次。

Description

注塑机曲肘式合膜机构的参数控制方法

技术领域

本发明涉及一种注塑机曲肘式合膜机构的参数控制方法。

背景技术

在当前注塑机种类中，尽管全液压式、电液复合式等新型合模机构层出不穷，但是，发展了数十年的传统曲肘式合模机构依旧有着强劲的生命力，尤其在全电动、高速型、节能型等注塑机领域拥有难以替代的地位。其中，最为常见的五支点双曲肘斜排内卷式合模机构因其成本适中、性能稳定在市场上依旧占据着主导地位。

五支点的曲肘合模机构中，机构运行过程如下：开模->合模->低压模保->锁模->破模->开模，这一行程可以被分成增速区、模保区和锁模区（形变区）三个部分。在大部分增速区内，行程和速度都起到放大作用；在增速区的末端，行程和速度由放大转向缩小；模保区则是行程和速度缩小之后的某区域，具体选择还要考虑油速变化的响应能力；锁模区则是行程和速度的极度缩小、作用力极度放大的区域。整个机构由分段设置的油速驱动，最终形成模具的开合动作，实现熔融塑料的充模、保压、冷却，最终顶出制品的过程。

当前主流的合模机构参数控制方法，相对比较简单稳定，锁模到底时，机构没有实现自锁，必须通过施加高压以避免弹开；同时，如果提高开合模过程中的油速，则整个合模机构震动非常剧烈，为了机构运行平稳，只能降低速度，导致开合模干周期偏长；再者，由于参数设置不合理，不能实现有效自锁、无效行程太长，干周期偏长，这一状况越来越难以满足现今高效生产的需求，成为曲肘式合模机构的发展瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种注塑机曲肘式合膜机构的参数控制方法，以使得注塑机合模机构运行平稳、开合模速度更快、降低干周期。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：注塑机曲肘式合膜机构的参数控制方法，包括设定后连杆与撑直状态时的夹角为α，锁模到底时小连杆与水平方向的夹角为φ，机构速度曲线抬高、模板与油速初始速度比，模保区和锁模区的范围设定，其特征在于：

1）   后连杆与撑直状态时的夹角为α，在锁模到底时，为了实现自锁，控制最小角αI必须小于临界角αC，αC的计算公式如下：αC = X + Y -θ;

设定：dR = 1.27*fcoef*fDPin/2

X = arcsin(2* dR /L1);

              Z = arcsin(2* dR /L2);

              Y = arcsin(((Hd-Hc)/2)/(L1* cos(X)+L2* cos(Z)));

其中：dR 为摩擦圆半径，fcoef为摩擦系数，fDPin为销轴直径，L1为后连杆长度，L2为前连杆长度，Hd为后支架高度，Hc为前支架高度，θ为斜排角；

2）   小连杆与水平方向的夹角为φ，在锁模到底时，最大角φmax不再撑到89度，尽可能降低无效行程，其计算公式如下：φmax = arcsin((eD - L5* sin(αI+γ+θ))/ L4);

其中：eD = (Hd-Ha)/2；αI为α的最小值；

3）   机构速度曲线抬高、模板与油速初始速度比大于或接近于1，确保增速区平稳高速。

注塑机曲肘式合膜机构参数控制方法，其模保区和锁模区的范围内置到控制器中设定。

更好地，上述注塑机曲肘式合膜机构的参数控制方法，其模保区和锁模区的的油速和压力参数内置到控制器程序里面。

对于一个特定注塑机机型而言，模厚调整到位、锁模力建立完成后的正常工作状态下，增速区的开模到底位置则是根据具体制品对开模行程的要求而灵活设定的，而模保区和锁模区基本是固定的，调模精度、理论计算误差等因素对它有一定影响，但影响范围对移模行程只在零点几毫米、活塞行程在几毫米之内。

由于这两区内模板行程是微量变化，操作人员难以依据模板行程准确合理地分段，从而难以发挥曲肘机构的最佳性能。正是由于模保区和锁模区位置有规律的相对固定，这两个区域的油速和压力参数内置到控制器程序里面。这样设置的优点有：① 避免分段设置上的误操作造成对模具的撞击，起到更好的护模作用；② 能够根据曲肘机构的行程变化规律设置最合理的分段油速。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过控制参数的改变，可实现增速区平稳高速、模保区低速低压而锁模区全速前进，确保整个开合模行程流畅，在注塑机整机循环动作流程中，提升开合模速度，从而使注塑机能满足更为制品高效生产需求，提升了整个整机的档次。

附图说明

图1是本发明实施例计算后连杆与撑直状态时的夹角为α所用的图。

图2是本发明实施例计算小连杆与水平方向的夹角为φ所用的图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步描述。

注塑机曲肘式合膜机构的参数控制方法，包括设定后连杆与撑直状态时的夹角为α，锁模到底时小连杆与水平方向的夹角为φ，机构速度曲线抬高、模板与油速初始速度比，模保区和锁模区的范围设定。

后连杆与撑直状态时的夹角为α，在锁模到底时，为了实现自锁，控制最小角αI必须小于临界角αC，αC的计算公式如下：αC = X + Y -θ;

设定：dR = 1.27*fcoef*fDPin/2

X = arcsin(2* dR /L1);

Z = arcsin(2* dR /L2);

Y = arcsin(((Hd-Hc)/2)/(L1* cos(X)+L2* cos(Z)));

其中：dR 为摩擦圆半径，fcoef为摩擦系数，fDPin为销轴直径，L1为后连杆长度，L2为前连杆长度，Hd为后支架高度，Hc为前支架高度，θ为斜排角；具体见图１。

小连杆与水平方向的夹角为φ，在锁模到底时，最大角φmax不再撑到89度，尽可能降低无效行程，其计算公式如下：φmax = arcsin((eD - L5* sin(αI+γ+θ))/ L4);

其中：eD = (Hd-Ha)/2；αI为α的最小值；具体见图2。

机构速度曲线抬高、模板与油速初始速度比大于或接近于1，确保增速区平稳高速。

以改进控制后的注塑机PA2000与未改进控制的注塑机MA2000的对比为例：

通过改进参数控制方法后，其合模阶段平稳，α从最低PA2000为1.15到最低MA2000为0.68，说明自锁更可靠。在相同平稳度的要求下，模板行程Sm最大和最小值差值基本相同时，锁模油缸行程S0最大和最小差值51.03下降到32.95，说明开合模周期能提升，实际所测开合模周期能提升25%左右。

PA2000行程关系中部分取点如下（以合模临界角为起点）如下表1

α(°)	S0(mm)	Sm(mm)
			3.9	360.05	488.68
3.5	363.44	488.95
			2.5	372.57	489.49
1.5	382.98	489.85
			1.4	384.11	489.88
1.3	385.27	489.9
			1.2	386.45	489.92
1.1	387.65	489.94
			1	388.88	489.96
0.9	390.14	489.98
			0.8	391.42	490
0.7	392.74	490.01
			0.68	393	490.01

同样原理，老的MA2000行程关系中的部分点如下表2　

α(°)	S0(mm)	Sm(mm)
			4.2	359.57	488.73
3.5	366.11	489.2
			2.5	377.41	489.72
1.5	394.51	490.07
			1.4	397.22	490.09
1.3	400.56	490.12
			1.2	405.41	490.14
1.15	410.6	490.15

Claims (2)

1.注塑机曲肘式合膜机构参数的控制方法，包括设定后连杆与撑直状态时的夹角为α，锁模到底时小连杆与水平方向的夹角为φ，机构速度曲线抬高、模板与油速初始速度比，模保区和锁模区的范围设定，其特征在于：

1）后连杆与撑直状态时的夹角为α，在锁模到底时，为了实现自锁，控制最小角αI必须小于临界角αC，αC的计算公式如下：αC = X + Y -θ;

设定：dR = 1.27*fcoef*fDPin/2

X = arcsin(2* dR /L1);

              Z = arcsin(2* dR /L2);

              Y = arcsin(((Hd-Hc)/2)/(L1* cos(X)+L2* cos(Z)));

其中：dR 为摩擦圆半径，fcoef为摩擦系数，fDPin为销轴直径，L1为后连杆长度，L2为前连杆长度，Hd为后支架高度，Hc为前支架高度，θ为斜排角；

2）小连杆与水平方向的夹角为φ，在锁模到底时，最大角φmax不再撑到89度，尽可能降低无效行程，其计算公式如下：φmax = arcsin((eD - L5* sin(αI+γ+θ))/ L4);

其中：eD = (Hd-Ha)/2；αI为α的最小值；

3）机构速度曲线抬高、模板与油速初始速度比大于或接近于1，确保增速区平稳高速。

2.如权利要求1所述的注塑机曲肘式合膜机构的参数控制方法，其特征在于：所述的模保区和锁模区的的油速和压力参数内置到控制器程序里面。

Images