武汉工程大学 邮电与信息工程学院毕业设计(论文)

图2-1-4 注塑机的结构示意图

2.2 注塑机工艺流程及要求

注塑机一般分为手动、自动两种工作模式。手动模式时按下相应的功能按钮时，能完成相应的操作，此模式一般为调试模具及维修时使用；自动模式时，只需按下启动按钮，注塑机就能按照调定的速度和压力将相应的动作进行到底，此模式一般多用在生产阶段，工作流程如下：起始位置→合模→整进→注射→保压延时→预塑→整退→启模→顶出→起始位置。

2.2.1 模具的开启与闭合

合模时：电磁铁得电后，合模油缸油路接通，在油压的推动下模具闭合。 开模时：电磁铁失电后，开模油缸油路接通，在油压的推动下模具打开。 2.2.2 注射座的整进与整退

注射座整进时：电磁铁得电后，注射座在油压的推动下前进到位，注射座射进完成接近开关工作。

注射座整退时：电磁铁失电后，注射座退回到原始位置，注射座射退完成接近开关工作。

2.2.3 注料杆的射进

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注塑电磁铁得电后，注料杆在油压的推动下，把料筒内的融好的原料快速压入模具，

挤压完成后并保持一段时间（保压），使模具内的塑料不会回流。 2.2.4 预塑液压马达的动作

预塑电磁阀得电，预塑液压马达开始工作，带动注塑螺杠旋转，使原料不断的向前输送，螺杠则在压力的作用下后退并计量，当后退到一定位置时，限位开关动作，预塑完成。

2.2.5 顶杠的顶出与复位

顶出电磁阀得电后，顶杠在油压的推动下将模具内的产品顶出。 2.2.6 保模时间

高温原材料挤入模具后，需要在模具中冷却一段时间，让其基本成型后才能打开模具，这一段时间为保模时间。由于产品的大小和原材料的性质的不同，不同产品的保模时间有所不同，这就要求保模时间长短可以调整。 2.2.7 注塑料筒温度

注塑机的料筒温度是注塑机的一个重要参数。原料进入到料筒后，在加热器与注塑

杠剪切能共同作用下塑化，如果温度控制不好，将导致原料塑化不良。注塑机在生产的过程中要求料筒的温度随着产品和原材料的不同，可以对温度作出调整（一般不超过400℃）。

2.3 系统工艺总流程图

注塑机工艺流程如图2-3所示。注塑机的工作过程为：按下电源开关液压油泵启动，系统进入准备状态，此时可选择手动或自动操作模式。当选择自动模式时，按下启动按钮，当确认合模安全时合模电磁阀动作，合模/开模油缸在油压力的作用下驱动导杠动作，使动模板向上面与定模板快速地闭合。合模完毕后，合模到接近开关动作，整进/整退气缸在油压力的作用下驱动拉杆动作,使射台向前移动。射台整进到后，接近开关动作，射胶电磁阀得电，螺杠在液压力的推动下完成射胶并保压一段时间。当射胶时间到达设定值时，射胶电磁阀断电自复位，预塑电磁阀得电，预塑液压马达完成预塑的同时，螺杠退回原来的位置。预塑完后接近开关工作，整进电磁阀断电自复位，射台在液压的作用下退回。射台退回后，射台退到位接近开关动作，合模电磁阀断电自复位完成启模动作。启模完后，顶出油缸动作将制品顶出，落下的制品使计件光栅动作，产品计数，便完成一个生产周期。当选择手动操作时，分别打开各个转换开关，即可使各个电

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磁阀得电工作或断电自复位，使油缸在液压力的作用下驱动导杆分别进行合模/开模、整进/整退，射胶，预塑，顶出等动作，完成调机工作。

图2-3 注塑机工艺流程图 电源开关 运行准备 运行模式选择 合/开模 整进/退 自动 手动 射进/退 预塑 顶出 启动 合模 合模完 整进 整退 整进完 整退完 注射 开模 时间到 开模完 预塑 顶出 预塑完 顶出完

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计数

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3 注塑机控制系统的设计

3.1 系统总体设计

注塑机的控制过程是顺序控制。能够实现这个要求和控制功能的方法很多，如继电器、PLC、单片机等。传统的继电器控制价格低廉，它是针对一定的生产机械，固定的生产工艺而设计，采用硬件接线方式安装而成，为接线程序控制，只能进行开关量的控制，接线多、可靠性差、修改不容易、维修不方便。单片机控制是程序存储控制，在设计时硬件和软件均要设计，抗干扰性能差，不通用，并且需要有接口电路与之配套。PLC控制有如下的优点：

（1）抗干扰能力强和可靠性强；

（2）采用模块化组合式结构，使系统构成十分灵活、可根据需要任意组合、易于维修、易于实现分散式、异地控制； （3）编程简单、使用方便； （4）扩充方便、组合灵活； （5）体积小、重量轻、功耗低； （6）具有很高的性能价格比。

图3-1 控制系统总体框图

通过上述综合比较，继电器控制虽然价格最低，但是它修改不容易，维修不方便；单片机控制虽然能够满足要求，但是它设计复杂，抗干扰性差，在软硬件开发时对人员的技术水平要求较高，一般应具有一定的计算机专业知识，不通用；PLC控制不仅综合

按钮 限位开关 传感器 P L C 控 制 模 块 变频器 电机M1 电机M2 电机M3 加热装置 9