液压与机铰机对比

1、四缸直锁二板式锁模结构与其它几种锁模结构性能比较一）、精密注塑成型对锁模装置的要求1、 对于精密注塑而言，注射压力高，有的高达 415MPa这就要求精密注塑机的锁 模结构具有足够的刚性和锁模力，但不是锁模力越高越好，它要求锁模力可以控制、稳定、重复性高，它还要求有高的开、合模精度，主要是开、合模终止点的位置精度和模 板的平衡度等，它涉及锁模结构、拉杆、动定模板和合模构件的尺寸、材料、热处理方 式以及机加工精度和装配精度等。2、对低压模具保护以及合模力的大小要精确控制。一般精密注塑成型所需的模具 价格十分昂贵，锁模装置应尽量减少对模具的损害；合模力的大小直接影响模具的变形 程度，从而影响制品的精

2、度。这要求动模板和定模板都要具有足够的刚性，对于精密注 塑成型，一般要求动定模板与模具接触面的变形w 0.1mm，甚至更小。3、 合模机构的工作效率要高，开合模速度要快一般达到40m/min左右）。为了 达到这个目的，要求合模结构更加合理，在满足结构刚性的条件下，尽量减少运动部件 及其质量，减少运动惯性，有利于实现高速开合模，降低能耗。二）、锁模结构一般有：传统肘杆式、传统单缸充压式、四缸直锁二板式以及全电动式1、肘杆式锁模结构 如图1所示）的优点是：速度快、能耗低、液压系统简单、成 本低。缺点是:a. 结构复杂、易磨损、开合模精度差。b. 加工精度要求极高，在成型 过程中无法保证 L2与L4

3、、L3与 L5、L1与L6相等，使得模板受力 不均，不能成型精密产品。c. 需要复杂的调模结构和润滑图1肘杆式锁模结构系统、开合模行程短，而且销轴等磨损后造成的受力不均，会加速机器损坏，例如:销轴和拉杆断裂、模板开裂、调模螺母咬死等。2、传统单缸充压式传统单缸充液式 如图2所示）的优 点是：开合模精度高、模板受力均衡、不需 调模、不需加油润滑、磨损较少、开合模 行程长。缺点是：容易内泄造成升压时间长、爬 行、甚至让模、速度慢、漏油、能耗高、 容易造成液压冲击、液压系统复杂、成本 高、大油缸加工困难。3、四缸直锁二板式图2充液式合模装置 I-前空棋板2拉杆3-动模板 十快速移模浊缸圧大油缸 和后

4、定模板齐油箱金充液阀图2单缸充液式锁模结构图3是泓利公司研发并投入批量生产的四缸直锁二板式锁模结构的结构简图。如 图所示，四缸直锁二板式锁模结构的四根锁模活塞杆穿过动模板，并固定在定模板和后 支架上，活塞固定在活塞杆上，四个油缸套在活塞杆上并固定在动模板上，两个移模油 缸安装在动模板与后支架之间，移模油缸使动模板作开合模动作，高压油一起进入四个 油缸完成高压锁模动作。 杆中部 短，受 提高了因为此结构的拉 受力，封闭力线 力零件少，有效 锁模刚性，减少四缸直锁二板式锁模结构的性能分析：疲劳破坏。 移模油缸与锁模油缸分开，有效解决了锁模力与移模速度的矛盾，同时解决了直压式锁模结构存在的问题：a.

5、运动中力的平衡；b.因为锁模油缸大，要解决升压时间 长和卸压冲击的问题；c.充压阀的内泄漏；d.四根活塞杆的磨损及漏油I'.:虬 锁模力通过电脑准确设定，而且可以从锁 模油缸中的压力传感器直接将信号传给电脑，不受环境温度等因素的影响，重复精度高。四缸直锁二板式的锁模力可以随注射压力如图4中曲线1）的升高而升高1.5倍，锁模力 如图4中曲线2）与胀模力同步变化，并 且维持平衡状态，避免模具因长时间受高压而导致疲劳破坏，同时有利于提高制品的精 度。图中曲线3表示肘杆式锁模结构的变化线，在整个充模过程中，锁模力一直保持最 大值，这易造成模具的疲劳破坏。当注射结束后锁模力随之下降至系统压力在冷

6、却过程中则保持一定的低压力。 锁模力随注射压力反馈控制，在注射保压完毕时锁模力降至原来的30%，在开模前逐步降至零，有效取消制品的内应力，避免了开模时产生震动，保证制品的光洁 度。4、全电动式瓣讎电£昶昭曲全电动式锁模结构仍采用肘杆式合模结构 见图5）,不同的是其开合模动作是由伺服电机 代替原来的移模油缸进行驱动，其余的模厚调 整及顶针也由伺服电机驱动。因此，开合模位 置精度高，锁模力控制较普通肘杆式准。全电动式锁模系统的主要优缺点目前的全电动式精密注塑机的锁模系统是伺图5全电动式锁模结构 服电机取代原来的油缸推动肘杆作开合模运动。这使原来肘杆式结构所存在的问题继续存在，如加工精度要

7、求高，易磨损，调模难等；但有些方面得到一定的改善，因为使用 伺服电机，可以使肘杆在不同的角度停下来，有利于锁模力的改变，并可进行压缩成 型。而且因为没有油压惯性的影响，所以噪音较低，控制精度较高，不过，它也带来一 些新的问题：1）因为用伺服电机带动滚珠丝杆，因此滚珠丝杆的磨损会导致精度的下降。2）如果机器的制造装配精度不高或模具安装平面不平行，那么在滚珠丝杆上就会 出现一个附加的径向力，加速滚珠丝杆的磨损。3）如果肘杆未完全撑直就开始注射，当成型面积较大的制品时就有很大的轴向力作用于滚珠丝杆及伺服电机的轴上，超载时就有可能导致它们的损坏三）锁模结构的性能分析比较表一、锁模力形成方式比较单缸充液

8、式锁模油缸压力 经压力传感器 直接将信号传 给电脑，不受环境因素等影响肘杆式1.靠整个系统发生刚性变形产生锁模力，调模机构影响锁模力，最终无法测量高压锁模后模具刚合上时2.初始a 02、只有3.5。5°终止角0°初始角越大，终止角越小，锁模力越大。且无法保证两边肘杆的初始角和终止角相同表二、拉杆受力刚性比较全电动式同肘杆式四缸直锁二板式同传统液压式同肘杆式同单缸充液式r'J夹紧模具用上图方式，后模板、拉杆乃至整个系统均受力变形，刚类似于4根螺栓将模具夹紧，受力零件 少，刚性好性差表三、模具受力均衡性比较单缸充液式肘杆式全电动式四缸直锁二板式表四、模具自适应分析全电动

9、式四缸直锁二板式同四缸直锁二板式同肘杆式id若模具有适量平行度误差，如图所示,则模具刚合上时,F1、F5实际上是未能完全抵销的,F1会继 续往前压,直至模具合严，结构在间隙范围内会有 适度的摆动，实现自适应。当模具有适量平行度误差时 丄1与L2因为各种原因, 是绝对不可能相等的。即使模具的精度做得很好，但 模板不平行，肘杆长短不一及销轴磨损等原因，也会 导致模具闭合不好而出现制品误差，出现飞边，假如 加大锁模力，模具即产生变形，飞边解决了，但制品 精度无法保证，而且会降低模具寿命。表五、低压护模方面分析会产生虹吸现 象，动模板在 负压下反弹其低压保护区与力的放大区非常接近，要实现低压护模的区域

10、锁模 力变化较大，即使我们在试模时设定了理想的状态，但往往因为系 统惯性，肘杆长短不一等综合因素，在实际生产中是无法实现的， 在模具即将夹紧时，如果夹到浇口料、嵌件等异物，必然对模具造 成较大的损害。同肘杆式，但 通过伺服电机可较好的控制不存在力的放大区，低压护模区的大小可以通过电脑给定，没有系统液压式结构内 泄漏及吸真空造成的爬行现 象，有效实现低压护模，甚 至用一条棉线即可进行监测表六、开模过程对模具及产品影响的分析同四缸直锁 二板式因为开模前型芯的变形，开模时型芯在锁模力下降时因弹性而复 位，这时，锁模力突然释放并开模会产生震动力，加剧型芯等受力零件 的损坏，而且制品的内应力很大，塑料表

11、面与金属表面的磨擦加剧，进 一步损坏型芯，这是制品为何光洁度较差的原因之一般高压锁模时，终止角a >0,但因为脱模力太大 <即系统超载）， 会出现如图所示虚线的状态 <即肘杆没有按正常内翻），这时 a 0, 同时因制品飞边进一步加大脱模，这时，要开模是相当困难的，即使能 开模，十字头往后拉，但模板必须先往前压，这时塑料已冷却变硬，必 然对模具造成损害。而且会给整个系统增加一个附加力，该附加力是使 已经处于受最大锁模力时的拉杆进一步受拉，就有拉断拉杆的危险。表七：对模具寿命的影响分析同肘杆式锁模力随注射压力反 馈控制，在注射保压完 毕，锁模力降至原来的 30%,在开模前逐步降至 零，有效消除制品的内应 力 < 用手压弹环的例子可做 个比喻，手慢慢放开，弹 环不会跳起，但若手突然 离开，弹环会立刻跳起 来），因此，避免了开模 时产生震动，保证制品的 光洁度，在出现系统超载 时，模板会自动后退，不 会对系统和模具产生损 害。同四缸直锁二板式1¥庄轴宦1HX悍屋 即將注淆机铰式机构的锁模力 四缸直锁结构的锁模力注射压力模具两边受力不均，使模具两边的变形量不同，会导致定位柱受弯、模腔 变形，甚至因为模具局部长期超载而造成模具报废。锁模力只能凭经验给定，往往作用在模具上的锁模力大大超过制品的实