液压与气压传动技术 课件 项目12.2、3 压力机和注塑机液压系统分析

液压与气压传动技术压力机、注塑机液压系统分析课程导入：压力机：是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成型、打包等工艺中广泛应用的压力加工机械。以四柱式液压机最为典型，它可以进行冲剪、弯曲、翻边、拉深等多种加工。塑料注射成型机：简称注塑机，它将颗粒状的塑料加热熔化到流动状，用注塑装置快速、高压注入模腔，保压一定时间，冷却后成型为塑料制品。注塑机主要生产手机、电脑、生活日用品、汽车用品和其他工业用品等注塑产品。液压与气压传动技术授课导航YB32－200型压力机液压系统分析SZ-250A型塑料注射成型机液压系统分析液压与气压传动技术对压力机液压系统的基本要求：1）主缸驱动上滑块实现“快速下行→慢速加压→保压延时→泄压换向→快速退回→原位停止”循环。顶出缸驱动下滑块实现“向上顶出→停留→向下退回→原位停止”循环。在薄板件拉伸压边时，下滑块能实现“上位停留→浮动压边→返回上位停留”工作循环。2）为了产生较大的压制力以满足工作要求，系统的压力较高，一般工作压力范围为10-40MPa，且压力要经常变换和调节，以满足不同工艺需要。3）液压系统功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此要求功率利用合理。4）压力机为高压大流量系统，对工作平稳性和安全性要求较高。压力机液压系统液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图1－顶出缸2－顶出缸电液换向阀3－主缸电磁换向阀4－主缸安全阀5－主缸6、8、20－液控单向阀7－充液箱

9－单向阀10－压力开关11－主缸主换向阀12－预泄换向阀组13－变量泵14－顺序阀15－减压阀16－远程调压阀17－背压阀18－顶出缸安全阀19－安全阀1.主缸快速下行按下起动按钮，1YA通电，主缸电磁换向阀3左位接入系统，控制油进入主缸主换向阀11的左端，阀右端回油，故阀11左位接入系统。主油路中液压油经顺序阀14、主缸主换向阀11及单向阀9进入主缸上腔，并将液控单向阀8打开，使主缸下腔回油。这时上滑块在自重作用下快速下行，主缸上腔所需流量较大，液压泵的流量不足部分由充液油箱7经单向阀6向液压缸上腔补油。2.主缸慢速加压当主缸上滑块接触到被压制的工件时，主缸上腔压力升高，液压泵流量自动减小，液控单向阀6关闭。滑块下移速度降低，慢速压制工件。这时除充液箱7不再向液压缸上腔供油外，其余油路与快速下行油路完全相同。3.主缸保压延时当主缸上腔油压升高到压力开关10的动作压力时，压力开关发出信号，使1YA断电，主缸电磁换向阀3换为中位。这时主换向阀11两端油路均通油箱，因而阀11在两端弹簧力作用下换为中位，主缸上、下腔油路均被封闭保压；液压泵则经阀11中位、顶出缸电液换向阀2中位卸荷。同时，压力开关向电气设备（如时间继电器或PLC）发信号开始延时。液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图1－顶出缸2－顶出缸电液换向阀3－主缸电磁换向阀4－主缸安全阀5－主缸6、8、20－液控单向阀7－充液箱

9－单向阀10－压力开关11－主缸主换向阀12－预泄换向阀组13－变量泵14－顺序阀15－减压阀16－远程调压阀17－背压阀18－顶出缸安全阀19－安全阀4.主缸泄压换向保压延时结束后，电气设备输出信号使2YA通电，阀3换为右位。控制油经阀3进入带卸荷阀芯的液控单向阀20的控制油腔，顶开其卸荷阀芯，使主缸上腔油路的高压油经20卸荷阀芯上的通道及预泄换向阀12上位（图示位置）与油箱连通，从而使主缸上腔泄压。5.主缸快速退回主缸上腔泄压后，预泄换向阀12阀芯的上端压力低于下端压力，在控制油压作用下，预泄换向阀换为下位，控制油经预泄换向阀进入上缸主换向阀11右端，阀11左端经阀3回油箱，因此阀11右位接入系统。主油路中，液压油经阀11（右位）、阀8进入主缸下腔，同时将液控单向阀6打开，使主缸上腔油返回充液箱7，主缸活塞带动上滑块快速上升，退回至原位。6.主缸原位停止当主缸活塞带动上滑块至原始位置而压下行程开关SQ1时，2YA断电，阀3和阀11均换为中位（阀12复位），主缸上、下腔封闭，上滑块停止运动。主缸安全阀4起平衡重量作用，可防止与上滑块相连的运动部件在上位时因自重而下滑。液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图1－顶出缸2－顶出缸电液换向阀3－主缸电磁换向阀4－主缸安全阀5－主缸6、8、20－液控单向阀7－充液箱

9－单向阀10－压力开关11－主缸主换向阀12－预泄换向阀组13－变量泵14－顺序阀15－减压阀16－远程调压阀17－背压阀18－顶出缸安全阀19－安全阀7.顶出缸向上顶出当主缸返回原位，压下行程开关SQ1时，除2YA断电、主缸停止外，还使3YA通电，顶出缸电液换向阀2换为右位。液压油经阀2进入顶出缸下腔，其上腔回油，下滑块上移，将压制好的工件从模具中顶出。这时系统的最高工作压力可由顶出缸安全阀18调整。8.顶出缸停留当下滑块上移到其活塞碰到缸盖时，便可停留在这个位置上。同时碰到上位行程开关SQ3，给电气设备发出延时信号，延时停留。9.顶出缸向下退回当停留结束时，电气设备发出信号，使3YA断电、4YA通电，顶出缸电液换向阀2换为左位。液压油进入顶出缸上腔，其下腔回油，下滑块下移。液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图1－顶出缸2－顶出缸电液换向阀3－主缸电磁换向阀4－主缸安全阀5－主缸6、8、20－液控单向阀7－充液箱

9－单向阀10－压力开关11－主缸主换向阀12－预泄换向阀组13－变量泵14－顺序阀15－减压阀16－远程调压阀17－背压阀18－顶出缸安全阀19－安全阀10.顶出缸原位停止当下滑块退到原位时，挡铁压下行程开关SQ4，使4YA断电，阀2换为中位，运动停止，顶出缸上腔和泵的输出油液均经阀2中位回油箱。11.浮动压边薄板拉伸压边时，要求顶出缸在下腔保持一定压力下能随主缸滑块的下压而下降。（1）上位停留先使3YA通电，阀2换为右位，顶出缸下滑块上升到顶出位置，由行程开关或按钮发出信号使3YA再断电，阀2换为中位，使下滑块停在顶出位置上。这时顶出缸下腔封闭，上腔通油箱。（2）浮动压边浮动压边时1YA通电，主缸上腔进压力油（主缸油路同慢速加压油路），主缸推着顶出缸下行。主缸下腔油进入顶出缸上腔，多余油液经阀2中位回油箱。顶出缸下腔油经背压阀17流回油箱，阀17能保证顶出缸下腔有足够的背压力。液压与气压传动技术压力机液压系统的特点：1）采用高压大流量恒功率式变量泵供油，既符合工艺要求又节省能量。2）是典型的以压力控制为主的液压系统。本机具有多种压力控制回路（远程调压回路、减压回路、卸荷回路、保压回路、平衡回路、泄压回路）。3）本压力机利用上滑块的自重作用实现快速下行，并用充液阀对主缸上腔充液，结构简单，液压元件少，在中、小型压力机中常被采用。4）采用电液换向阀，适合高压大流量液压系统的要求。5）系统中的两个液压缸各有一个安全阀进行过载保护。6）两缸换向阀采用串联互锁，避免两缸因操作不当同时工作而造成事故。压力机液压系统液压与气压传动技术注塑机对液压系统的主要要求有：严格按照工艺循环完成周期动作；对各工艺过程提供足够的动力（开合模力、注射力、保压力、螺杆旋转及制品顶出、注射座前后移动）；提供所需的运动速度；系统稳定可靠，噪音小，能量损失小，有较高的重复精度及灵敏度注塑机液压系统注塑机主要由三部分组成：1.合模部件。它是安装模具用的成型部件。主要由定模板、动模板、合模机构、合模液压缸、顶出装置等组成。2.注射部件。它是注塑机的塑化部件。主要由加料装置、料筒、螺杆、喷嘴、顶塑装置、注塑液压缸、注射座及其移动液压缸等组成。3.液压传动及电气控制系统。它安装在机身内外腔上，是注塑机的动力和操纵控制部件。主要由液压泵、液压阀、电动机、电气元件及控制仪表等组成。液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图1.合模合模液压缸4经机械连杆机构推动模板实现合模。合模运动分为慢速合模、快速合模、低压合模等工况。工作前，需将安全门关闭，机动阀V19复位，接通电液换向阀V15、V16的控制油路，才能起动合模。（1）慢速合模慢速合模时由液压泵1供油，液压泵2、3卸荷。电磁铁1YA、11YA通电。进油路：液压泵1→V14左位→V13→V15左位→合模液压缸4左腔。回油路：合模液压缸4右腔→阀V16左位→阀V15左位→油箱。（2）快速合模快速合模时，由液压泵1、2、3同时供油，合模液压缸差动连接。电磁铁1YA、2YA、3YA、11YA、12YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11→阀V15左位→合模液压缸4左腔。液压泵3→阀V12回油路：合模液压缸4右腔→阀V16右位→合模液压缸4左腔。液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图（3）低压慢速合模低压慢速合模时，由液压泵2供油，泵1、3卸荷。电磁铁2YA、11YA、13YA通电。进油路：液压泵2→阀V11→阀V15左位→液压缸4左腔回油路：液压缸4右腔→阀V16左位→阀V15左位→油箱（4）高压合模高压合模时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、11YA通电。油路走向与慢速合模相同。当模具闭合后，连杆产生弹性变形，将模具牢固闭锁。此时，泵1的压力油经电磁溢流阀V1溢流。因此，高压合模时，合模液压缸4左腔的压力由溢流阀V1调定。2.注射座整体前移注射座整体前进时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、7YA、14YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13→阀V10右位→注射座移动缸6右腔。回油路：液压缸6左腔→阀V10右位→油箱。液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图3.注射按注射充模行程，可分为三段控制。注射缸的前进速度有多级可供选择。通过电磁铁1YA、2YA、3YA通电的不同组合，可以选择液压泵1、2、3中的某一个、两个或三个同时供油，实现多级速度控制，满足注射工艺要求。例如，当选用三个泵同时供油的最高注射速度时，1YA、2YA、3YA、4YA、7YA、14YA通电，此时压力由溢流阀V27调定。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11液压泵3→阀V12→阀V8左位→注射液压缸7右腔。回油路：注射液压缸7左腔→阀V9左位→油箱。4.保压电磁铁1YA、4YA、7YA、15YA通电。液压泵2、3卸荷，泵1供油进入注射缸7右腔补充泄漏。油路走向同注射工况。保压时，系统压力由溢流阀V28调定，泵1油液主要经溢流阀V1溢流。5.预塑液压马达8旋转，经齿轮副使螺杆传动，将料斗中的颗粒状塑料推向喷嘴方向。同时，螺杆在反推力作用下，连同注射缸的活塞一起右移。液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11液压泵3→阀V12→阀V8右位→阀V21→马达8进油腔。回油路：液压马达8回油腔→阀V20→注射缸7左腔→阀V9左位→油箱。6.防流涎为了防止液态塑料从喷嘴端部流涎，由三个泵同时供油，使注射缸7的活塞带动螺杆强制快速后退（右行），后退距离由行程开关控制。为此，电磁铁1YA、2YA、3YA、6YA、7YA、14YA通电，此时注射座移动缸始终使喷嘴与模具保持接触防止流延。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11→液压泵3→阀V12→阀V9右位→注射缸7左腔。回油路：注射缸7右腔→阀V9右位→油箱。7.注射座整体后退注射座后退时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、8YA、14YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13→阀V10左位→液压缸6左腔。回油路：液压缸6右腔→阀V10左位→油箱液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图8.开模（1）慢速开模慢速启模时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、10YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13→阀V15右位→阀V16左位→合模缸4右腔回油路：合模缸4左腔→阀V15右位→油箱。（2）快速开模快速启模时，三台液压泵同时供油。电磁铁1YA、2YA、3YA、10YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11液压泵3→阀V12→阀V15右位→阀V16左位→液压缸4右腔回油路：液压缸4左腔→阀V15右位→油箱。（3）慢速起模。电磁铁2YA、10YA通电，液压泵2供油，液压泵1和3卸荷，其进回油路同慢速开模，只是液压泵2替代了液压泵1。液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图9.顶出制品的顶出由顶出缸5实现，液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、9YA通电，顶出速度由阀V18中的节流阀调节，系统压力由溢流阀V1调定。进油路：液压泵1→阀V14右位→阀V18→顶出缸5左腔。回油路：顶出缸5右腔→阀V