一. 注塑機概述
半(ban)個(ge)世(shi)紀(ji)以(yi)來(lai),塑(su)料(liao)己(ji)成(cheng)為(wei)工(gong)農(nong)業(ye)和(he)民(min)用(yong)主(zhu)要(yao)的(de)材(cai)料(liao)之(zhi)一(yi)。注(zhu)塑(su)機(ji)就(jiu)是(shi)一(yi)種(zhong)專(zhuan)用(yong)的(de)塑(su)料(liao)成(cheng)型(xing)機(ji)械(xie)。它(ta)利(li)用(yong)塑(su)料(liao)的(de)熱(re)塑(su)性(xing),經(jing)適(shi)當(dang)加(jia)熱(re)熔(rong)化(hua)後(hou),加(jia)高(gao)壓(ya)快(kuai)速(su)流(liu)入(ru)模(mo)腔(qiang),經(jing)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)保(bao)壓(ya)、lengque,chengweigezhongxingcaihesuliaozhipin。zaizhusujishangtuiguangyingyongbianpinqikeyishixianjieyuedianneng,tigaoshengchanlvhechanpinzhiliang,jiangdiyouwuranhezaoshengwuran,yanchangjiqishiyongshoumingdengyoudian。yincijiangzhubutuiguangshiyong。
注塑機是對各種塑料(例如聚乙烯、聚丙烯)成型加工的主要設備,其工作原理是:通過對塑料顆粒在雙螺杆注塑機內進行多段溫度加熱,在熔融攪拌增壓後將流體料注入模具腔內,完成成型加工的。
二. 定量泵注塑機的生產過程現狀
注塑機、擠出機是塑膠行業的主要生產設備,同時也是主要的耗電設備,被人們稱為“電老虎”,其用電量占企業生產用電的80%左zuo右you。注zhu塑su機ji耗hao電dian大da,一yi方fang麵mian造zao成cheng全quan社she會hui電dian能neng的de巨ju大da浪lang費fei,另ling一yi方fang麵mian造zao成cheng企qi業ye生sheng產chan成cheng本ben居ju高gao不bu下xia,產chan品pin缺que乏fa竟jing爭zheng優you勢shi,嚴yan重zhong影ying響xiang企qi業ye的de經jing濟ji效xiao益yi。
注塑機的工藝過程一般分為鎖模、射膠、熔膠、保壓、冷卻、kaimodengjigejieduan,gegejieduanxuyaobutongdegongzuoyaliheliuliang。duiyuyoubengmadaeryan,zhusuguochengshichuyubianhuadefuzaizhuangtai。zaidingliangbengdeyeyaxitongzhong,youbengmadashizhongyihengdingdezhuansutigonghengdingdeliuliang,duoyudeyeyayoutongguoyiliufahuiliu,ciguochengchengweigaoyajieliu。jutongjigaoyajieliuzaochengdenengliangsunshigaoda25-50%。同時,由於液壓長期的全速循環流動,與液壓件、機械件的劇烈磨擦,造成油溫過高、噪音過大、機械壽命縮短的現象。
在注塑機工序一個完整的過程中,各種型號的注塑機,它的工序過程是相同的,大致是五個工序過程(見圖1)。
圖1 注塑機生產工序流程圖
從圖1可知注塑機不同的工序過程中壓力和時間是這樣分布的:
(1)送模具過程:壓力低,時間較短。
(2)合模具過程:左右兩個模具相接直至完全閉合,壓力略高,時間不長。
(3)保壓過程:送料至模腔,直到成型,固化。壓力較高,時間較長,約占一件產品製造時間的40―60%。
(4)脫模具過程:加工成型,開啟模具,脫模,取出加工件。壓力略高,時間不長。
(5)退模具過程:加工件取出,模具後退原位,進行輔助工作後,待再次加工。壓力低,時間較短。
對同一台注塑機,加工不同的塑料件,其壓力(P)與時間(t)長短是各不相同的。由於加工件模具的複雜性,使用不同的塑料,一個加工件的總用料量,有否嵌件等有關。具體參數設定,一般由工程技術人員經過測試後才能確定。
三. 注塑機節能的原理及可行性分析
1.理論原理
油泵的輸出功率:pt=p*Qt=p*v*n (1)
油泵的理論轉矩: Tt=1/2π×p×V (2)
P為壓力,Qt為流量,V為油泵排量,n為油泵的轉速,將(2)式代入(1)式得:
Pt=2π×Tt×n (3)
如(ru)果(guo)忽(hu)略(lve)機(ji)械(xie)能(neng)到(dao)液(ye)壓(ya)能(neng)轉(zhuan)換(huan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)能(neng)量(liang)損(sun)失(shi),則(ze)可(ke)近(jin)似(si)認(ren)為(wei)油(you)泵(beng)的(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)等(deng)於(yu)電(dian)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)轉(zhuan)矩(ju)與(yu)電(dian)機(ji)轉(zhuan)速(su)的(de)乘(cheng)積(ji)。因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),當(dang)係(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)低(di)流(liu)量(liang)時(shi),係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)的(de)功(gong)率(lv)其(qi)實(shi)是(shi)非(fei)常(chang)低(di)的(de)。但(dan)是(shi)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)卻(que)是(shi),由(you)於(yu)電(dian)動(dong)機(ji)始(shi)終(zhong)運(yun)行(xing)在(zai)工(gong)頻(pin)50HZzhuangtaishang,bingbunenggenjushijidexuqiulaijiangdiqizhuansu,congerjianxiaoliuliang。yinciduoyudeyeyayouzhinengtongguobililiuliangfaliuhuiyouxiang,zaochengnengyuandebaibailangfei。
2、油泵變頻調速節電運行
從圖1注塑機的P=f(t)工(gong)序(xu)過(guo)程(cheng)中(zhong)看(kan)出(chu),在(zai)不(bu)同(tong)時(shi)間(jian)段(duan),它(ta)的(de)主(zhu)油(you)泵(beng)壓(ya)力(li)是(shi)變(bian)化(hua)的(de),而(er)且(qie)起(qi)伏(fu)較(jiao)大(da),這(zhe)就(jiu)存(cun)在(zai)節(jie)能(neng)的(de)可(ke)能(neng)性(xing),且(qie)潛(qian)力(li)較(jiao)大(da)。據(ju)統(tong)計(ji),注(zhu)塑(su)機(ji)節(jie)電(dian)率(lv)一(yi)般(ban)可(ke)達(da)25%-50%。眾所周知注塑機未使用變頻器時,主泵的電動機始終恒速運行,是極不經濟的運行的方式。
采用注塑機節電控製器,將控製比例流量閥的電流信號(0-1A),按每個生產工藝階段設定的流量比例,得到0-1A的(de)比(bi)例(li)信(xin)電(dian)表(biao)去(qu)打(da)開(kai)電(dian)磁(ci)閥(fa)的(de)比(bi)例(li)開(kai)度(du),以(yi)提(ti)供(gong)係(xi)統(tong)所(suo)需(xu)的(de)壓(ya)力(li)。多(duo)餘(yu)的(de)流(liu)量(liang)通(tong)過(guo)溢(yi)流(liu)閥(fa)溢(yi)流(liu)掉(diao)。把(ba)比(bi)例(li)流(liu)量(liang)信(xin)號(hao)連(lian)接(jie)到(dao)注(zhu)塑(su)機(ji)節(jie)電(dian)控(kong)製(zhi)器(qi)作(zuo)為(wei)驅(qu)動(dong)指(zhi)令(ling),控(kong)製(zhi)油(you)壓(ya)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)的(de)轉(zhuan)速(su),油(you)泵(beng)隻(zhi)補(bu)充(chong)油(you)路(lu)中(zhong)所(suo)消(xiao)耗(hao)的(de)部(bu)份(fen),油(you)泵(beng)電(dian)機(ji)按(an)比(bi)例(li)指(zhi)令(ling)運(yun)轉(zhuan)相(xiang)應(ying)轉(zhuan)速(su),輸(shu)出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)流(liu)量(liang),以(yi)提(ti)供(gong)係(xi)統(tong)所(suo)需(xu)的(de)壓(ya)力(li)。即(ji)需(xu)要(yao)多(duo)少(shao)提(ti)供(gong)多(duo)少(shao),在(zai)源(yuan)頭(tou)上(shang)讓(rang)它(ta)不(bu)產(chan)生(sheng)浪(lang)費(fei)。因(yin)此(ci)用(yong)變(bian)頻(pin)節(jie)電(dian)係(xi)統(tong)在(zai)注(zhu)塑(su)機(ji)的(de)整(zheng)過(guo)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)都(dou)具(ju)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)節(jie)電(dian)效(xiao)果(guo),從(cong)而(er)能(neng)夠(gou)較(jiao)大(da)幅(fu)度(du)節(jie)能(neng)省(sheng)電(dian),為(wei)用(yong)戶(hu)帶(dai)來(lai)可(ke)觀(guan)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)。
四、合肥星通橡塑有限公司的現狀
通過對合肥星通橡塑有限公司的了解和調研,貴公司擁有2800T、2000T、1450T、1200T、800T、500T、360T、250T、80T電腦注塑機係列,總的電機功率約1000千瓦,按照理論值約30%的節電率計算,如果按照所有機器全負荷運轉,其總體節能空間為每小時約200至300度電,其經濟利益相當可觀。
為了驗證注塑機的節能空間,建議貴公司可以選用一台80T的(de)注(zhu)塑(su)機(ji),通(tong)過(guo)接(jie)電(dian)表(biao)測(ce)算(suan)的(de)方(fang)法(fa),在(zai)工(gong)頻(pin)狀(zhuang)態(tai)下(xia)滿(man)負(fu)荷(he)運(yun)轉(zhuan)每(mei)小(xiao)時(shi)的(de)平(ping)均(jun)耗(hao)電(dian)量(liang),然(ran)後(hou)對(dui)此(ci)台(tai)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)變(bian)頻(pin)節(jie)能(neng)改(gai)造(zao),再(zai)測(ce)算(suan)出(chu)變(bian)頻(pin)節(jie)能(neng)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)耗(hao)電(dian)量(liang),通(tong)過(guo)比(bi)較(jiao)數(shu)據(ju),貴(gui)司(si)即(ji)可(ke)看(kan)出(chu)改(gai)造(zao)的(de)節(jie)能(neng)空(kong)間(jian),效(xiao)果(guo)顯(xian)著(zhu)後(hou)再(zai)逐(zhu)步(bu)實(shi)施(shi)其(qi)他(ta)各(ge)台(tai)設(she)備(bei)的(de)節(jie)能(neng)改(gai)造(zao)。