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上海双钱轮胎1000T胶囊硫化机注射化改造项目

高密三维数控机械有限公司为上海双钱载重轮胎有限公司的1000吨/18000ml胶囊硫化机注射化改造项目。

胶囊硫化机注射化改造方案如下:

1、注射装置结构:

胶囊注射硫化机整机为立式结构,上部为注射和塑化机构下部为锁模机构,从塑化注射系统构成来看,其主要包括塑化和注射二个部分。作为胶囊注射硫化机这种中大型橡胶注射机一般采用塑化螺杆+柱塞式注射机构由塑化螺杆将定量胶料挤入料筒内,再由注射柱塞将胶料注入模腔内。螺杆柱塞式注射装置其胶料不易产生回流,可进行高压注射,另外对塑化过程和注射过程可分别控制,因而对提高塑化能力和注射压力都有明显的效果。目前这种注射方式为通用结构。

塑化螺杆注射柱塞式机构由注射油缸、注射柱塞、料筒和流道筒及注射咀组成。塑化螺杆与注射机构呈90°连接。注射部分为立式结构。

注射油缸的活塞杆由连接装置与柱塞相联接,柱塞在料筒中可以上下活动,料筒由于要承受注射时的高压(作用在胶料上的压力为110Mpa-170Mpa),对材料要求较高,既要求抗爆裂性能好,也要求耐磨,一般采用38CrMoAL合金钢制造。料筒和流道筒外部有热媒循环套用以控制料筒的温度。

塑化螺杆为冷喂料塑化螺杆,由液压马达驱动,长径比一般为12:1,具有一定的压缩比,为等距不等深结构,采用38CrMoAL合金钢制造并经氮化处理。螺杆套外部有热媒循环水套用于控制螺杆温度。

注射机构中的注射咀是胶囊注射硫化机的重要组成部分,是注射机与模具相联通的部件,对注射成型的胶囊质量有重要作用,料筒中的胶料,在相当大的压力下快速通过注射咀时受到剪切力的作用,使胶料升温,并进一步塑化,变为黏流态,有助于提高胶料在模腔内的流动性,缩短硫化时间,相对于注射速率直径小的注射咀会产生高的胶料温度,对于大容量胶囊注射机,注射速率一般为300500ML/S,注射嘴孔径10-25mm。

在注射系统中对于料筒和螺杆的温度控制采用的是分别控制的热媒循环温控装置,一般采用二区温控,二区温控有螺杆机筒、注射料筒和注射流道筒。每1个温控区为1个独立温控单元,每个单元由加热元件、热交换器、热媒介质循环泵、温度传感器、压力传感器、温控仪及管路组成。

温控系统导热介质一般采用导热油或水,用油导热性差,冷却性能差但对系统内部来说不会生锈及产生水垢,使用水作传热介质导热性好但易产生水垢。温控系统冷却水应采用处理后的软化水。

     每个温控单元内的传热介质由循环泵驱动在加热器、热交换器、工作部件之间通过管路循环流动,根据温度传感器测量信号和设定值之间进行加热或冷却,使工作部件工作于恒定的温度,控制精度一般±1.5℃。 

该机的改造采用直立式注射结构,由注射油缸,注射滑座、料筒、柱塞流道筒及包覆在料筒和流道筒外的热媒温控包,四立柱,入料塑化螺杆,螺杆筒和包覆在螺杆筒外的温控包,入料马达螺杆止推轴承及连接座等组成,整套注射装置安装于上横梁的上平面。

2模压式胶囊硫化机的结构及改造:胶囊硫化机一般采用侧板式结构,由左右侧板,上下横梁,主油缸,活动平台,上下芯模油缸组成。 

3、液压及电气系统基本结构与工作原理:

胶囊注射硫化机的运动部件全部使用液压传动驱动,塑化螺杆由液压马达驱动,注射装置、机头升降、合模、开模、中心顶出均以液压油缸往复运动完成,因此整台设备液压系统工作部件为液压马达,注射油缸、机头升降油缸、中心顶出油缸、锁模油缸和液压站的丹尼逊叶片泵泵、油研大流量叶片泵油泵、PQ比例控制阀组油箱及冷却器等组成,液压系统主要参数见表:

500T

油泵

流量

压力

电机功率

注射油泵

75ml/r

21Mpa

18.5kw

合模油泵

200ml/r

3Mpa

11kw

 

 

 

 

1000T

油泵

流量

压力

电机功率

注射油泵

125ml/r

21Mpa

30kw

合模油泵

300+100ml/r

2Mpa

15kw

 

 

 

 

 

注射系统的压力、流量控制用PQ比例阀由电气控制系统的电信号控制,塑化马达转速压力,注射速度,注射压力等由触摸屏进行设定。

合模、开模、保压动作由双连泵和保压泵驱支,合模开模由大流量阀控制,开模时打开充液阀实现快速开模,开合模速度由双连泵不同流量控制。

电气控制系统基本组成与主要特点:

现在的胶囊注射硫化机、电气控制系统都采用PLC可编程序控制器加液晶触摸屏组成。电脑内安装有专用控制软件。触摸屏由存储、运行、速度、压力、位置、温度、加热、报警、功能页面组成。

胶囊注射硫化机的实时过程控制主要为设备的动作程序控制,生产工艺参数的设定模具信息的储存,系统监控,安全报警和功能选择等,设备动作程序控制主要有塑化螺杆液压马达的启动,注射油缸、机头升降、合模、开模、保压、顶出等动作的控制,生产工艺参数有温度,压力、时间、速度、位置、注射量可进行设定。注射采用五段速度三段注射压力可调。可储存模具信息包括生产工艺参数、模具号、胶囊规格等内容进行储存,更换模具规格时可调用储存参数进行生产、监控是对整机的温度、压力、速度、动作等进行监控。安全报警如温度超限、断料、超时、缺料、位置等进行报警,并按相关的报警说明进行处理。功能选择如抽真空方式、入料方式选择等。

温度控制分为塑化螺杆温度、料筒温度及蒸汽温度,塑化螺杆及料桶温度控制由热媒油循环系统控制,蒸汽温度控制由蒸汽切断阀进行PID控制。压力设定有马达供油压力、注射压力、顶出压力、合模压力、保压压力,注射压力根据生产规格的变化,需要调整到最佳值,时间调整包括塑化时间、注射时间、注射保压时间、硫化时间、抽真空时间、吹制品时间,速度设定可分塑化螺杆速度、注射速度等,位置设定主要有入料位置设定等。

这些工艺参数设置的正确与否,对生产胶囊的质量和生产效率直接相关,上述工艺参数中,有些比较固定,如塑化温度,料筒温度,塑化马达压力等一经设定很少调整,但其它工艺参数是按不同规格的胶囊规格各有一套不同的参数。

生产时有两种工作方式选择,即手动模式和自动模式,手动模式一般在生产前对生产的准备过程,使用手动调整,如入料、射出旧料等,一旦进入正式生产则转到自动模式。注射量由注射装置上的电位尺进行测量。

 

4技术参数

项目

500T胶囊硫化机改造

1000T胶囊硫化机改造

注射量

6000ml

18000ml

注射速率

330ml/s(最大)

430ml/s(最大)

注射压力

150Mpa

150Mpa

热媒油加热功率

3KW×2

6KW×2

塑化螺杆

52mm

65mm

螺杆转速

0-80r/min

0-80r/min

胶条尺寸

10×50mm

10×70mm

工作台尺寸

900×900mm

1200×1200mm

工作台最大间距

1300mm

 

最大合模速度

1800mm/min

2000mm/min

电机功率

18.5+11KW

30+15KW

真空泵

V040 1.1KW

V040 1.1KW

液压系统最高压力

21Mpa

21Mpa

 

 

 

 

 

 

  

 

 
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