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高密三維數(shù)控機(jī)械有限公司為上海雙錢載重輪胎有限公司的1000噸/18000ml膠囊硫化機(jī)注射化改造項(xiàng)目。

膠囊硫化機(jī)注射化改造方案如下：

1、注射裝置結(jié)構(gòu)：

膠囊注射硫化機(jī)整機(jī)為立式結(jié)構(gòu)，上部為注射和塑化機(jī)構(gòu)下部為鎖模機(jī)構(gòu)，從塑化注射系統(tǒng)構(gòu)成來(lái)看，其主要包括塑化和注射二個(gè)部分。作為膠囊注射硫化機(jī)這種中大型橡膠注射機(jī)一般采用塑化螺桿＋柱塞式注射機(jī)構(gòu)，由塑化螺桿將定量膠料擠入料筒內(nèi)，再由注射柱塞將膠料注入模腔內(nèi)。螺桿＋柱塞式注射裝置其膠料不易產(chǎn)生回流，可進(jìn)行高壓注射，另外對(duì)塑化過(guò)程和注射過(guò)程可分別控制，因而對(duì)提高塑化能力和注射壓力都有明顯的效果。目前這種注射方式為通用結(jié)構(gòu)。

塑化螺桿＋注射柱塞式機(jī)構(gòu)由注射油缸、注射柱塞、料筒和流道筒及注射咀組成。塑化螺桿與注射機(jī)構(gòu)呈90°連接。注射部分為立式結(jié)構(gòu)。

注射油缸的活塞桿由連接裝置與柱塞相聯(lián)接，柱塞在料筒中可以上下活動(dòng)，料筒由于要承受注射時(shí)的高壓（作用在膠料上的壓力為110Mpa-170Mpa），對(duì)材料要求較高，既要求抗爆裂性能好，也要求耐磨，一般采用38CrMoAL合金鋼制造。料筒和流道筒外部有熱媒循環(huán)套用以控制料筒的溫度。

塑化螺桿為冷喂料塑化螺桿，由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，長(zhǎng)徑比一般為12：1，具有一定的壓縮比，為等距不等深結(jié)構(gòu)，采用38CrMoAL合金鋼制造并經(jīng)氮化處理。螺桿套外部有熱媒循環(huán)水套用于控制螺桿溫度。

注射機(jī)構(gòu)中的注射咀是膠囊注射硫化機(jī)的重要組成部分，是注射機(jī)與模具相聯(lián)通的部件，對(duì)注射成型的膠囊質(zhì)量有重要作用，料筒中的膠料，在相當(dāng)大的壓力下快速通過(guò)注射咀時(shí)受到剪切力的作用，使膠料升溫，并進(jìn)一步塑化，變?yōu)轲ち鲬B(tài)，有助于提高膠料在模腔內(nèi)的流動(dòng)性，縮短硫化時(shí)間，相對(duì)于注射速率直徑小的注射咀會(huì)產(chǎn)生高的膠料溫度，對(duì)于大容量膠囊注射機(jī)，注射速率一般為300—500ML/S，注射嘴孔徑10-25mm。

在注射系統(tǒng)中對(duì)于料筒和螺桿的溫度控制采用的是分別控制的熱媒循環(huán)溫控裝置，一般采用二區(qū)溫控，二區(qū)溫控有螺桿機(jī)筒、注射料筒和注射流道筒。每1個(gè)溫控區(qū)為1個(gè)獨(dú)立溫控單元，每個(gè)單元由加熱元件、熱交換器、熱媒介質(zhì)循環(huán)泵、溫度傳感器、壓力傳感器、溫控儀及管路組成。

溫控系統(tǒng)導(dǎo)熱介質(zhì)一般采用導(dǎo)熱油或水,用油導(dǎo)熱性差，冷卻性能差但對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部來(lái)說(shuō)不會(huì)生銹及產(chǎn)生水垢，使用水作傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱性好但易產(chǎn)生水垢。溫控系統(tǒng)冷卻水應(yīng)采用處理后的軟化水。

     每個(gè)溫控單元內(nèi)的傳熱介質(zhì)由循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)在加熱器、熱交換器、工作部件之間通過(guò)管路循環(huán)流動(dòng)，根據(jù)溫度傳感器測(cè)量信號(hào)和設(shè)定值之間進(jìn)行加熱或冷卻，使工作部件工作于恒定的溫度，控制精度一般±1.5℃。 

該機(jī)的改造采用直立式注射結(jié)構(gòu)，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熱媒溫控包，四立柱，入料塑化螺桿，螺桿筒和包覆在螺桿筒外的溫控包，入料馬達(dá)螺桿止推軸承及連接座等組成，整套注射裝置安裝于上橫梁的上平面。

2、模壓式膠囊硫化機(jī)的結(jié)構(gòu)及改造：膠囊硫化機(jī)一般采用側(cè)板式結(jié)構(gòu)，由左右側(cè)板，上下橫梁，主油缸，活動(dòng)平臺(tái)，上下芯模油缸組成。 

3、液壓及電氣系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與工作原理：

膠囊注射硫化機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件全部使用液壓傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)，塑化螺桿由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，注射裝置、機(jī)頭升降、合模、開模、中心頂出均以液壓油缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成，因此整臺(tái)設(shè)備液壓系統(tǒng)工作部件為液壓馬達(dá)，注射油缸、機(jī)頭升降油缸、中心頂出油缸、鎖模油缸和液壓站的丹尼遜葉片泵泵、油研大流量葉片泵油泵、PQ比例控制閥組油箱及冷卻器等組成，液壓系統(tǒng)主要參數(shù)見表：

500T

1000T

注射系統(tǒng)的壓力、流量控制用PQ比例閥由電氣控制系統(tǒng)的電信號(hào)控制，塑化馬達(dá)轉(zhuǎn)速壓力，注射速度，注射壓力等由觸摸屏進(jìn)行設(shè)定。

合模、開模、保壓動(dòng)作由雙連泵和保壓泵驅(qū)支，合模開模由大流量閥控制，開模時(shí)打開充液閥實(shí)現(xiàn)快速開模，開合模速度由雙連泵不同流量控制。

電氣控制系統(tǒng)基本組成與主要特點(diǎn)：

現(xiàn)在的膠囊注射硫化機(jī)、電氣控制系統(tǒng)都采用PLC可編程序控制器加液晶觸摸屏組成。電腦內(nèi)安裝有專用控制軟件。觸摸屏由存儲(chǔ)、運(yùn)行、速度、壓力、位置、溫度、加熱、報(bào)警、功能頁(yè)面組成。

膠囊注射硫化機(jī)的實(shí)時(shí)過(guò)程控制主要為設(shè)備的動(dòng)作程序控制，生產(chǎn)工藝參數(shù)的設(shè)定模具信息的儲(chǔ)存，系統(tǒng)監(jiān)控，安全報(bào)警和功能選擇等，設(shè)備動(dòng)作程序控制主要有塑化螺桿液壓馬達(dá)的啟動(dòng)，注射油缸、機(jī)頭升降、合模、開模、保壓、頂出等動(dòng)作的控制，生產(chǎn)工藝參數(shù)有溫度，壓力、時(shí)間、速度、位置、注射量可進(jìn)行設(shè)定。注射采用五段速度三段注射壓力可調(diào)?？蓛?chǔ)存模具信息包括生產(chǎn)工藝參數(shù)、模具號(hào)、膠囊規(guī)格等內(nèi)容進(jìn)行儲(chǔ)存，更換模具規(guī)格時(shí)可調(diào)用儲(chǔ)存參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)、監(jiān)控是對(duì)整機(jī)的溫度、壓力、速度、動(dòng)作等進(jìn)行監(jiān)控。安全報(bào)警如溫度超限、斷料、超時(shí)、缺料、位置等進(jìn)行報(bào)警，并按相關(guān)的報(bào)警說(shuō)明進(jìn)行處理。功能選擇如抽真空方式、入料方式選擇等。

溫度控制分為塑化螺桿溫度、料筒溫度及蒸汽溫度，塑化螺桿及料桶溫度控制由熱媒油循環(huán)系統(tǒng)控制，蒸汽溫度控制由蒸汽切斷閥進(jìn)行PID控制。壓力設(shè)定有馬達(dá)供油壓力、注射壓力、頂出壓力、合模壓力、保壓壓力，注射壓力根據(jù)生產(chǎn)規(guī)格的變化，需要調(diào)整到最佳值，時(shí)間調(diào)整包括塑化時(shí)間、注射時(shí)間、注射保壓時(shí)間、硫化時(shí)間、抽真空時(shí)間、吹制品時(shí)間，速度設(shè)定可分塑化螺桿速度、注射速度等，位置設(shè)定主要有入料位置設(shè)定等。

這些工藝參數(shù)設(shè)置的正確與否，對(duì)生產(chǎn)膠囊的質(zhì)量和生產(chǎn)效率直接相關(guān)，上述工藝參數(shù)中，有些比較固定，如塑化溫度，料筒溫度，塑化馬達(dá)壓力等一經(jīng)設(shè)定很少調(diào)整，但其它工藝參數(shù)是按不同規(guī)格的膠囊規(guī)格各有一套不同的參數(shù)。

生產(chǎn)時(shí)有兩種工作方式選擇，即“手動(dòng)”模式和“自動(dòng)”模式，手動(dòng)模式一般在生產(chǎn)前對(duì)生產(chǎn)的準(zhǔn)備過(guò)程，使用手動(dòng)調(diào)整，如入料、射出舊料等，一旦進(jìn)入正式生產(chǎn)則轉(zhuǎn)到自動(dòng)模式。注射量由注射裝置上的電位尺進(jìn)行測(cè)量。

4、技術(shù)參數(shù)