【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ：定量加料 —— 熔融塑化 —— 施壓注射 —— 充模冷卻 —— 去模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。 注射部分 它的主要作用是使塑料塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將一定的熔料注到模腔內(nèi)。因此注射裝置應(yīng)具有塑化良好，計(jì)量準(zhǔn)確的性能，并且在注射時(shí)對(duì)熔料能提供壓力和速度。注射裝置一般由塑化部件（溶膠筒、螺缸、噴嘴等）、料斗、計(jì)量裝置、螺桿傳動(dòng)裝載及注射油缸和射移油缸等組成。 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 7 合模部分 它是保證成型模具可靠地閉合和實(shí)現(xiàn)模具啟閉動(dòng)作，并頂出制品，即成型制品的工作部 件。因?yàn)樵谧⑸鋾r(shí)，進(jìn)入?？刂械娜哿线€具有一定的壓力，這就要求合模裝置給予模具以足夠的合緊力，以防止在熔料的壓力下模具被打開(kāi)，從而導(dǎo) 致制品溢邊或使制品精度下降。合模裝置主要由模板、拉桿（哥林柱）、合模機(jī)構(gòu)（如機(jī)鉸）、制品頂出裝置和安全門(mén)、調(diào)模裝置組成。 液壓系統(tǒng) 注射成型機(jī)是由塑料熔融、模子閉合、注射入模、壓力保持、制品固化、閉模取出主品等工序所組成的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，液壓和電氣則是為了保證注射成型機(jī)按工藝過(guò)程預(yù)定的要求（壓力、速度、溫度、時(shí)間及位置）和動(dòng)作程序，準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行工作而設(shè)置的動(dòng)力和控制系統(tǒng)、液壓部分重要有動(dòng)力油泵、比例壓力閥（控制壓力變化）、比例流量閥（控制速度變化）、方向閥、管路、油箱等。 控制系統(tǒng) 控制 系統(tǒng)控制注塑周期的順序及維持過(guò)程溫度、時(shí)間、壓力及速度于設(shè)定值。電氣部分主要由動(dòng)力、動(dòng)作程序和加熱等控制所組成。 注塑機(jī)系統(tǒng)控制 原理 本設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)主要由液壓馬達(dá)、液壓閥、電磁繼電器、溫度傳感器、接近開(kāi)關(guān)、光柵開(kāi)關(guān)、三相異步電機(jī)、各種開(kāi)關(guān)、監(jiān)控顯示裝置（觸摸屏）和 PLC 控制器及其特許功能模塊等組成。 注塑機(jī)開(kāi)始工作時(shí)，監(jiān)控裝置（觸摸屏）首先根據(jù)本次生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行各種初始化（溫度設(shè)定、計(jì)件值清零、保壓時(shí)間設(shè)定等），然后 PLC 控制器按一定時(shí)序發(fā)出控制信號(hào)控制液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電磁閥和交流調(diào)功器的啟動(dòng)，交流調(diào)功器 以全功率輸出給加熱負(fù)載，并讓溫度迅速穩(wěn)定在設(shè)定 值，此后液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將開(kāi)始生產(chǎn)的動(dòng)作步序。注塑機(jī)控制系統(tǒng)的工藝流程 圖如圖 32 所示 。 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 8 圖 32 注塑機(jī)工藝流程圖 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求 注塑機(jī)一般分為手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作模式。手動(dòng)模式時(shí)按下相應(yīng)的功能按鈕時(shí)，能完成相應(yīng)的操作，此模式一般為調(diào)試模具及維修時(shí)使用；自動(dòng)模式時(shí)，只需按下啟動(dòng)按鈕，注塑機(jī)就能按照調(diào)定的速度和壓力將相應(yīng)的動(dòng)作進(jìn)行到底，此模式一般多用在生產(chǎn)階段，工作流程如下：起始位置→合?！M(jìn)→注射→保壓延時(shí)→預(yù)塑→整退→啟模→頂出→起始 位置。 模具的開(kāi)啟與閉合 合模時(shí)：電磁鐵得電后，合模油缸油路接通，在油壓的推動(dòng)下模具閉合。開(kāi)模時(shí)：電磁鐵失電后，開(kāi)模油缸油路接通，在油壓的推動(dòng)下模具打開(kāi)。 注射座的整進(jìn)與整退 注射座整進(jìn)時(shí)：電磁鐵得電后，注射座在油壓的推動(dòng)下前進(jìn)到位，注射座射進(jìn)完成接近開(kāi)關(guān)工作。注射座整退時(shí)：電磁鐵失電后，注射座退回到原始位置，注射座射退完成接近開(kāi)關(guān)工作 。 注料桿的射進(jìn) 注塑電磁鐵得電后，注料桿在油壓的推動(dòng)下，把料筒內(nèi)的融好的原料快速壓入模具，擠壓完成后并保持一段時(shí)間（保壓），使 模具內(nèi)的塑料不會(huì)回流。 預(yù)塑液壓馬達(dá)的動(dòng)作 預(yù)塑電磁閥得電，預(yù)塑液壓馬達(dá)開(kāi)始工作，帶動(dòng)注塑螺杠旋轉(zhuǎn)，使原料不斷的湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 9 向前輸送，螺杠則在壓力的作用下后退并計(jì)量，當(dāng)后退到一定位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，預(yù)塑完成。 頂杠的頂出與復(fù)位 頂出電磁閥得電后，頂杠在油壓的推動(dòng)下將模具內(nèi)的產(chǎn)品頂出。 保模時(shí)間 高溫原材料擠入模具后，需要在模具中冷卻一段時(shí)間，讓其基本成型后才能打開(kāi)模具，這一段時(shí)間為保模時(shí)間。由于產(chǎn)品的大小和原材料的性質(zhì)的不同，不同產(chǎn)品的保模時(shí)間有所不同，這就要求保模時(shí)間長(zhǎng)短 可以調(diào)整。 注塑料筒溫度 注塑機(jī)的料筒溫度是注塑機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。原料進(jìn)入到料筒后，在加熱器與注塑杠剪切能共同作用下塑化，如果溫度控制不好，將導(dǎo)致原料塑化不良。注塑機(jī)在生產(chǎn)的過(guò)程中要求料筒的溫度隨著產(chǎn)品和原材料的不同，可以對(duì)溫度作出調(diào)整（一般不超過(guò) 400℃）。 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 10 第 4 章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 輸入輸出點(diǎn)的繼電器屬性 第三章中介紹了注塑機(jī)的主要?jiǎng)幼骱凸に嚵鞒蹋瑩?jù)此可作出 PLC 輸入輸出繼電器屬性表。下表為輸入點(diǎn)繼電器屬性表。 表 輸入點(diǎn)繼電器屬性表 序號(hào) 名 稱(chēng) 屬性 代號(hào) 1 抽芯出 位置開(kāi)關(guān) SQ1 2 抽芯入 位置開(kāi)關(guān) SQ2 3 快開(kāi)模 位置開(kāi)關(guān) SQ3 4 慢開(kāi)模 位置開(kāi)關(guān) SQ4 5 開(kāi)模止 位置開(kāi)關(guān) SQ5 6 關(guān)安全門(mén) 位置開(kāi)關(guān) SQ6 7 低壓鎖模 位置開(kāi)關(guān) SQ7 8 高壓鎖模 位置開(kāi)關(guān) SQ8 9 鎖模終止 位置開(kāi)關(guān) SQ9 10 一級(jí)射膠 位置開(kāi)關(guān) SQ10 11 二級(jí)射膠 位置開(kāi)關(guān) SQ11 12 三級(jí)射膠 位置開(kāi)關(guān) SQ12 13 溶膠終止 位置開(kāi)關(guān) SQ13 14 頂針終止 位置開(kāi)關(guān) SQ14 15 退針終止 位置開(kāi)關(guān) SQ15 16 倒索終止 位置開(kāi)關(guān) SQ16 17 溶膠 手動(dòng)按鈕 SB1 18 射臺(tái)前進(jìn) 手動(dòng)按鈕 SB2 19 射臺(tái)后退 手動(dòng)按鈕 SB3 20 頂針 手動(dòng)按鈕 SB4 21 退針 手動(dòng)按扭 SB5 22 倒索 手動(dòng)按鈕 SB6 23 射膠 手動(dòng)按鈕 SB7 24 鎖模 手動(dòng)按鈕 SB8 25 開(kāi)模 手動(dòng)按鈕 SB9 26 特快 手動(dòng)按鈕 SB10 27 調(diào)模向前 手動(dòng)按鈕 SB11 28 調(diào)模向后 手動(dòng)按鈕 SB12 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 11 下表為輸出點(diǎn)繼電器屬性表。 表 輸出點(diǎn)繼電器屬性表 序號(hào) 名稱(chēng) 屬性 代號(hào) 1 快速鎖模電磁閥 電磁閥 KA1 2 開(kāi)模電磁閥 電磁閥 KA2 3 射臺(tái)前進(jìn)電磁閥 電磁閥 KA3 4 射臺(tái)后退電磁閥 電磁閥 KA4 5 射膠電磁閥 電磁閥 KA5 6 二級(jí)射膠電磁閥 電磁閥 KA6 7 三級(jí)射膠電磁閥 電磁閥 KA7 8 溶膠電磁閥 電磁閥 KA8 9 頂針電磁閥 電磁閥 KA9 10 退針電磁閥 電磁閥 KA10 11 特快電磁閥 電磁閥 KA11 12 倒索電磁閥 電磁閥 KA12 13 高壓鎖模電磁閥 電磁閥 KA13 14 低壓鎖模電磁閥 電磁閥 KA14 15 抽芯出電磁閥 電磁閥 KA15 16 抽芯入電磁閥 電磁閥 KA16 17 快速開(kāi)模電磁閥 電磁閥 KA17 18 慢速開(kāi)模電磁閥 電磁閥 KA18 19 調(diào)模向前電磁閥 電磁閥 KA19 20 調(diào)模向后電磁閥 電磁閥 KA20 21 報(bào)警燈 燈泡 HL PLC 機(jī)型的選擇 隨著 PLC 控制的普及與應(yīng)用， PLC 產(chǎn)品的種類(lèi)和型號(hào)越來(lái)越多，而且功能也日趨完善。近年來(lái)，從美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家引進(jìn)的 PLC 產(chǎn)品及國(guó)內(nèi)廠家組裝或自 行開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品已有幾十個(gè)系列。其中三菱公司 FX 系列 PLC 聚集了整體式和模塊式 PLC 的優(yōu)點(diǎn)，其基本單元、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的高度與寬度相同，它們的相互連接不用基板，僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個(gè)整齊的長(zhǎng)方體。其體積小，很適于在機(jī)電一體化產(chǎn)品中使用。 FX2N系列的 PLC 為目前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，能完成絕大多數(shù)工業(yè)控制要求。上市多年之后，價(jià)格有所下降，性價(jià)比較高。 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 12 FX2N 系列 PLC 有以下技術(shù)特點(diǎn)： (1)FX2N 系列 PLC 采用一體化箱體結(jié)構(gòu)，其基本單元將 CPU、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出接口及電源等都集成在一個(gè)模塊 內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，成本低，安裝方便。 (2)FX2N 系列 PLC 是 FX 系列中功能最強(qiáng)、運(yùn)行速度最快的 PLC，基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá) ，超過(guò)了許多大、中型 PLC。 (3)FX2N 的用戶存儲(chǔ)器容量可擴(kuò)展到 16KB，其 I/O 點(diǎn)數(shù)最大可擴(kuò)展到 256 點(diǎn)。 (4)FX2N 有多種特殊功能模塊，如模擬量輸入 /輸出模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊、位置控制模塊、 RS232C/RS422/RS485 串行通信模塊或功能擴(kuò)展板、模擬定時(shí)器擴(kuò)展板等。 (5)FX2N 有 3000 多點(diǎn)輔助繼電器、 1000 點(diǎn)狀態(tài)繼電器、 200 多點(diǎn)定時(shí)器、 200點(diǎn) 16 位加計(jì)數(shù)器、 35 點(diǎn) 32 位加 /減計(jì)數(shù)器、 8000 多點(diǎn) 16 位數(shù)據(jù)寄存器、 128 點(diǎn)跳步指針及 15 點(diǎn)中斷指針。 (6)FX2N 有 128 種功能指令，具有中斷輸入處理、修改輸入濾波器常數(shù)、數(shù)學(xué)運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排序、 PID 運(yùn)算、開(kāi)平方、三角函數(shù)運(yùn)算、脈沖輸出、脈寬調(diào)制、串行數(shù)據(jù)傳送、校驗(yàn)碼及比較觸電等功能指令。 (7)FX2N 還有矩陣輸入、十鍵輸入、十六鍵輸入、數(shù)字開(kāi)關(guān)、方向開(kāi)關(guān)及 7 段顯示器掃描顯示等指令。 基于以上優(yōu)點(diǎn)，本論文采用 FX2N 系列的 PLC。 根據(jù)注塑機(jī)對(duì) PLC 控 制系統(tǒng)的要求，確定了系統(tǒng)所需的輸入、輸出設(shè)備，統(tǒng)計(jì)出所需的輸入信號(hào)的點(diǎn)數(shù)為 28 個(gè)，輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)為 21 個(gè)。故選擇輸入點(diǎn)為3輸出點(diǎn)為 32 的型號(hào)為 FX2N64MR 的 PLC。 輸入輸出地址分配表 確定了 PLC 的型號(hào)后，便可分配 PLC 的輸入 /輸出點(diǎn)的地址分配。其中輸入點(diǎn)地址分配如表 所示，輸出點(diǎn)地址分配如表 所示。 表 輸入點(diǎn)地址分配 序號(hào) 輸入端點(diǎn) 設(shè)備名稱(chēng) 功能說(shuō)明 1 X0 SQ1 抽芯出行程開(kāi)關(guān) 2 X1 SQ2 抽芯入行程開(kāi)關(guān) 3 X2 SQ3 快開(kāi)模行程開(kāi)關(guān) 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 13 4 X3 SQ4 慢開(kāi)模行程開(kāi)關(guān) 5 X4 SQ5 開(kāi)模止行程開(kāi)關(guān) 6 X5 SQ6 關(guān)安全門(mén)行程開(kāi)關(guān) 7 X6 SQ7 低壓鎖模行程開(kāi)關(guān) 8 X7 SQ8 高壓鎖模行程開(kāi)關(guān) 9 X10 SQ9 鎖模終止行程開(kāi)關(guān) 10 X11 SQ10 一級(jí)射膠行程開(kāi)關(guān) 11 X12 SQ11 二級(jí)射膠行程開(kāi)關(guān) 12 X13 SQ12 三級(jí)射膠行程開(kāi)關(guān) 13 X14 SQ13 溶膠終止行程開(kāi)關(guān) 14 X1