【文章內(nèi)容簡介】 ：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，計量準(zhǔn)確的性能，并且在注射時對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、計量裝置、螺桿傳動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 (論文 ) 7 合模部分 它是保證成型模具可靠地閉合和實現(xiàn)模具啟閉動作，并頂出制品，即成型制品的工作部 件。因為在注射時，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，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、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)過程，液壓和電氣則是為了保證注射成型機(jī)按工藝過程預(yù)定的要求（壓力、速度、溫度、時間及位置）和動作程序，準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行工作而設(shè)置的動力和控制系統(tǒng)、液壓部分重要有動力油泵、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程溫度、時間、壓力及速度于設(shè)定值。電氣部分主要由動力、動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、接近開關(guān)、光柵開關(guān)、三相異步電機(jī)、各種開關(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)開始工作時，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、計件值清零、保壓時間設(shè)定等），然后 PLC 控制器按一定時序發(fā)出控制信號控制液壓傳動機(jī)構(gòu)的電磁閥和交流調(diào)功器的啟動，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，此后液壓傳動機(jī)構(gòu)將開始生產(chǎn)的動作步序。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 (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、自動兩種工作模式。手動模式時按下相應(yīng)的功能按鈕時，能完成相應(yīng)的操作，此模式一般為調(diào)試模具及維修時使用；自動模式時，只需按下啟動按鈕，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→預(yù)塑→整退→啟?！敵觥鹗?位置。 模具的開啟與閉合 合模時：電磁鐵得電后，合模油缸油路接通，在油壓的推動下模具閉合。開模時：電磁鐵失電后，開模油缸油路接通，在油壓的推動下模具打開。 注射座的整進(jìn)與整退 注射座整進(jìn)時：電磁鐵得電后，注射座在油壓的推動下前進(jìn)到位，注射座射進(jìn)完成接近開關(guān)工作。注射座整退時：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間（保壓），使 模具內(nèi)的塑料不會回流。 預(yù)塑液壓馬達(dá)的動作 預(yù)塑電磁閥得電，預(yù)塑液壓馬達(dá)開始工作，帶動注塑螺杠旋轉(zhuǎn)，使原料不斷的湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 9 向前輸送，螺杠則在壓力的作用下后退并計量，當(dāng)后退到一定位置時，限位開關(guān)動作，預(yù)塑完成。 頂杠的頂出與復(fù)位 頂出電磁閥得電后，頂杠在油壓的推動下將模具內(nèi)的產(chǎn)品頂出。 保模時間 高溫原材料擠入模具后，需要在模具中冷卻一段時間，讓其基本成型后才能打開模具，這一段時間為保模時間。由于產(chǎn)品的大小和原材料的性質(zhì)的不同，不同產(chǎn)品的保模時間有所不同，這就要求保模時間長短 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)的過程中要求料筒的溫度隨著產(chǎn)品和原材料的不同，可以對溫度作出調(diào)整（一般不超過 400℃）。 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 10 第 4 章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 輸入輸出點的繼電器屬性 第三章中介紹了注塑機(jī)的主要動作和工藝流程，據(jù)此可作出 PLC 輸入輸出繼電器屬性表。下表為輸入點繼電器屬性表。 表 輸入點繼電器屬性表 序號 名 稱 屬性 代號 1 抽芯出 位置開關(guān) SQ1 2 抽芯入 位置開關(guān) SQ2 3 快開模 位置開關(guān) SQ3 4 慢開模 位置開關(guān) SQ4 5 開模止 位置開關(guān) SQ5 6 關(guān)安全門 位置開關(guān) SQ6 7 低壓鎖模 位置開關(guān) SQ7 8 高壓鎖模 位置開關(guān) SQ8 9 鎖模終止 位置開關(guān) SQ9 10 一級射膠 位置開關(guān) SQ10 11 二級射膠 位置開關(guān) SQ11 12 三級射膠 位置開關(guān) SQ12 13 溶膠終止 位置開關(guān) SQ13 14 頂針終止 位置開關(guān) SQ14 15 退針終止 位置開關(guān) SQ15 16 倒索終止 位置開關(guān) SQ16 17 溶膠 手動按鈕 SB1 18 射臺前進(jìn) 手動按鈕 SB2 19 射臺后退 手動按鈕 SB3 20 頂針 手動按鈕 SB4 21 退針 手動按扭 SB5 22 倒索 手動按鈕 SB6 23 射膠 手動按鈕 SB7 24 鎖模 手動按鈕 SB8 25 開模 手動按鈕 SB9 26 特快 手動按鈕 SB10 27 調(diào)模向前 手動按鈕 SB11 28 調(diào)模向后 手動按鈕 SB12 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 11 下表為輸出點繼電器屬性表。 表 輸出點繼電器屬性表 序號 名稱 屬性 代號 1 快速鎖模電磁閥 電磁閥 KA1 2 開模電磁閥 電磁閥 KA2 3 射臺前進(jìn)電磁閥 電磁閥 KA3 4 射臺后退電磁閥 電磁閥 KA4 5 射膠電磁閥 電磁閥 KA5 6 二級射膠電磁閥 電磁閥 KA6 7 三級射膠電磁閥 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 快速開模電磁閥 電磁閥 KA17 18 慢速開模電磁閥 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)品的種類和型號越來越多，而且功能也日趨完善。近年來，從美國、日本、德國等國家引進(jìn)的 PLC 產(chǎn)品及國內(nèi)廠家組裝或自 行開發(fā)的產(chǎn)品已有幾十個系列。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，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整齊的長方體。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，價格有所下降，性價比較高。 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 12 FX2N 系列 PLC 有以下技術(shù)特點： (1)FX2N 系列 PLC 采用一體化箱體結(jié)構(gòu)，其基本單元將 CPU、存儲器、輸入 /輸出接口及電源等都集成在一個模塊 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)、運行速度最快的 PLC，基本指令執(zhí)行時間高達(dá) ，超過了許多大、中型 PLC。 (3)FX2N 的用戶存儲器容量可擴(kuò)展到 16KB，其 I/O 點數(shù)最大可擴(kuò)展到 256 點。 (4)FX2N 有多種特殊功能模塊，如模擬量輸入 /輸出模塊、高速計數(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、模擬定時器擴(kuò)展板等。 (5)FX2N 有 3000 多點輔助繼電器、 1000 點狀態(tài)繼電器、 200 多點定時器、 200點 16 位加計數(shù)器、 35 點 32 位加 /減計數(shù)器、 8000 多點 16 位數(shù)據(jù)寄存器、 128 點跳步指針及 15 點中斷指針。 (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)運算、浮點數(shù)運算、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排序、 PID 運算、開平方、三角函數(shù)運算、脈沖輸出、脈寬調(diào)制、串行數(shù)據(jù)傳送、校驗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)字開關(guān)、方向開關(guān)及 7 段顯示器掃描顯示等指令。 基于以上優(yōu)點，本論文采用 FX2N 系列的 PLC。 根據(jù)注塑機(jī)對 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)計出所需的輸入信號的點數(shù)為 28 個，輸出信號的點數(shù)為 21 個。故選擇輸入點為3輸出點為 32 的型號為 FX2N64MR 的 PLC。 輸入輸出地址分配表 確定了 PLC 的型號后，便可分配 PLC 的輸入 /輸出點的地址分配。其中輸入點地址分配如表 所示，輸出點地址分配如表 所示。 表 輸入點地址分配 序號 輸入端點 設(shè)備名稱 功能說明 1 X0 SQ1 抽芯出行程開關(guān) 2 X1 SQ2 抽芯入行程開關(guān) 3 X2 SQ3 快開模行程開關(guān) 湖北理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 13 4 X3 SQ4 慢開模行程開關(guān) 5 X4 SQ5 開模止行程開關(guān) 6 X5 SQ6 關(guān)安全門行程開關(guān) 7 X6 SQ7 低壓鎖模行程開關(guān) 8 X7 SQ8 高壓鎖模行程開關(guān) 9 X10 SQ9 鎖模終止行程開關(guān) 10 X11 SQ10 一級射膠行程開關(guān) 11 X12 SQ11 二級射膠行程開關(guān) 12 X13 SQ12 三級射膠行程開關(guān) 13 X14 SQ13 溶膠終止行程開關(guān) 14 X1