儲(chǔ)料式機(jī)頭分為中心入料式和側(cè)向入料式。側(cè)向入料式是應(yīng)用非常廣泛的一種方式。在儲(chǔ)料式側(cè)向入料中空吹塑機(jī)中,機(jī)頭所起的作用是融合融料,并形成型坯,融料融合的關(guān)鍵是機(jī)頭中的流道。目前我國(guó)一些企業(yè)研究出了雙層心形包絡(luò)流道,但雙層心形包絡(luò)流道流道長(zhǎng)度較短,壓降較大,熔料融合后周向均勻性較差。在此基礎(chǔ)上國(guó)內(nèi)研究出了雙層雙螺旋流道,如圖1所示。 1.中心桿;2.推料盤(pán);3.上端蓋;4.入料口;5.分流芯套;6.分流孔; 7.頭外筒;8.外芯;9.內(nèi)芯; 10.推料筒;11.固定套;12.襯套; 13.下端蓋;14.芯模;15.口模;16.導(dǎo)流套;17.鍵;18.儲(chǔ)料腔; 19.推桿;20.外螺旋流道;21.導(dǎo)流通孔;22.分流錐 圖1 雙層雙螺旋流道機(jī)頭
圖1中,外芯設(shè)有兩條呈180o對(duì)稱(chēng)纏繞的外螺旋流道,內(nèi)芯設(shè)有兩條呈180o對(duì)稱(chēng)纏繞的內(nèi)螺旋流道,內(nèi)螺旋流道與外螺旋流道呈180o對(duì)稱(chēng)布置,外芯和內(nèi)芯上的每條螺旋流道(內(nèi)螺旋流道與外螺旋流道)的纏繞角度均為360o,以使外芯和內(nèi)芯的360o的外壁面上的熔料充分均勻地融合。工作時(shí),熔料從入料口進(jìn)入機(jī)頭外筒,經(jīng)過(guò)分流芯套的分流孔,由外芯上的分流錐順利完成分流,熔料向分流錐兩側(cè)流動(dòng),并經(jīng)導(dǎo)向流道轉(zhuǎn)向90o后,引流到內(nèi)、外芯分流處,一部分熔料由外芯上的外螺旋流道向下螺旋流動(dòng),另一部分則通過(guò)導(dǎo)流通孔流入到內(nèi)芯的內(nèi)螺旋流道中,熔料在內(nèi)、外螺旋流道內(nèi)流動(dòng)時(shí),一部分熔料隨著內(nèi)、外螺旋流道向下流動(dòng),另一部分熔料順著內(nèi)、外芯壁向下流向儲(chǔ)料腔,這樣可以保證360o都有熔料下流,使得熔料均勻融合。 型坯壁厚的自動(dòng)控制有軸向控制和徑向控制兩種。對(duì)于徑向控制技術(shù),我國(guó)還處于研究階段,相對(duì)而言,軸向控制的研究成熟一些。本文針對(duì)200L以上的大容量中空吹塑機(jī)進(jìn)行了型坯壁厚的軸向控制研究。型坯壁厚的軸向控制采用的是閉環(huán)控制技術(shù)。用戶(hù)在壁厚控制器的觸摸屏面板上設(shè)定型坯壁厚軸向變化曲線,PLC控制器根據(jù)曲線把相應(yīng)的電壓或者電流信號(hào)傳至電液伺服閥,由電液伺服驅(qū)動(dòng)伺服油缸控制中心桿的上下移動(dòng),從而改變機(jī)頭口模間隙。 同時(shí),連接中心桿的伺服油缸活塞桿上安有傳感器(磁懸浮電子尺),電子尺可感知頭口模間隙的大小并反饋給PLC控制器,在PLC控制器內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較,然后經(jīng)伺服功率放大器傳送給電液伺服閥,再通過(guò)伺服閥驅(qū)動(dòng)伺服油缸,油缸帶動(dòng)中心桿移動(dòng),最終控制口模的開(kāi)度,完成對(duì)型坯壁厚的控制。型坯壁厚控制的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。本文研究的型坯壁厚控制系統(tǒng)是一個(gè)位置控制系統(tǒng),由電液伺服系統(tǒng)組成。控制的核心部分是中心桿的位置,其中中心桿位置控制精度是決定型坯壁厚控制效果的關(guān)鍵。因此本系統(tǒng)的研究重點(diǎn)為中心桿位置控制精度,即型坯壁厚的控制精度和系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 型坯壁厚的控制方法是:將每一個(gè)型坯形成過(guò)程分成數(shù)個(gè)點(diǎn),分別對(duì)這些點(diǎn)的壁厚進(jìn)行控制。控制點(diǎn)數(shù)越少,響應(yīng)速度越快,但是點(diǎn)數(shù)太少,達(dá)不到所要的壁厚控制精度,且在型坯周?chē)纬闪巳劢涌p(環(huán)紋);點(diǎn)數(shù)太多,會(huì)造成系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),伺服油缸來(lái)不及對(duì)接收的信號(hào)做出反映,型坯就已經(jīng)出來(lái)了。傳統(tǒng)的200L塑料桶壁厚控制器都是64點(diǎn)或者128點(diǎn)的。本文針對(duì)200 L雙L環(huán)桶進(jìn)行了研究,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在滿足壁厚控制精度為±1mm,每點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間為0.3~0.4秒的前提下選用256點(diǎn)壁厚控制更為合適。 針對(duì)200L以上的大容量中空吹塑機(jī)機(jī)頭的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。所設(shè)計(jì)的雙層雙螺旋流道形式相比于其它結(jié)構(gòu)形式。其使熔料融合更加均勻,熔體的流動(dòng)更加順暢,消除了理論接縫,提高了制品強(qiáng)度;根據(jù)功能要求,采用優(yōu)化方法確定了工藝參數(shù)和尺寸,為200L以上大容量中空吹塑機(jī)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ);在已有的型坯壁厚控制的基礎(chǔ)上,研究了200L雙L環(huán)桶最優(yōu)的控制點(diǎn)數(shù)和控制點(diǎn)的連接方法,提高了壁厚的均勻性、精度和制品的強(qiáng)度。 |
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