KT一30型立式注塑机是引进台湾今机机械股份有限公司的电源插头线专用设备,我厂将其用于注塑塑料螺栓、螺杆等塑料制品的生产:但在用该注塑机顶料液缸活塞顶杆顶出注塑好的螺杆时,出现了下面的情况:当把控制顶料液缸工作的电滋换向阀置于“顶料”位置时,液缸顶杆慢慢上伸至螺杆,钢模具中的螺杆突然向上弹射,与安装在注塑机基座上的钢模压头相碰撞,致使成型的螺杆严重变形。重复此操作,结果都相同。

2      原因分析

        经过反复的观察、分析,终于找出了使螺杆变形的原因。当液缸下腔进油,活塞杆刚上升而未接触螺杆,液压力只需克服塞杆的自重即可。而液压力大小由负载决定,即此时只需很小的液压力就可使活塞杆上升,当活塞杆上升接触到螺杆时,由于螺杆整个圆周和模具间有一定的致密吸附力,使其负载骤然增加,又由于用液体为介质传递压力有滞后作用,所以此时我们看到活塞杆处于僵持不动状况,一旦液压力达到克服吸附力与活塞杆、螺杆等自重力之和的瞬间,螺杆周壁与模板间的致密吸附力将突然消失,此时活塞杆的负载将突然减小,液缸内的液体膨胀,致使活塞杆作瞬时加速上升运动,至行程终点时由于惯性的作用,螺杆继续上抛弹射到上模造成变形。要想消除螺杆弹射现象,就必须阻止活塞杆作瞬时加速运动。此外,活塞杆是靠自重排出下腔液体,因而返回下落缓慢,工作效率也较低。

3      技术改进方案及实施

我设想了两种防止活塞杆作瞬时加速运动的方案:其一是根据液缸结构设计一个弹簧,套装在活塞杆上。随着活塞的不断上升,弹簧不断压缩,压缩力也不断增加。在活塞顶杆接触螺杆时,其压缩力已接近最大值。此力在螺杆周壁与模板间致密吸附力消失后能起到平衡和缓冲作用,阻止活塞杆加速上升;同时也可对活塞产生向下推力,在活塞杆返回下落时加快速度,提高工作效率:其二是对进排油回路进行改进。把油缸的单腔进油改为双腔进油,将油缸上下腔串接在油路中。并采用单向节流阀这一缓冲调速回路来控制活塞杆的工作速度。当下腔进油时,上腔油在缓慢排出过程中可产生一定的背压,可阻止活塞杆加速度上升。由于该注塑机基础及机身平台底部地坑的液缸安装尺寸已不能变更,决定利用原有顶料控制回路进行技术改进。首先,对液缸内部及活塞尺寸进行了实际测绘,并考虑出杆行程问题,设计了弹簧;其次是测量绘制液缸改进加工图纸,将原单向作用缸改为双向作用缸。具体做法是:在液缸压盖活塞杆轴伸处加装一O型密封圈,并在活塞上加工车制一凹形环槽,将L型单向密封圈改装为O型双向密封圈。对原上腔排油孔改装后用丝堵堵住,留一个串接在油路中;第三是改进了液压控制回路。在回路中加装一组调速元件,并将原控制液缸单向动作的两位两通电滋换向阀改为两位四通电滋换向阀,用以控制液缸双向动作。

4      结论

按照以上方案对顶螺杆油路系统进行技术安装后,立式注塑机效果很好,完全达到了预想的目的,立式注塑机其顶杆过程中螺杆加速向上弹射现象消失了,而且很平稳;返程比原先快多了,完成一个动作要比未改造前平均快10秒左右,提高了工作效率。这表明对顶料液缸系统的技术改进研究试验是成功的。