基于plc的注塑机系统改造设计

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1、一绪论随着经济全球化的蔓延，越来越多的人开始注重中国的广阔市场。由于近些年模具行业的迅速发展，中国的塑料行业也已经开始崛起。塑料作为一种新型材料，中国塑料工业在很多的领域得到了广泛的应用，实现了历史性的飞跃。注塑机是塑料成型的主要设备，注塑机的技术参数和性能与塑料性质和注塑成型的工艺有着十分密切的关系。注塑成型设备的进一步完善和发展必将推动整个注塑技术的进步，为注塑制品的开发和应用创造良好的条件。由于近期的全球化的经济震荡和国家劳动法的逐步完善，在节能、环保的环境下注塑机行业必须向着低能耗、低噪音、锁模力容易控制、运行平稳、安全可靠

2、和便于维修的方向发展才能获得更大的经济效益。近年来可编程控制器（简称PLC）以其高可靠性、高性能的特点，在注塑机的系统中得到了广泛的应用。注塑成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性，生产能力较高，并易于实现自动化。早期的注塑机由于当时的条件或成本限制多用继电器电路控制，其故障率高、维修量大、设备工作效率低。老式或废弃的注塑机长期搁置不用造成了严重的资源浪费。利用PLC对老式注塑机进行改造便可以大大的提高系统的控制精度，提高可靠性，并且维修方便。文章通过对注塑机结构的分析介绍，找出注塑机中易出现故障和能耗较高的部分，并进行分析。同时

3、文章对PLC的编程方法以及使用的方法进行简单介绍。设计出一个完整的由PLC控制的注塑机系统，实现低能耗、低噪音、锁模力容易控制、运行平稳、安全可靠和便于维修的目标！-33-二注塑机工作原理及工艺要求用PLC以及常用低压电器组成的自动控制系统，来完成注塑机的注塑生产工件的整个过程，并使系统达到工艺要求的性能指标。电控系统与液压系统相结合，对注塑机的工艺程序进行精确而稳定的控制，能实现长时间工作。2.1注塑机系统的基本组成和基本的工作原理1、注塑机成型原理注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔

4、融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料——熔融塑化——施压注射——充模冷却——启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。2、注塑机的结构注塑机根据塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机，按机器的传动方式又可分为液压式、机械式和液压——机械（连杆）式，按操作方式分为自动、半自动、手动注塑机。（1）卧式注塑机：这是最常见的类型。其合模部分和注射部分处于同一水平中心线上，且模具是沿水平方向打开的。其特点是：机身矮，易于操作和维修；机器重心低，安

5、装较平稳；制品顶出后可利用重力作用自动落下，易于实现全自动操作。目前，市场上的注塑机多采用此种型式。（2）立式注塑机：其合模部分和注射部分处于同一垂直中心线上，且模具是沿垂直方向打开的。因此，其占地面积较小，容易安放嵌件，装卸模具较方便，自料斗落入的物料能较均匀地进行塑化。但制品顶出后不易自动落下，必须用手取下，不易实现自动操作。立式注塑机宜用于小型注塑机，一般是在60克以下的注塑机采用较多，大、中型机不宜采用。-33-（3）角式注塑机：其注射方向和模具分界面在同一个面上，它特别适合于加工中心部分不允许留有浇口痕迹的平面制品。它占地

6、面积比卧式注塑机小，但放入模具内的嵌件容易倾斜落下。这种型式的注塑机宜用于小机。（4）多模转盘式注塑机：它是一种多工位操作的特殊注塑机，其特点是合模装置采用了转盘式结构，模具围绕转轴转动。这种型式的注塑机充分发挥了注射装置的塑化能力，可以缩短生产周期，提高机器的生产能力，因而特别适合于冷却定型时间长或因安放嵌件而需要较多辅助时间的大批量制品的生产。但因合模系统庞大、复杂，合模装置的合模力往往较小，故这种注塑机在塑胶鞋底等制品生产中应用较多。一般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等部分。注射成型的基本要求是塑化、注射

7、和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。同时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力（模腔内的平均压力一般在20～45MPa之间），因此必须有足够大的合模力。由此可见，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。2.2注塑机的操作合模→预塑→倒缩→喷嘴前进→注射→保压→喷嘴后退→冷却→开模→顶出→开门→取工件→关门→合模。注塑机操作项目：注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出形式的选择，料

8、筒各段温度及电流、电压的监控，注射压力和背压压力的调节等。预塑动作选择根据预塑加料前后注座是否后退，即喷嘴是否离开模具，注塑机一般设有三种选择。（1）固定加料：预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具，注座也不移动（本文研究的为此种类型）。（