Page 49 - 《橡塑技术与装备》2020年16期（8月下半月）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS) 材料与应用 石则满·抽哥系统在超大型注塑机 PT6000 上的开发应用

唯一可以参考的是力劲公司自己做过的抽哥林柱功能 正压力 F，也就是在数值上 F=G。摩擦系数随着滑动 时克服摩擦力就需要很大的初始力才能拖动。也就是 查液压的顺畅性，侧面排除因连接后拖不动的原因查
最大注塑机吨位在 2 500 t，高度在 4 m。而 PT6000 t 速度的提高而降低，随载荷的增大先减少后增大，由 启动的加速度要很大，当启动后就要匀速运动，这时 找。调整抽哥固定架左、右方向微量，使抽哥油缸活
超大型注塑机抽哥成败的关键点在于抽出和复位力大 公式 P=Fμ 文献 ［2］ ，要知道两种材料之间的摩擦系数 克服摩擦阻力就不需要初始大小的拖动力，也就是匀 塞杆与哥林柱轴向平行 ；并在此过程确认抽哥油缸活
小的选取，抽拉的平稳性和安全性考虑是重点。 μ，需要知道接触面两种物体的材质和表面处理状况， 速后克服摩擦力比初始力小文献 ［2］ 。这样，哥林柱处 塞杆出、入与哥林柱的平行状态。
如何达到抽哥功能的顺利，满足其设计目标？其 42CrMn 材质哥林柱表面镀铬处理，表面抛光近似镜 于水平的状态，刚性强弱变化是这次动作的关键。要 抽哥油缸动作的压力大小，也就是克服摩擦阻力
组成是 ：上侧锁模油缸组件 3，安装于头板 2 的顶部 ； 面 ；头板 2 支撑哥林柱孔内支撑面是高力黄铜做支撑。 求哥林柱处于理想的直线状态，同时与头板支撑孔要 的大小。调试时压力从小到大，从 10 bar 开始动作，
而锁模油缸组件与头板又固定在锁模机架上。从其装 由 42CrMn 表层镀铬与高力黄铜的摩擦系数由文献 ［2］ 成同心，理想的悬浮于头板哥林柱孔中，这是最理想 5 bar 为增量逐步向上增加 ；速度以系统总流量的 5%
配关系图 ( 图 1) 来分析哥林柱组件的受力状态，哥林 μ 取 0.3，借鉴力劲曾经做过的 PT2500，同原理，类 的抽哥状态。 开始，以 5% 作为增量，试到 10% 为第一阶段试验。
柱组件就是指装配图 1 中的锁模油缸组件。由装配图 推比较法，哥林柱加锁模油缸组件总重 16.5 t，正压 围绕这个要求，首先、要选刚性好变形小材料并 试验时先以调试压力为变量，速度为定量，逐级实施
1 的相互关系分析受力状态 ， 由此可以简单转化成如 力 F 等于哥林柱组件自身重力 G，而摩擦力由摩擦力
且控制热处理方式，保证在使用中的变形最小 ；其次、 抽哥动作。
下受力图 ( 图 2) ，图 2 中，P 为拖动哥林柱组件的力， 公式得出，摩擦力大小为 P=16.5×9.8×0.3=48.5 kN，
要控制哥林柱和锁模油缸组件的长度，并使哥林柱组 以上调试方案确定后就是试验阶段，试验前要验
其数值大小与摩擦力相等。 参考力劲曾经做过 2 500 抽哥方案经验， 6 000 最终摩
件的重心落在支撑面上，最好在支撑点附近，也就是 证是否达到设计的状态。首先检查哥林柱的水平状态，
擦力 P 取 70 kN。
哥林柱组件的重心不能脱离头板 2 的模面，重心不悬 检查哥林柱组件悬出端的下垂量。经检查发现哥林柱
接下来是如何实现的问题，由其工作状态要求考
空是保证哥林柱的平衡理想状态 ；再次、要保证锁模 靠近中板端还是有一定的下垂量，抽哥固定架同样也
虑工作的平稳性，来设计动作流程，工作流程是一个
大油缸内充满的油液没有泄露，使锁模大油缸与哥林 存在下垂现象，调整抽哥支架的高、低，以期达到抽
简单的液压方向控制范畴，其控制的过程要求平稳、
柱相当成为一个整体，无相对滑动位移，减少启动时 哥固定架的高低，也就是抽哥油缸在上、下方向上与
无冲击，转换自如。由此得出液压控制原理图 ( 图 3)，
的冲击 ；最后、要保证抽哥油缸的动作路线与哥林柱 哥林柱轴线平行。水平调整后，按先前分析调试步骤
液压控制元件由 ：单向阀 5、方向阀 4、叠加式单向
的运动方向成上下，左右平行，防止成一定夹角，导 逐级试调。
节流阀构成控制油路。抽哥油缸 2 执行控制动作，实
致产生分力，需要更大的抽哥组件的力，这样才能保 调试后确认，抽出哥林柱组件时，用抽哥油缸
现哥林柱组件的抽出和复位动作，达到抽哥的功能。
证抽哥油缸缸径合理，不需要抽哥油缸缸径更大，以 无杆腔 60 bar 压力，动作时用油量为系统总流量的
图 1 装配图
此控制好制做经济成本。 10%，动作协调顺畅 ；用时 1 min 左右，经测量距离，
做到如上述分析，头板上侧支撑哥林柱组件孔到 计算后速度为 73 mm/s ；同样步骤测试哥林柱组件复
地面的中心高度要特殊考虑，要使哥林柱组件装在头 位，用抽哥油缸有杆腔 85 bar 压力，动作时用油量为
板上侧哥林柱孔内处于水平状态，哥林柱组件两端下 系统总流量的 10%，用时不到 1 min，动作协调顺畅，
垂量很少，近似直线状态 ；哥林柱组件的重心要落在 计算后速度为 88 mm/s。达到设计之初的目标。
图 2 受力图
头板哥林柱孔内，不能偏离头板的模面，重心不悬在
由图 2 知，哥林柱组件受到了两个方向的力 ：一
头板哥林柱孔模面外 ；装配图中抽哥固定架与头板的 4 结论
个是哥林柱组件的自身重力 G ；一个是阻止滑动的摩
固定要保证上、下与哥林柱组件成平行，抽哥固定架 通过以上验证，可知 ：抽哥时，拖动力为哥林柱
擦力 f。而摩擦力 f 方向是与运动趋势方向相反，图 2
在左、右方向与哥林柱组件也要成平行。液压控制抽 组件自重的正压力 ； 42CrMn 表面镀铬的状态下与高
中是与 P 大小相等，方向相反，也就是数值上 f=P ；
哥出、入动作要平稳、没冲击 ；切换要准确，无停顿 ； 力黄铜的摩擦系数约在 μ=0.3 左右 ；哥林柱在中心支
摩擦力的产生又是哥林柱组件对支撑面，也就是图 1
支撑、固定抽哥油缸的抽哥固定架要与哥林柱组件上、 撑时两端有下垂量，对克服摩擦阻力有一定影响 ；抽
中头板 2 的哥林柱孔对哥林柱组件的支撑力有关。支
下、左、右两个方向保持平行，两个方向平面延伸线 哥油缸与哥林柱的相对平行状态对抽哥力的大小影响
撑面的哥林柱孔正是哥林柱组件对哥林柱孔的正压力 图 3 液压控制原理图
不能相交 ；抽哥初始的抽出速度设计在 70 mm/s ；复 关键 ；锁模油缸与哥林柱无相对滑动。
F 产生的。 位速度设计在 80 mm/s。
由此可知，抽动哥林柱组件的力，只是克服哥林 2 分析及结果
装配图 1 看出整个抽哥组件，也就是哥林柱锁模 参考文献 ：
柱组件摩擦阻力而已，摩擦力是由支撑面的正压力产 ［1］ 陈飞，潘腾，邹海霞，等 .42CrMo 表面等离子体喷涂
油缸组件高悬在半空中，只有注塑机头板哥林柱孔内 3 验证
生，与支撑面的接触状态有关，也就是摩擦因数关联。 WC-Co 涂层性能研究 .2008 年中国机械工程学会年会暨甘肃
线性接触面支撑、平衡抽哥组件 ；其动作要平稳，不 通过对上述的分析结果，设计之初就按上述的分 省学术年会文集 .
接触面越光滑，摩擦因数越小。在受力面的正压力一
能有冲击，速度不能太快。要达到上述要求，要求哥 析目标实施。整机装配完成后，分别检查哥林柱两端 ［2］ 秦芳诚，杜诗文，李永堂，等 . 基于铸辗复合成形的 42CrMo
定的情况下，摩擦力由摩擦因数而定，随着接触面积 钢环件摩擦磨损性能的试验研究 . 热加工工艺， 2013， 42， (18).
逐渐加大，摩擦因数降低，并趋于稳定文献 ［1］ 。而摩 林柱水平状态时，哥林柱组件要处于理想的水平直线 的下垂量，确认在理想的控制范围内 ；脱离联接的抽
状态下，两端不可有下垂现象，否则，抽哥动作开始 哥油缸单独动作检查动作的连贯性和协调性，由此检
擦阻力是由哥林柱 组件 ( 图 2) 自身的重力 G 产生的

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