2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  學(xué)生課程設(shè)計說明書</b></p><p>  題目: 注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>  教學(xué)院系 機械工程學(xué)院 </p><p>  專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化2008級

2、 </p><p>  學(xué)生姓名 </p><p>  指導(dǎo)教師 </p><p>  評 閱 人

3、 </p><p>  2011年 12月11日</p><p><b>  設(shè)計要求</b></p><p>  塑料的注塑成型,是將樹脂在加熱熔融的同時,與其他添加劑均勻地混合在一起,以一定的速度和壓力使其注入模具中,經(jīng)冷卻、固化后得到所要求形狀的制品的操作過程。</p><p>  注塑機控制裝置采用可編程控制

4、器PLC為基本控制單元。注塑機電控裝置由輸入,輸出裝置,PLC (PLC選用西門子S7—200、CPU222),開關(guān)閥等驅(qū)動電路組成。把編好的程序通過微機輸入PLC中,PLC把梯形圖或匯編語句表解讀為目標(biāo)代碼。中央處理單元以掃描的形式將注塑機狀態(tài)信號采樣輸入到存儲器中,再按用戶程序變成內(nèi)部邏輯關(guān)系得到所需要的輸出狀態(tài),通過輸出裝置控制注塑機動作。注塑機的外形結(jié)構(gòu)如圖1所示:</p><p>  圖1 注塑機的外

5、形圖</p><p>  注塑機生產(chǎn)一個產(chǎn)品一般要經(jīng)過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、高壓注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、啟模、復(fù)位等注塑成型工序,如圖2所示。這些動作的完成均由電磁閥控制液壓回路來完成。</p><p>  從注塑機的注塑成型工藝流程圖可看出,注塑機的控制過程是順序控制,它的工</p><p>  作是從閉模開始一步一步進行的,每個工步執(zhí)行指令使電磁閥動作,用行程

6、開關(guān)ST1—ST8和工藝過程時間(T37、T38、T39)來判斷每一步是否完成,且只有當(dāng)前一個工步完成后才能進入下有工步。</p><p>  圖2 注塑機的注塑成型工藝流程圖</p><p><b>  其操作過程如下:</b></p><p> ?、?當(dāng)按下SB1時注塑機進入工作狀態(tài),按下SB2時注塑機進入停止工作狀態(tài)。</p>

7、<p>  ⑵ 當(dāng)注塑機中的壓力油進入鎖??刂崎yH3和鎖模油缸中,使油缸動作,當(dāng)碰到行程開關(guān)ST1、ST2時,電磁閥YV1帶電,注塑機進入閉模工作狀態(tài)。</p><p> ?、?當(dāng)注塑機中的壓力油進入控制閥H4 、H5、H8和調(diào)模液壓馬達中,當(dāng)碰到行程開關(guān)ST3時,電磁閥YV2、YV4、YV8帶電,注塑機進入閘板閉合,閉模狀態(tài)停止。</p><p> ?、?當(dāng)壓力油進入控制閥

8、H6中,碰到行程開關(guān)ST4時,電磁閥YV6帶電,注塑機進入穩(wěn)壓工作狀態(tài),閘板閉合工作狀態(tài)停止。</p><p> ?、?當(dāng)注塑機保持穩(wěn)壓后,液壓油壓力上升,使壓力繼電器KP(SB3)電磁線圈通電,通過壓力繼電器KP(SB3)控制注塑機中射移控制閥H5和射移油缸,使電磁閥YV8帶電,從而控制注塑機注射座前進。</p><p>  ⑹ 當(dāng)壓力油進入控制閥H3﹑H6和射膠油缸中,碰到行程開關(guān)ST

9、5時,電磁閥YV1﹑YV7帶電,注塑機進入高壓注射工作狀態(tài),使注塑機注射座前進工作狀態(tài)停止。</p><p> ?、?當(dāng)注塑機高壓注射工作狀態(tài)停止時,定時器T37啟動并對注塑機進行延時保壓200S,使電磁閥YV7﹑YV8帶電。</p><p>  ⑻ 當(dāng)注塑機延時保壓時間到時,定時器T38啟動并對注塑機進行預(yù)塑,預(yù)塑時間為200S,使電磁閥YV1帶電。</p><p&g

10、t; ?、?當(dāng)注塑機預(yù)塑時間到時,注塑機中的壓力油進入控制閥H7中,當(dāng)碰到行程開關(guān)ST6時,使電磁閥YV2帶電,注塑機進入解壓工作狀態(tài),注塑機預(yù)塑工作狀態(tài)停止。</p><p> ?、?當(dāng)注塑機解壓停止時,定時器T39啟動并控制注塑機閘板開啟200S,使電磁閥YV5帶電。</p><p>  ⑾ 當(dāng)注塑機閘板開啟時間到時,注塑機中壓力油進入控制閥H3中,當(dāng)碰到行程開關(guān)ST7時,使電磁閥YV

11、1﹑YV3帶電,注塑機進入啟模工作狀態(tài)。</p><p> ?、?當(dāng)注塑機啟模停止時,注塑機碰到行程開關(guān)ST1﹑ST2﹑ST8時,注塑機進入復(fù)位工作狀態(tài),為下一個工作循環(huán)做準(zhǔn)備。</p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  設(shè)計要求2</b></p><p>&l

12、t;b>  目 錄6</b></p><p><b>  1 緒論8</b></p><p>  1.1 塑料制品的應(yīng)用[6][7]8</p><p>  1.2 注塑成型[6][7][10][12]8</p><p>  1.3 設(shè)計的內(nèi)容9</p><p> 

13、 2 注塑機控制系統(tǒng)概述10</p><p>  2.1 塑料工業(yè)的歷史和未來發(fā)展[4][7]10</p><p>  2.1.1 注塑機的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢10</p><p>  2.1.2 加入WTO以后的形勢和發(fā)展策略[14].[15]11</p><p>  3 注塑成型的基本參數(shù)12</p><p&g

14、t;  3.1 注塑成型[6]12</p><p>  3.2 注塑成型的基本參數(shù)[4]12</p><p>  3.2.1注射部分主要性能參數(shù)12</p><p>  3.2.2 合模力性能參數(shù)14</p><p>  4 注塑機注塑成型控制系統(tǒng)16</p><p>  4.1 注塑機的組成[7]16&l

15、t;/p><p>  4.2 注塑機液壓油路系統(tǒng)[6][7]16</p><p>  4.3 合模系統(tǒng)19</p><p>  4.4 注射系統(tǒng)19</p><p>  4.5 電氣控制系統(tǒng)[1][2][3][4][5][7]19</p><p>  4.5.1 注塑機控制裝置19</p><

16、p>  4.5.2 注塑機的動作時序表和I/O接線圖20</p><p>  4.5.3 注塑機PLC的輸入、輸出繼電器的屬性表21</p><p>  4.5.4 注塑機動作功能圖22</p><p>  4.5.5 注塑機的程序23</p><p>  4.5.6 操作說明27</p><p>&l

17、t;b>  結(jié) 論29</b></p><p><b>  參考文獻31</b></p><p><b>  指導(dǎo)教師簡介32</b></p><p><b>  致謝33</b></p><p><b>  1 緒論</b>&

18、lt;/p><p>  1.1 塑料制品的應(yīng)用[6][7] </p><p>  塑料制品在日常生活中是常常見到的,如家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金、通信器材、以及醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域。塑料制品的使用比例正迅猛增加,這主要是因為以下原因:</p><p> ?、?塑料與金屬材料相比有許多優(yōu)點:容易加工、生產(chǎn)效率高、節(jié)約能源、絕緣性能好、質(zhì)量輕(相對密度約

19、為1.0~1.4,比鋁輕一半,比鋼輕3/4)[6]、比強度高、具有突出的耐磨、耐腐蝕等。</p><p>  ⑵ 在日用和工業(yè)產(chǎn)品中,一個設(shè)計合理的塑料制品往往能代替多個傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件,加上利用工程塑料特有的性質(zhì),可以一次成型非常復(fù)雜的形狀,降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時。</p><p> ?、?注塑成型是塑料加工中普遍采用的方法之一。該方法適用于全部熱塑性能和部分熱固性塑料,由于

20、注塑成型加工不僅產(chǎn)量多,而且適用于多種原料,能夠成批、連續(xù)的生產(chǎn),并且具有穩(wěn)定的尺寸,容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化和高速化,具有較高的經(jīng)濟效益。因此,目前工業(yè)產(chǎn)品非金屬化,金屬制品塑料化的趨勢日益明顯。</p><p>  1.2 注塑成型[6][7][10][12]</p><p>  塑料的注塑成型,是將樹脂在加熱熔融的同時,與其他添加劑均勻地混合在一起,以一定的速度和壓力注入模具中,經(jīng)冷卻、

21、固化后得到所要求形狀的制品的操作過程。</p><p>  要想獲得合格的塑料制品,必須要有設(shè)計合理、制造精良的模具,還需要有和該模具配套的注塑機以及合理的加工工藝,因此,人們常將模具、注塑機、以及加工工藝稱為注塑成型過程的三個基本要素。</p><p> ?、?注塑模具是注塑成型加工的主要工具之一,在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面的水平高低,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)

22、量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代,并最終決定著企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)能力和速度。</p><p> ?、?注塑機是注塑成型必需的要素之一。一般來說,市場上供應(yīng)各種形式和規(guī)格的注塑機,但是在實踐中,必須根據(jù)模具的實際情況來選擇。</p><p> ?、?成型加工工藝也是注塑成型加工的必需的要素之一,就是將壓力、溫度、速度三大要素組成最合理的搭配,在成型過程中,要想確定一組最佳成型條件決非易事,因為影

23、響成型條件的因素很多,除制品的形狀、模具結(jié)構(gòu)、注塑設(shè)備、原材料等之外,電壓波動和環(huán)境溫度的變化對成型都有影響,因此,操作人員必須根據(jù)塑料制品再成型過程中出現(xiàn)的具體問題認(rèn)真調(diào)整,才能生產(chǎn)出合格的塑料制品。</p><p><b>  1.3 設(shè)計的內(nèi)容</b></p><p>  注塑制品在人們生活中占有較大的比重,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防建設(shè)、文教衛(wèi)生和日常生活中得到廣泛使

24、用。</p><p>  注塑機通過塑料模具注射成型塑料制品,產(chǎn)品質(zhì)量與注塑機控制參數(shù)有直接關(guān)系,控制系統(tǒng)是注塑機的主要組成部分,目前,注塑機發(fā)展的主要特點是向精密化、低噪聲、高效率節(jié)能和高度自動化方向發(fā)展。為了適應(yīng)國內(nèi)外注塑機控制系統(tǒng)的不斷更新,將自動控制理論結(jié)合注塑機工藝過程對注塑機提出一些新的控制方法,包括注塑機液壓異步電機節(jié)能變頻技術(shù)的改造、精密注塑機及電動注塑機控制系統(tǒng)等[7]。力求理論結(jié)合實際,把握注

25、塑機發(fā)展方向,系統(tǒng)的把注塑機械與控制系統(tǒng)相結(jié)合。</p><p>  全論文共有四章,第一章,緒論,介紹了塑料制品的應(yīng)用和成型;第二章,介紹注塑機控制系統(tǒng)概述;第三章,描述注塑成型基本參數(shù);第四章,介紹注塑機注塑成型控制系統(tǒng)。內(nèi)容包括注塑機的液壓系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、注射系統(tǒng)電器控制系統(tǒng),可遍程控制器PLC在注塑機動作順序的控制等。</p><p>  2 注塑機控制系統(tǒng)概述</p>

26、<p>  2.1 塑料工業(yè)的歷史和未來發(fā)展[4][7]</p><p>  從50年代技術(shù)創(chuàng)新推出了螺桿式塑料注射成型機至今已有50多年的歷史。目前在工程塑料業(yè)中,80%采用了注射成型。近年來由于汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)對注射制品日益增長的需要,推動了注射成型技術(shù)水平的發(fā)展和提高。我國塑料機械2000年銷售額在70億元人民幣左右,以臺數(shù)記約為8.5萬臺,其中40%左右是注射成型機。從

27、美國、日本、德國、意大利、加拿大等主要生產(chǎn)國來看,注塑機的產(chǎn)量都在逐年增加,在塑料機械中占的比重最大。</p><p>  2.1.1 注塑機的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢</p><p>  從注射機問世起,鎖模力在1000-5000kN,注射量在50-2000g的中小型注射機占絕大多數(shù)。到了70年代后期,由于工程塑料的發(fā)展,特別是在汽車、船舶、宇航、機械以及大型家用電器方面的廣泛應(yīng)用,使大型注射

28、機得到了迅速發(fā)展。美國最為明顯。在1980年全美國約有140臺10000kN以上鎖模力的大型注塑機投入巾場,到1985年增至500多臺。日本名機公司已經(jīng)成功地制造了當(dāng)今世界最大的注塑機,其鎖模力達到120000kN,注射量達到92000g[4][14][15]。</p><p>  80年代以來,CAD/CAE/CAPP/CAM計算機應(yīng)用技術(shù)在塑機制造業(yè)的廣泛采用,促進了我國注塑機研發(fā)和制造水平的高速發(fā)展。以寧波

29、海天股份有限公司為代表的一批國家級高新技術(shù)企業(yè)都相繼引進美國U.G.S和PTC公司的計算機輔助設(shè)計和分析等軟件,實現(xiàn)了三維立體參數(shù)化建模,機構(gòu)運動仿真,對主關(guān)原件分析,對高應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力分布、應(yīng)力峰值、危險區(qū)域等進行準(zhǔn)確的分析計算,幫助設(shè)計人員迅速</p><p>  地了解、評估和修改設(shè)計方案,保證重要零件結(jié)構(gòu)合理性的可靠性達到完美。 </p><p>  高效注塑機的開模與預(yù)塑一般都是同

30、步完成。開模過程中同時完成抽芯和頂出。日本展覽會上的最快注塑機,工作周期只有1秒鐘。注塑機的控制技術(shù)歷經(jīng)了繼電器、接觸器控制及可編程控制器控制和專用計算機控制的發(fā)展過程。自20世紀(jì)60年代末美國費洛斯公司首先應(yīng)用計算機控制技術(shù)開始,經(jīng)過20世紀(jì)80年代以后的高速發(fā)展,已經(jīng)不是簡單的動作控制,而是包括熔體溫度、注射壓力、注射速度、保壓時間、冷卻過程及液壓回路等各種參數(shù)的綜合控制。注塑機過去大多數(shù)采用開環(huán)控制,目前正在向閉環(huán)控制方向發(fā)展。&

31、lt;/p><p>  2.1.2 加入WTO以后的形勢和發(fā)展策略[14].[15]</p><p>  加入WTO以后,將對我國注塑機行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響,對企業(yè)來說機遇和挑戰(zhàn)并存,從我國注塑機械工業(yè)總體水平看,都與發(fā)達國家存在較大差距。所以要加大我國注塑機行業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代最新技術(shù)的應(yīng)用。</p><p> ?、?加入WTO以后,將對我國注塑機行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響

32、,對企業(yè)來說機遇和挑戰(zhàn)并存。</p><p> ?、?圍繞中國農(nóng)業(yè),原材料,能源,交通,電子,建筑等方面的發(fā)展,制定好塑料機械行業(yè)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)。</p><p> ?、?配合塑料加工行業(yè),加速高新技術(shù)的應(yīng)用。如厚壁成型技術(shù)(TMC)、片狀成型技術(shù)(SMC)、反應(yīng)注射成型技術(shù)(RIM)、廢棄塑料回收利用和再生等[7]。</p><p> ?、?為提高中國塑料機械的控制水

33、平和技術(shù)性能,要加速應(yīng)用微電腦技術(shù)和高精度元件。 </p><p>  ⑸ 提高塑料模具制造水平。</p><p>  3 注塑成型的基本參數(shù)</p><p>  3.1 注塑成型[6]</p><p>  注塑成型:是將樹脂在加熱熔融的同時,與其他添加劑均勻地混合在一起,以一定的速度和壓力注入模具中,經(jīng)冷卻,固化后得到所要求形狀的制品的操作

34、過程。</p><p>  注塑成型工藝過程包括三個過程:</p><p> ?、?成型前的準(zhǔn)備:包括原料的選擇,原料的預(yù)處理,料筒的清洗,脫模劑的選用等。</p><p> ?、?成型操作:從原料到塑件的過程。注塑機生產(chǎn)一個產(chǎn)品一般要經(jīng)過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、高壓注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、啟模、復(fù)位等注塑成型工序等過程。</p><p> 

35、?、?塑件的后處理:使塑件整形,通過熱處理、調(diào)濕處理,防止塑件變形,開裂等。</p><p>  3.2 注塑成型的基本參數(shù)[4]</p><p>  3.2.1注射部分主要性能參數(shù)</p><p>  注射裝置主要作塑化粒狀塑料和注射熔料入模之用。因此,注射部分的參數(shù)即表示注塑機在注射,塑化性能方面的特征參數(shù)。</p><p><b&

36、gt; ?、?注射量</b></p><p>  是指注塑機在注射柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達到的最大注出量。它在一定程度上反映了注塑機生產(chǎn)制品能力的大小,標(biāo)志著注塑機所能生產(chǎn)的塑料制品的最大質(zhì)量。因此,注射量可表示注塑機規(guī)格的主要參數(shù)。</p><p> ?、?注射容積:注射時注射量以體積的計量??煞掷碚撟⑸淙莘e和當(dāng)量注射容積。</p><p&

37、gt;  理論注射容積:注射時所能排出的理論最大容積Vc。注射部件相關(guān)尺寸如圖3所示:即</p><p>  Vc=0.8Ds×Ds×S (2-1)</p><p>  Vc :理論注射容積,cm3; Ds:螺桿直徑,cm; S :螺桿注射行程,cm</p>

38、<p>  圖3 注射部件相關(guān)尺寸結(jié)構(gòu)</p><p>  當(dāng)量注射容積:注塑機在100Mpa注射壓力條件下的理論注射熔積Vb。</p><p>  Vb=KpVc (2-2)</p><p>  Kp:壓力比值。 Vb:當(dāng)量注射容積,cm3

39、。</p><p> ?、?注射質(zhì)量;注塑機在無模操作條件下,從噴嘴所能注出的樹脂最大質(zhì)量W(g)。</p><p>  W=Vcα1α2p=Vcαp (2-3)</p><p>  α1 :密度修正系數(shù); α2 :螺桿泄漏修正系數(shù),一般為0.9

40、5;</p><p>  P :常溫下塑料制件密度,g/cm3。</p><p>  在使用注塑機時,所加工的塑料制品的質(zhì)量一般在機器注射量的1/4~4/5,最低不應(yīng)小于1/10。因為過小的注射量不僅使機器的能力得不到充分發(fā)揮,而且還會因塑料在機筒內(nèi)停留時間過長而分解;反之,過大難以成型。</p><p>  ⑵ 注射壓力:Pi (Mpa)</p>&

41、lt;p>  注射時為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和模腔等處的流動阻力,螺桿對塑料需施加壓力此壓力稱為注射壓力。注射壓力不僅是熔料充模的必要條件,同時也是直接影響到成型制品的質(zhì)量。即:</p><p>  Pi=FoPo/Fs (2-4)Fo:油缸注射腔總截面,cm2; Fs:機筒內(nèi)孔截面積cm2 ; P:工作油

42、壓力,MPa</p><p>  ⑶ 注射速率:表示??炻奶卣鲄?shù)之一,是表示單位時間內(nèi)從噴嘴射出的熔料量。即:</p><p>  qi=QoFs/Fo (2-5)</p><p>  Qo:工作油流量,cm3/s。 qi :注射速率,g/s</p&g

43、t;<p> ?、?塑化能力與回復(fù)率 </p><p>  塑化能力:是表示螺桿與機筒在單位時間內(nèi)可提供熔融樹脂的最大能力Q。</p><p>  螺桿塑化能力應(yīng)滿足下面條件,即 </p><p>  G≥3.6W/t (2-6)</p&

44、gt;<p>  G :螺桿塑化能力,Kg/h ; W:機器注射量,g ; t : 制件最短冷卻時間,s</p><p>  回復(fù)率:反映螺桿間斷工作時恢復(fù)原注射狀態(tài)能力的大小。 </p><p>  3.2.2 合模力性能參數(shù)</p><p>  合模力性能參數(shù),主要用來表示該部件在工作時所能提供的力和模具安裝尺寸等特性。</p>

45、<p>  合模力:在注射時,要使模具不被模腔壓力所形成的脹模力頂開,必須對模具施以足夠的夾緊力,即合模力Pcm。</p><p>  模腔壓力:螺桿作用于熔料的壓力,在熔料流經(jīng)澆注系統(tǒng)后,將要損失一部分,余下的為模腔內(nèi)的熔料壓力,即模腔壓力Pm。注射時動模板的力平衡如圖⑷所示:</p><p>  Pcm≥PmF

46、 (2-7)</p><p>  F:制品在分型面上的投影面積。</p><p>  圖4 注射時動模板的力平衡</p><p>  合模力是保證質(zhì)量的重要條件。同時它又直接影響到機器的尺寸和質(zhì)量,它在一定程度上反映了機器加工制品能力的大小。所以,經(jīng)常用來表示機器規(guī)格大小的主要參數(shù)。</p><p>  4

47、 注塑機注塑成型控制系統(tǒng)</p><p>  4.1 注塑機的組成[7]</p><p>  注塑機結(jié)構(gòu)外形如圖1所示,它的具體組成部分有:液壓油路系統(tǒng),合模系統(tǒng),射臺移動系統(tǒng),加熱冷卻系統(tǒng),潤滑系統(tǒng),電氣控制系統(tǒng),安全保護.監(jiān)測系統(tǒng)以及供料等輔助系統(tǒng)。</p><p>  4.2 注塑機液壓油路系統(tǒng)[6][7]</p><p>  注塑機液

48、壓油路系統(tǒng)由油泵、油泵電機、油箱、油管、油溫冷卻器、比例壓力閥、比例流量閥、開關(guān)閥、液壓馬達等各種液壓元件組成。</p><p><b>  ⑴ 液壓系統(tǒng)</b></p><p>  它是為注塑機的各種執(zhí)行機構(gòu)(工作油缸)提供壓力和速度控制的裝置。液壓油路一般由控制系統(tǒng)壓力與流量的主回路和去各執(zhí)行機構(gòu)的分回路組成。</p><p>  液壓油的

49、走向:油箱里的油經(jīng)過濾油器到油泵,在經(jīng)過比例流量閥到各個方向閥的進油孔,各方向閥的電磁線圈按規(guī)定的程序帶電,使電磁閥運動,壓力油也就依次進入相應(yīng)的油缸或液壓馬達?;赜偷蛪簜?cè)經(jīng)冷卻器流入油箱,液壓油的壓力和流量是由比例壓力閥和比例流量閥控制,根據(jù)參考文獻[7],得液壓油路原理圖(圖5),</p><p>  液壓油路元件表(表1),注塑機液壓油路系統(tǒng)工作順序表(表2)。</p><p>  

50、注塑機液壓油路系統(tǒng)原理圖,如圖</p><p> ?、?根據(jù)注塑機液壓油路圖,可以知道注塑機液壓油路所需元件表,如表1所示:</p><p>  表1 注塑機液壓油路圖元件表</p><p>  ⑶ 根據(jù)注塑機液壓油路圖5,注塑機液壓油路所需元件表1,可以知道注塑機液壓油路系統(tǒng)工作順序表,如表2所示:</p><p>  表2 液壓油路系

51、統(tǒng)工作順序表</p><p><b>  4.3 合模系統(tǒng)</b></p><p>  它是保證成型模具可靠地閉合和實現(xiàn)模具啟閉的動作,并頂出制品的過程。鎖緊模具的力要大于注射壓力,保證塑料制品的精度,防止產(chǎn)生飛邊。合模裝置主要有模板,拉桿,合模機構(gòu),制品頂出裝置和安全門,調(diào)模裝置等組成。合模動作包括:關(guān)安全門、鎖模、注射、保壓、熔膠、冷卻、抽膠、開模、制品頂出等。&

52、lt;/p><p><b>  4.4 注射系統(tǒng)</b></p><p>  注塑機注射系統(tǒng)的作用是使物料塑化和熔融,并在高壓和高速下將熔體注入模腔。注射系統(tǒng)主要由塑化裝置,螺桿驅(qū)動裝置,計量裝置,注射動作裝置,注射座以及整體移動裝置,加料斗裝置等組成。</p><p>  4.5 電氣控制系統(tǒng)[1][2][3][4][5][7]</p>

53、;<p>  4.5.1 注塑機控制裝置</p><p>  注塑機控制裝置采用可編程控制器PLC為基本控制單元。注塑機電控裝置由輸入,輸出裝置,PLC(PLC選用西門子S7—200、CPU222),開關(guān)閥等驅(qū)動電路組成。把編好的程序通過微機輸入PLC中,PLC把梯形圖或匯編語句表解讀為目標(biāo)代碼。中央處理單元以掃描的形式將注塑機狀態(tài)信號采樣輸入到存儲器中,再按用戶程序變成內(nèi)部邏輯關(guān)系得到所需要的輸出

54、狀態(tài),通過輸出裝置控制注塑機動作。主塑機生產(chǎn)一個產(chǎn)品一般要經(jīng)過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、整進注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、起模、復(fù)位等注塑成型操作工序,注塑機注塑成型工藝流程,如圖2所示:</p><p>  4.5.2 注塑機的動作時序表和I/O接線圖</p><p>  根據(jù)注塑機工藝流程圖編制PLC注塑機動作時序表(表3)和PLC的I/O接線圖(圖7):</p><p&g

55、t;  PLC注塑機動作時序表,如表3所示:</p><p>  表3 注塑機動作時序表</p><p> ?、?注塑機PLC的I∕O接線圖,如圖7所示:</p><p>  圖6 注塑機I/O接線圖</p><p>  4.5.3 注塑機PLC的輸入、輸出繼電器的屬性表</p><p> ?、?根據(jù)注塑機PLC的I/

56、O接線圖,可知道PLC的輸入,輸出繼電器的屬性,如表4所示:</p><p>  表4 PLC輸入,輸出繼電器屬性表</p><p>  ② 注塑機PLC的內(nèi)部元件屬性表</p><p>  表5 PLC注塑機內(nèi)部元件屬性表</p><p>  4.5.4 注塑機動作功能圖</p><p>  根據(jù)注塑機動作流程圖、注

57、塑機動作時序表和注塑機PLC的I/O接線圖繪制注塑機動作功能圖,如圖8所示:</p><p>  圖7 注塑機動作功能圖</p><p>  4.5.5 注塑機的程序</p><p>  根據(jù)注塑機動作流程圖、注塑機動作時序表、注塑機PLC的I/O接線圖和注塑機動作功能圖編寫程序。</p><p>  TITLE=程序注釋</p>

58、<p>  Network 1 </p><p>  LD I1.1</p><p>  O M12.0</p><p>  AN I1.2 // 按下SB1(I1.1)時注塑機進入工作狀態(tài),按下SB2(I1.2)時</p><p>  = M12.0 注塑機

59、進入停止工作狀態(tài)。</p><p>  Network 2 </p><p>  LD SM0.1</p><p>  O M11.3</p><p>  O M12.0</p><p>  MOVW 0, MW11 // 當(dāng)注塑機進入工作狀態(tài)時,將

60、左移位指令MW11清零。</p><p><b>  Network 3</b></p><p>  LDN M12.1</p><p>  AN M12.2</p><p>  AN M12.3</p><p>  AN M12.4</p><p

61、>  AN M12.5</p><p>  AN M12.6</p><p>  AN M12.7</p><p>  AN M11.0</p><p>  AN M11.1</p><p>  AN M11.2 // 當(dāng)M12.1—M11.2各工

62、步(從注塑機鎖?!獑⒛?均為零時,</p><p>  = M12.0 使M12.0置為1。</p><p>  Network 4 </p><p>  A I0.1</p><p>  A I0.2 // 當(dāng)注塑機中的壓力油進入鎖模油缸中,碰到行程開關(guān)ST1、</p>

63、;<p>  LD M11.3 ST2(I0.1、I0.2)時注塑機進入鎖模(M12.1)工作狀態(tài)。 </p><p>  A M1.0</p><p><b>  OLD</b></p><p>  LD M12.1 // 當(dāng)鎖模工作狀態(tài)停止時,壓力油進入調(diào)模馬達,當(dāng)碰到行&l

64、t;/p><p>  A I0.3 程開關(guān)ST3(I0.3)時,注塑機進入閘板閉合(M12.2)工作狀態(tài)。 </p><p>  OLD </p><p>  LD M12.2 // 當(dāng)閘板閉合工作狀態(tài)停止時,壓力油進入控制閥H6中,當(dāng)A I0.4 碰到行程開關(guān)ST4(I

65、0.4)時,注塑機進入穩(wěn)壓(M12.3)工作狀態(tài)。 </p><p><b>  OLD</b></p><p>  LD M12.3 // 當(dāng)注塑機保持穩(wěn)壓時,壓力升高使壓力繼電器KP[用</p><p>  A I0.0 SB3(I0.0)代替]通電時,注塑機注射座前進(M12.4)。

66、 </p><p><b>  OLD </b></p><p>  LD M12.4 // 當(dāng)注塑機注射座前進停止時,壓力油進入射膠油缸中,當(dāng)碰A I0.5 到行程開關(guān)ST5(I0.5)時,注塑機進入高壓注射(M12.5)工作狀態(tài)。</p><p><b>  OLD </b&g

67、t;</p><p>  LD M12.5 // 當(dāng)注塑機高壓注射停止時,定時器T37啟動并對注塑機</p><p>  A T37 進行延時保壓(M12.6),保壓時間為200s。</p><p>  OLD // 當(dāng)注塑機保壓時間到時,定時器T38啟動并對注塑機進</p

68、><p>  LD M12.6 行預(yù)塑(M12.7),預(yù)塑時間為200s。</p><p>  A T38</p><p><b>  OLD</b></p><p>  LD M12.7 // 當(dāng)注塑機預(yù)塑時間到時,壓力油進入控制閥H7中,當(dāng)碰</p>

69、<p>  A I0.6 到行程開關(guān)ST6(I0.6)時,注塑機進入解壓(M11.0)工作狀態(tài)。</p><p><b>  OLD</b></p><p>  LD M11.0 // 當(dāng)注塑機解壓停止時,定時器T39啟動并對注塑機進行</p><p>  A T

70、39 閘板開啟(M11.1),閘板開啟時間為200s。</p><p><b>  OLD</b></p><p>  LD M11.1 // 當(dāng)注塑機閘板開啟停止時,壓力油進入鎖模油缸中,當(dāng)</p><p>  A I1.0 碰到行程開關(guān)ST7(I1.0)時,注塑

71、機進入啟模(M11.2)工作狀態(tài)。</p><p><b>  OLD</b></p><p>  LD M11.2 // 當(dāng)注塑機啟模停止時,當(dāng)碰到行程開關(guān)ST1、ST2、ST8</p><p>  A I1.3 (I0.1、I0.2、I1.3)時,注塑機進入復(fù)位(M11.3)工作狀

72、態(tài),為 </p><p>  A I0.1 下一個工作循環(huán)作準(zhǔn)備。</p><p>  A I0.2</p><p>  OLD // 當(dāng)注塑機復(fù)位(M11.3)為1時,將MW11再次清零。</p><p>  SLW MW11,

73、 1</p><p>  Network 5 </p><p>  LD M12.5 </p><p>  TON T37, 20</p><p><b>  Network 6</b></p><p>  LD M12.6</p><p>  TON

74、 T38, 20</p><p><b>  Network 7</b></p><p>  LD M11.0</p><p>  TON T39, 20</p><p><b>  Network 8</b></p><p>  LD M12.1

75、</p><p>  O M12.5</p><p>  O M12.7</p><p>  O M11.2</p><p>  = Q0.0</p><p><b>  Network 9</b></p><p>  LD

76、M12.2</p><p>  O M11.0</p><p>  = Q0.1</p><p>  Network 10</p><p>  LD M11.2</p><p>  = Q0.2</p><p>  Network 11</p>

77、<p>  LD M12.2</p><p>  = Q0.3</p><p>  Network 12</p><p>  LD M11.1</p><p>  = Q0.4</p><p>  Network 13</p><p>  LD

78、 M12.3</p><p>  O M12.5</p><p>  = Q0.5</p><p>  Network 14</p><p>  LD M12.6</p><p>  = Q0.6</p><p>  Network 15 // <

79、;/p><p>  LD M12.2</p><p>  O M12.4</p><p>  O M12.6</p><p>  = Q1.0</p><p>  4.5.6 操作說明</p><p>  注塑機生產(chǎn)一個產(chǎn)品一般要經(jīng)過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、整進注射、

80、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、起模、頂出產(chǎn)品等操作工序。這些動作的完成均由電磁閥控制液壓回路來完成。</p><p>  從注塑機的注塑成型工藝流程圖可看出,注塑機的控制過程是順序控制,它的工作是從閉模開始一步一步進行的,每個工步執(zhí)行指令使電磁閥動作,用行程開關(guān)ST1—ST8和工藝過程時間(T37、T38、T39)來判斷每一步是否完成,且只有當(dāng)前一個工步完成后才能進入下有工步。</p><p>

81、<b>  其操作過程如下:</b></p><p> ?、?當(dāng)按下SB1時注塑機進入工作狀態(tài),按下SB2時注塑機進入停止工作狀態(tài)。</p><p> ?、?當(dāng)注塑機中的壓力油進入控制閥H3和鎖模油缸中,使油缸動作,當(dāng)碰到行</p><p>  程開關(guān)ST1、ST2,使電磁閥YV1電,注塑機進入閉模工作狀態(tài)。</p><p&

82、gt; ?、?當(dāng)注塑機中的壓力油進入控制閥H4 、H5、H8和調(diào)模液壓馬達中,當(dāng)碰到行程開關(guān)ST3,使電磁閥YV2、YV4、YV8帶電,注塑機進入閘板閉合工作狀態(tài),閉模工作狀態(tài)關(guān)閉。</p><p> ?、?當(dāng)壓力油進入控制閥H6中,碰到行程開關(guān)ST4,使電磁閥YV6帶電,注塑機進入穩(wěn)壓工作狀態(tài),閘板閉合工作狀態(tài)關(guān)閉。</p><p>  ⑸ 當(dāng)注塑機保持穩(wěn)壓后,液壓油壓力上升,使壓力繼電

83、器KP通電,通過壓力繼電器KP(SB3)控制注塑機中射移控制閥H5和射移油缸,使電磁閥YV8帶電,從而控制注塑機注射座前進。</p><p>  ⑹ 當(dāng)壓力油進入控制閥H3﹑H6和射膠油缸中,使射膠油缸動作,當(dāng)碰到行程開關(guān)ST5,使電磁閥YV1﹑YV7帶電,注塑機進入高壓注射工作狀態(tài),注塑機注射座前進工作狀態(tài)關(guān)閉。</p><p> ?、?當(dāng)注塑機高壓注射工作狀態(tài)停止時,定時器T37啟動并

84、對注塑機進行延時保壓200S,使電磁閥YV7﹑YV8帶電。</p><p>  ⑻ 當(dāng)注塑機延時保壓時間到時,定時器T38啟動并對注塑機進行預(yù)塑,預(yù)塑時間為200S,使電磁閥YV1帶電。</p><p> ?、?當(dāng)注塑機預(yù)塑時間到時,注塑機中的壓力油進入控制閥H7中,當(dāng)碰到行程開關(guān)ST6,使電磁閥YV2帶電,注塑機進入解壓工作狀態(tài)。</p><p>  ⑽ 當(dāng)注塑機

85、解壓停止時,定時器T39啟動并控制注塑機閘板開啟200S,使電磁閥YV5帶電。</p><p>  ⑾ 當(dāng)注塑機閘板開啟時間到時,注塑機中壓力油進入控制閥H3中,當(dāng)碰到行程開關(guān)ST7時使電磁閥YV1﹑YV3帶電,使注塑機進入啟模工作狀態(tài)。</p><p> ?、?當(dāng)注塑機啟模停止時,注塑機碰到行程開關(guān)ST1﹑ST2﹑ST8時,注塑機進入復(fù)位工作狀態(tài),為下一個工作循環(huán)做準(zhǔn)備。</p&g

86、t;<p><b>  結(jié) 論</b></p><p>  塑料制品在日常生活中是常常見到的,如家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金、通信器材、以及醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域。所以,我們現(xiàn)在研究塑料的生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計和塑料的成型方式越來越重要。</p><p>  注塑成型是塑料加工中普遍采用的方法之一。</p><p>

87、  根據(jù)實驗室現(xiàn)有的條件,設(shè)計了一個模擬塑料成型的生產(chǎn)線控制系統(tǒng),通過設(shè)計,了解到塑料成型生產(chǎn)線的工藝流程,注塑機生產(chǎn)一個產(chǎn)品一般要經(jīng)過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、整進注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、起模、頂出產(chǎn)品等工序。通過對這些動作完成的程序設(shè)計和在實驗室里的檢測,我們了解了PLC的應(yīng)用,開關(guān)的作用和注塑機注塑成型生產(chǎn)線的控制檢測等。</p><p>  通過設(shè)計,從中我獲得了寶貴的經(jīng)驗,并且使我在大學(xué)四年所學(xué)到的知識得

88、到應(yīng)用,在設(shè)計時存在著很多不足之處,希望老師給以指正。在此,謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x!</p><p><b>  參考文獻</b></p><p>  [1]S7—200系統(tǒng)手冊.2005</p><p>  [2]周文俊.設(shè)備實用手冊.中國水利水電出版社,2001</p><p>  [3]楊震寬.電工最新

89、基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.2003</p><p>  [4]王向東,楊惠娣.注射成型技術(shù)進展.中國塑料.2001,15 </p><p>  [5]易繼鍇.電氣傳動自動控制原理與設(shè)計.北京工業(yè)大學(xué)出版社,1990 </p><p>  [6]劉來英.注塑成型工藝.化學(xué)工業(yè)出版社,2004 </p><p>  [7]鐘漢如.注塑機控制系統(tǒng).化學(xué)工業(yè)

90、出版社,2003,12 </p><p>  [8]北京化工學(xué)院編.塑料機械液壓傳動.中國輕工業(yè)出版社,1984 </p><p>  [9]廖常初.PLC編程及應(yīng)用.機械工業(yè)出版社,200,5 </p><p>  [10]丘明恒.塑料成型工藝.西北工業(yè)大學(xué)出版社,1994</p><p>  [11]石安富,襲云表.實用塑料成型技術(shù)手冊

91、.上海科技教育出版社,1995</p><p>  [12]曹宏深,趙仲治.塑料成型工藝與模具設(shè)計.機械工業(yè)出版社,1993 </p><p>  [13]吳培熙,王祖玉.塑料制品生產(chǎn)工藝手冊.化學(xué)工業(yè)出版社,1998 </p><p>  [14]張靜章.簡析注塑機的現(xiàn)狀和發(fā)展策略.中國塑料工業(yè)機械信息,2002(5):14~19</p><p

92、>  [15]許政倉.我國塑料機械創(chuàng)造工業(yè)慨況與前景.中國塑料,2002,16(2):1~7</p><p><b>  致謝</b></p><p>  注塑機注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計是在xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范,平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使

93、我掌握了基本的設(shè)計方法,還使我明白了許多待人處事的道理。本論文從選題到設(shè)計完成,每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的,傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此,謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x!</p><p>  本論文的順利完成,離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此感謝xx老師的指導(dǎo)和幫助;感謝實驗室老師的指導(dǎo)和幫助。</p><p>  在四年的學(xué)習(xí)期間,得到同學(xué)的大量幫助,在此表示深深的感謝

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