大型中空成形机液压系统的设计与研究

　　1 引言

　　随着化学工业的迅猛发展以及对塑料容器需求的迅速增长，塑料容器制品的品种日趋多样化，其结构也日趋复杂化。按塑料容器体积大小，中空塑料制品可分为小型(小于1O L)、中型(小于25 L)、大型(大于25L)和超大型(100 L以上)4个规格，绝大多数中空塑料制品都采用吹塑加工方法得到，传统的中空吹塑加工方法主要有挤出吹塑、注射吹塑和拉伸吹塑三大类，其中挤出吹塑具有设备造价低、适应性广、成形周期短等优点，被广泛用来加工大、中型甚至超大型的中空制品，但该加工方法也存在壁厚不易控制、制品表面有夹料缝、外观质量不高和原料消耗大等不足。尤其对于大型形状复杂的制品，由于受型坯自重的影响，在型坯上部会发生减薄和缩径现象，因此型坯质量好坏是决定大型中空吹塑制品壁厚均匀性等质量指标的关键。本文通过分析大型塑料中空成形工艺流程，对其液压控制系统进行了优化设计，同时根据大型中空成形机液压控制系统的核心是壁厚控制这一特点，对塑料中空成形机壁厚控制系统进行了研究。

　　2 塑料中空成形工艺流程分析

　　大型塑料中空成形机一般包括：挤出机、机头、合模装置、吹胀装置、制品取出装置、液压站、强弱电控制系统。按挤出型坯的方式分可分为储料式和连续挤出式。大型中空吹塑成形机挤出型坯的方式主要为储料式。它以颗粒状的聚丙烯、聚乙烯和一些填加色料为原料，通过料斗把原料送入挤出机的加热管道中，经过机筒上的加热器加热，使之成为熔融态；再以给定的压力，借助可调速的旋转，进入机头后将熔融料注入储料缸内。在储料缸内的熔融塑料温度高达300℃。随着熔料的不断注入，缸内熔料压力迅速上升，推动料位活塞向上移动；当料位达到设定值时，口模打开，将熔料注射到模具中，继而进行吹气、保压，使熔融态的塑料在模具内固化成形。随着熔融塑料挤出到开模取出制品等一系列动作的完成，所需的中空制品即完成了。

　　大型塑料中空成形机的主要工艺流程为：

　　3 塑料中空成形机液压系统的设计

　　大型塑料中空成形机是一个多执行机构系统，该系统执行元件多、动作复杂，顺序要求严格，并且要求有一定的动态响应特性，因此采用液压传动更容易实现。如图1为中空吹塑成形机液压传动系统原理图，该液压系统共有合模、移模、吹针插入及壁厚控制4组液压缸，泵源由双联叶片泵及单向阀、卸荷阀组成一个自动卸载的供油系统。

　　由于降低液压系统的能耗是降低大型中空成形机整机能耗的关键，因此其液压系统除根据中空吹塑机液压系统的负载情况以及系统的动作要求设计外，同时还需要考虑系统的节能问题。因系统仅在短时间内有需要大流量、高压力的要求，故选用双联叶片泵作为