談?wù)凱VC-U排水管件自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)

文章來(lái)源:本站    時(shí)間:2019-08-28 15:30:18

談?wù)凱VC-U排水管件自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)


通過(guò)對國內外PVC-U排水管件注塑加工技術(shù)的發(fā)展情況及趨勢的分析,結合PVC-U排水管件自動(dòng)化生產(chǎn)和質(zhì)量控制的要求,提出了管件產(chǎn)品結構外形和對應模具結構的設計要點(diǎn),特別是潛伏式澆注系統的設計應用和頂出系統的創(chuàng )新設計,使得PVC-U排水管件自動(dòng)化生產(chǎn)成為可能,同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量比一般管件模具所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量又有所提高。


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1.國內外PVC-U排水管件注塑加工技術(shù)的發(fā)展情況及趨勢

我國PVC-U排水管件的生產(chǎn)最早是從二十世紀八十年代末期開(kāi)始的。那時(shí)的注塑機主要是以配方粉料作為生產(chǎn)用料,模具全部都是采用大澆口直接進(jìn)膠方式設計和制作,生產(chǎn)車(chē)間粉塵大,產(chǎn)品需要大量的人工進(jìn)行澆口的修剪。原料先按照配方進(jìn)行稱(chēng)量,投入到高混機,高混到130后再轉入低混,低混溫度降至60 以下放出??咳斯ひ淮度氲阶⑺軝C料斗中,早期生產(chǎn)工藝相對簡(jiǎn)陋;其塑化效果差,產(chǎn)品的外觀(guān)和內在質(zhì)量都不太穩定。而且隨著(zhù)生產(chǎn)的不斷進(jìn)行,螺桿料筒經(jīng)過(guò)磨損后,粉料就不容易下料,影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。早期的PVC-U排水管件生產(chǎn):環(huán)境粉塵污染大、人工勞動(dòng)強度大、工藝粗糙簡(jiǎn)陋、生產(chǎn)效率低。隨著(zhù)二十多年的發(fā)展,現在原料基本上是先進(jìn)行造粒,既保證了配方中各種原料的充分捏合,又增加了后期生產(chǎn)的塑化效果。而且粒料也便于實(shí)現集中供料,在料斗中易于下料,實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化,產(chǎn)品質(zhì)量也因材料和注塑工藝的穩定而得到較大提高。國內也有部分企業(yè)實(shí)現了不同程度的自動(dòng)化生產(chǎn),尤其是近幾年,由于國內人工成本的不斷提高,企業(yè)對管件生產(chǎn)自動(dòng)化的迫切要求日益突出。其實(shí)國外早就在二十世紀七、八十年代就開(kāi)始了管件生產(chǎn)的自動(dòng)化,尤其是在歐美等發(fā)達國家,在整個(gè)管件生產(chǎn)過(guò)程中,從原料的投入、生產(chǎn)、檢驗、包裝、入庫到出庫,除了檢驗和包裝外,基本上實(shí)現了無(wú)人化操作。

國外管件生產(chǎn)自動(dòng)化主要表現在,配方原料必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家造粒,通過(guò)專(zhuān)門(mén)的原料罐車(chē)送至管件生產(chǎn)廠(chǎng)家。在高壓泵的作用下將原料壓入一個(gè)巨大的儲料罐中,最后通過(guò)集中供料系統輸送到每臺注塑機的料斗中。注塑機中生產(chǎn)的管件產(chǎn)品有的從機臺中自動(dòng)掉入注塑機下的輸送帶傳送出去,有的通過(guò)機械手放入注塑機旁的輸送帶傳送,在皮帶出口安裝一個(gè)大轉盤(pán),由工人在轉盤(pán)處進(jìn)行集中分類(lèi)裝箱。由于國外原料在出廠(chǎng)前經(jīng)過(guò)嚴格的檢測,保證了產(chǎn)品性能和質(zhì)量的穩定,故在產(chǎn)品檢測方面只在轉盤(pán)處隨機抽樣檢測,工人只進(jìn)行分類(lèi)包裝和貼標簽,至于每箱的數量用電子稱(chēng)進(jìn)行稱(chēng)量,具體做法是將包裝箱直接放在電子稱(chēng)上,達到裝箱重量就封口,貼標簽。包裝好的產(chǎn)品碼放在專(zhuān)用托盤(pán)上,由叉車(chē)司機送入立體倉庫入口處,通過(guò)立體倉庫自動(dòng)運輸系統送入規定的倉位,品名數量隨即計入倉庫計量系統。

2.管件自動(dòng)化生產(chǎn)的基本要求

PVC-U管件生產(chǎn)實(shí)現自動(dòng)化必須要從以下幾個(gè)方面考慮:

(1)原材料的自動(dòng)供料系統,該系統要求計量準確,輸送可靠,即當注塑機料斗中的原料達到最高量的時(shí)候或者用量達到最低量的時(shí)候,遠程控制系統能夠自動(dòng)控制料斗入口處閘門(mén)的關(guān)閉或是開(kāi)啟,實(shí)現原材料的自動(dòng)供給。

(2)注塑機的自動(dòng)化控制系統,包括溫度控制系統,開(kāi)模、抽入芯、頂出、鎖模等動(dòng)作的自動(dòng)化控制,以及用于機械手的控制系統。在一個(gè)成型周期時(shí)間內,每個(gè)動(dòng)作元素及相關(guān)的動(dòng)作時(shí)間均能按照預先輸入到計算機內的參數自動(dòng)運行。

(3)PVC-U管件模具若要滿(mǎn)足自動(dòng)化生產(chǎn),要求推板頂出時(shí),產(chǎn)品與流道能夠自動(dòng)分離,這點(diǎn)顯得特別重要,達到了這一點(diǎn),就能減少大師的操作工,提高效率,降低成本。另外管件模具要求抽芯、入芯、頂出、復位等動(dòng)作運行可靠。即便是頂針沒(méi)有完全復位時(shí),也能避免型芯撞壞頂針,從而實(shí)現安全的自動(dòng)化生產(chǎn)。

(4)產(chǎn)品與流道料的自動(dòng)輸送系統,該系統有兩種常用的方式:一種是產(chǎn)品和流道料從注塑機模具中頂出后,直接掉入注塑機下面坑道內的皮帶輸送系統,通過(guò)此皮帶將產(chǎn)品和流道料輸送到集中包裝區;另一種是通過(guò)機械手將產(chǎn)品和流道料直接放入注塑機旁的皮帶輸送系統,同樣通過(guò)皮帶將產(chǎn)品和流道料輸送到集中包裝區。這兩種方式一個(gè)共同的地方就是在皮帶的出口,也就是集中包裝區都設有一個(gè)大的轉盤(pán),所有的產(chǎn)品和流道料在轉盤(pán)處由工人進(jìn)行分檢和包裝。

實(shí)現以上四個(gè)方面的自動(dòng)化時(shí),整個(gè)注塑機作業(yè)區就可以實(shí)現無(wú)人化和熄燈作業(yè),只需工作開(kāi)機前進(jìn)行換模和調試時(shí)在場(chǎng)操作,正常生產(chǎn)時(shí),僅安排少量人員在包裝區作業(yè)。這樣整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節,除檢驗和包裝外,基本上實(shí)現了生產(chǎn)的自動(dòng)化。

3.管件模具標準設計與制造


早在二十世紀九十年代,PVC-U排水管件模具主要是由各模具廠(chǎng)家根據客戶(hù)特定的訂單進(jìn)行組織與生產(chǎn),模具及零件的制作按單件設計與制造。不但成本高,效率低,質(zhì)量不穩定,甚至交貨期通常也較長(cháng)。正因為模具制作存在以上的諸多問(wèn)題,所以各模具廠(chǎng)家在管件模具的標準化設計與制作上逐步走向統一??偟脑瓌t是:管件模具模架部分交給專(zhuān)業(yè)模坯廠(chǎng)家制作;模具外圍零件實(shí)行標準化設計和批量制作;模具廠(chǎng)家根據客戶(hù)訂單要求,只加工型腔和型芯部分(主要加工型腔、型芯、水道以及產(chǎn)品成型部位),這樣的好處是:模具車(chē)間生產(chǎn)組織計劃性強;外圍標準件平時(shí)可以投入批量制作;標準件制作可以提高效率,并保證質(zhì)量的穩定;可以大大縮短模具的交貨期;由于標準件批量的制作,相對單件來(lái)說(shuō)成本低,提高模具廠(chǎng)家的競爭力。

管件模具的結構主要包括:面板、定模板、定模型腔、動(dòng)模板、動(dòng)模型腔、型芯、滑塊及滑塊副部件、抽芯部件、頂出推板、動(dòng)模底板等,其中為了保證模具的強度,通常將面板和定模板做成整板式。

從功能上講,管件模具包括:澆注系統、冷卻系統、頂出系統、抽入芯系統。為了保證管件模具的自動(dòng)化生產(chǎn),澆注系統中的澆口通常采用潛伏式澆口,以利于產(chǎn)品與流道的自動(dòng)分離,為了提高生產(chǎn)效率,型腔采用多層水道,型芯采用螺旋水芯,以達到完美的冷卻效果,為了保證頂出工作的穩定可靠,頂出系統頂針可設計頂耳形式,產(chǎn)品美觀(guān)無(wú)頂痕,頂針與型芯無(wú)干涉,頂針復位采用彈簧及復位桿,以及用螺栓連接頂出板與注塑機頂針的強制復位結構。

抽入芯系統通常包括油缸抽芯,導滑板抽芯以及斜撬桿抽芯形式,其中導滑板和斜撬桿抽芯,是依靠注塑機開(kāi)合模動(dòng)作實(shí)現抽入芯,效率高。

模具材料,模架采用50C鋼,型腔型芯通常采用4Cr13電渣鋼,進(jìn)行調質(zhì)處理,硬度為:HRC28-32,經(jīng)粗加工后再進(jìn)行表面激光淬火到HRC48-52,外圍標準件如壓條、耐磨塊等通常采用P20調質(zhì)處理,硬度為HRC28-32,精加工后再表面氮化,提高零件耐磨性能。

4.自動(dòng)化生產(chǎn)管件的模具與一般管件模具生產(chǎn)的產(chǎn)品比較


(1)由于自動(dòng)化生產(chǎn)的模具澆口采用潛伏式澆口,產(chǎn)品頂出時(shí),流道與產(chǎn)品自動(dòng)分離,澆口自然平整,而一般管件模具直澆口,需人工進(jìn)行修剪,既耗人工,澆口也粗糙不平。

(2)自動(dòng)化生產(chǎn)的管件模具一開(kāi)始就考慮到了頂針與型芯的可能碰撞,設計成頂耳形式,哪怕是頂針沒(méi)有完全復位,型芯也不會(huì )碰傷頂針。產(chǎn)品表面沒(méi)有頂痕,外表美觀(guān)。

通過(guò)本文的分析,PVC-U排水管件生產(chǎn)實(shí)現自動(dòng)化是完全可行的。即生產(chǎn)從控制原料輸送、注塑機制品生產(chǎn)、制作適應自動(dòng)化生產(chǎn)的標準化模具、產(chǎn)品輸送以及入庫和出庫等環(huán)節,從而實(shí)現管件生產(chǎn)的全自動(dòng)化。


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