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二板式注塑機合模機構(gòu)的振動測試

瀏覽次數(shù)：7305 發(fā)布時間：2018年02月03日 11:16:24

[導(dǎo)讀] 摘要:為提高大型二板注塑機合模機構(gòu)的工作可靠性，對注塑成型完整周期過程中的注塑機動、定模板進行振動與沖擊加速度測試，確定了振動信號中的低、高頻成分的來源。低頻振動是影響合模過程的主要振動信號，通過數(shù)字濾波和數(shù)值積分技術(shù)，評定了動、定模板的軸向振動加速度和最大擺動角度，為合模機構(gòu)的減振優(yōu)化和質(zhì)量控制提供技術(shù)基礎(chǔ)。

引言：

現(xiàn)代注射成型技術(shù)向著高速、高效方向發(fā)展，對注塑機的合模平穩(wěn)性要求越來越高，不僅要求注塑機合模機構(gòu)開、合模速度快，定位精度高，而且模板需受力均勻，運行平穩(wěn)。然而，合模機構(gòu)工作過程中有較多的振源，如動模與定模的沖擊、基礎(chǔ)的振動、起高壓和泄壓過程產(chǎn)生的振動等，對合模機構(gòu)的動態(tài)性能產(chǎn)生較大影響，嚴(yán)重時會加速合模關(guān)鍵部件的疲勞失效，影響產(chǎn)品質(zhì)量一致性和注塑機使用壽命。

鑒于目前國內(nèi)的大多數(shù)注塑機企業(yè)尚未對注塑機合模過程振動水平開展準(zhǔn)確的技術(shù)評估，本文著手對某型號注塑機的合模、開模周期進行振動加速度測試嘗試，通過信號處理和分析，對影響合模過程的振動水平進行評定，為合模機構(gòu)的減振措施、優(yōu)化設(shè)計提供技術(shù)基礎(chǔ)依據(jù)。

1.測試原理

振動測試對象是國內(nèi)自主設(shè)計的全液壓驅(qū)動的大型二板式注塑機，其結(jié)構(gòu)由注射機構(gòu)合模機構(gòu)，液壓部分和電氣控制部分組成，其示意圖如圖1所示。試驗中振動加速度傳感器布置在動模板和定模板的四個頂角處，由磁座固定，如圖2、3所示，同時用攝錄機對注塑機合模動作進行拍攝;采用億恒7008信號分析儀對四個相同型號的振動加速度傳感器進行振動信號同步采集，采集時間長達4個合模、開模工作周期。對記錄振動數(shù)據(jù)進行離線信號處理。

圖1、注塑機結(jié)構(gòu)示意圖

圖2、動模板

圖3、定模板

2.注塑過程振動特點

在整個合模機構(gòu)中，直接影響合模位置精度的是動模板，所以動模板運動的平穩(wěn)性是關(guān)注的重點。注塑機的動模板由四個液壓系統(tǒng)驅(qū)動，由于控制的精度問題，導(dǎo)致動模板運動除了完成規(guī)定的往返直線運動以外，還在驅(qū)動過程中疊加了干擾，使動模板產(chǎn)生了振動。由于動模板的巨大質(zhì)量和液壓系統(tǒng)耦合，干擾產(chǎn)生的是一個低頻振動，它使注塑機整體振動。動模板工作瞬時振動信息能很好地反映系統(tǒng)的注塑機動力性能狀態(tài)和控制品質(zhì)，因此，可以通過動模板工作瞬時振動特性，來深入探討整個合模機構(gòu)的振動及穩(wěn)定性問題。

在動模板運動過程中，除了含大量的機構(gòu)系統(tǒng)中其它運動部件和結(jié)構(gòu)的信息，也包含了嚴(yán)重的噪聲干擾，如抱閘、加壓、泄壓等敲擊和沖擊動模板運動系統(tǒng)，產(chǎn)生高頻振動。在振動測試記錄中，高頻振動波疊加在動模板產(chǎn)生的振動中。

在動模板上拾取的一個振動加速度的時間歷程，它有低頻和高頻振動兩部分疊加，如圖4所示。利用低通濾波和高通濾波分離這兩部分信號，動模板的振動時間歷程，如圖5所示;沖擊響應(yīng)歷程，如圖6所示。

圖4、動模板振動加速度記錄時間歷程

圖5、動模板的振動

3.動、定模板振動加速度級水平評定

為了描述運動狀態(tài)下的動模板的振動，在圖5的振動加速度時間歷程中，選擇最大振動值為動模板的振動特征。由于動模板尺寸大，用四個振動最大值的平均值評定注塑機的振動級水平。在所測得注塑機中，振動加速度水平是0.25g。

圖6、動模板的沖擊與敲擊振動響應(yīng)

振動加速度級水平反映了動模板沿軸向運動的平穩(wěn)性，振動過大，會增大合模位置誤差，引起動模板和定模板之間的沖擊，振動沖擊嚴(yán)重時，甚至?xí)p壞注塑模具。

動模板除了直線運動外，還存在俯仰擺動和左右擺動。利用測點之間的距離和數(shù)值積分技術(shù)，可以給出最大俯仰擺動角度和左右擺動角度。在所測得注塑機中，經(jīng)過數(shù)值積分后的1、2測點的振動位移明顯大于3、4測點的振動位移，最大位移差為60mm，說明在注塑機中存在俯仰擺動。擺動的表達為:

（1）