胡明杰，劉飛，唐正，姜亞梅

（揚(yáng)州邁拓機(jī)械科技有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127）

1 前言

聚雙環(huán)戊二烯（PDCPD）為雙環(huán)戊二烯（DCPD）之均聚物或共聚物，是一種交聯(lián)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型工程塑料。PDCPD 具有非常優(yōu)秀的物理性能指標(biāo)，特別是彎曲模量和高抗沖表現(xiàn)優(yōu)異。與普通塑料相比，PDCPD 的物理性能遠(yuǎn)優(yōu)于普通塑料。PDCPD 不但易加工還可以制造造型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，并具有良好的剛性和強(qiáng)度。因此，PDCPD 廣泛應(yīng)用于汽車、白色家電、工程建筑、醫(yī)療、電氣等領(lǐng)域。

近幾年隨著環(huán)保要求的不斷提高，國(guó)內(nèi)外對(duì)玻璃鋼制品的使用進(jìn)行了嚴(yán)格的限制，而PDCPD 是一種綠色環(huán)保材料，廢棄制品易處理，不會(huì)產(chǎn)生白色垃圾，屬于“環(huán)境友好材料”。國(guó)家環(huán)保政策的規(guī)范、公民環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和市場(chǎng)認(rèn)知度的提高為PDCPD制品產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展提供了契機(jī)，同時(shí)也為PDCPD合模液壓機(jī)提供了廣闊的市場(chǎng)。

2 YJ71 臥式伺服合模液壓機(jī)特點(diǎn)

YJ71 臥式伺服合模液壓機(jī)主要用于PDCPD 材料的注射成型工藝。YJ71 臥式伺服合模液壓機(jī)在傳統(tǒng)臥式合模液壓機(jī)基礎(chǔ)上，采用了若干新技術(shù)、新工藝。新型分體移動(dòng)式龍門機(jī)身結(jié)構(gòu)和復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、合模精度高和運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)；并且PDCPD 制品件具有外觀光潔度高、壁厚均勻、無(wú)飛邊毛刺、廢品率低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，YJ71 臥式伺服合模液壓機(jī)設(shè)有雙活動(dòng)橫梁，雙活動(dòng)橫梁可在一定范圍內(nèi)單獨(dú)或同時(shí)自由移動(dòng)，較傳統(tǒng)臥式合模液壓機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)，具有空間大（模具空間、人工操作空間和起吊安裝維修空間）、控制方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 滑動(dòng)工作臺(tái)復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)

圖2 滑動(dòng)工作臺(tái)復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)局部放大圖

滑動(dòng)工作臺(tái)復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)如圖1、2 所示，主要由滑動(dòng)工作臺(tái)、重載直線導(dǎo)軌、徑向調(diào)節(jié)裝置及基座等組成。重載直線導(dǎo)軌通過(guò)U 形槽安裝在基座上，滑動(dòng)工作臺(tái)與重載直線導(dǎo)軌滑塊相連接?；瑒?dòng)工作臺(tái)的底部裝有和油缸耳環(huán)軸連接的固定支架，通過(guò)固定支架滑動(dòng)工作臺(tái)在油缸的驅(qū)動(dòng)下沿重載直線導(dǎo)軌進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。徑向調(diào)節(jié)裝置也安裝在滑動(dòng)工作臺(tái)的底部，與重載直線導(dǎo)軌及油缸位置相對(duì)應(yīng)。通過(guò)調(diào)節(jié)徑向調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)導(dǎo)軌斜面與基座導(dǎo)軌斜面的配合間隙，就可以對(duì)滑動(dòng)工作臺(tái)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確導(dǎo)向。

圖1 滑動(dòng)工作臺(tái)復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)圖

由于重載直線導(dǎo)軌承載著滑動(dòng)工作臺(tái)的重量，所以徑向調(diào)節(jié)裝置只對(duì)滑動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，不承受滑動(dòng)工作臺(tái)的重量。因此，滑動(dòng)工作臺(tái)復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)向精度高、運(yùn)行平穩(wěn)和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于滑動(dòng)工作臺(tái)可以自由移動(dòng)，所以為實(shí)現(xiàn)分體移動(dòng)式龍門機(jī)身結(jié)構(gòu)提供了可能。

3.2 分體移動(dòng)式龍門機(jī)身結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)臥式合模液壓機(jī)機(jī)身的橫梁和工作臺(tái)通過(guò)立柱組成一個(gè)封閉的框架結(jié)構(gòu)，活動(dòng)橫梁在油缸的驅(qū)動(dòng)下沿立柱在機(jī)身內(nèi)部做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)。針對(duì)PDCPD 成形工藝而言，傳統(tǒng)機(jī)身結(jié)構(gòu)有一個(gè)非常致命的缺陷——由于立柱的阻擋，進(jìn)行吊裝模具和拿取工件等作業(yè)時(shí)，操作困難、危險(xiǎn)性大。

分體移動(dòng)式龍門機(jī)身結(jié)構(gòu)如圖3、4 所示，主要由橫梁、滑動(dòng)工作臺(tái)和分體式立柱裝置等組成。橫梁固定在基座的一端，滑動(dòng)工作臺(tái)通過(guò)復(fù)合導(dǎo)向裝置在基座上沿重載直線導(dǎo)軌做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。分體式立柱裝置主要由定位桿、定位套和鎖合裝置等組成。當(dāng)PDCPD 成形工藝需要合模時(shí)，滑動(dòng)工作臺(tái)在油缸的驅(qū)動(dòng)下退回，當(dāng)?shù)竭_(dá)減速位后，滑動(dòng)工作臺(tái)開(kāi)始減速，固定在滑動(dòng)工作臺(tái)上的定位桿與固定在橫梁上的定位套開(kāi)始對(duì)接，定位桿和定位套通過(guò)環(huán)形面進(jìn)行滑動(dòng)配合，當(dāng)?shù)竭_(dá)鎖合位置時(shí)，滑動(dòng)工作臺(tái)停止。此時(shí)安裝在定位套上的鎖合裝置油缸動(dòng)作，在油缸的驅(qū)動(dòng)下，定位軸依次穿過(guò)定位套和定位桿的定位孔完成滑動(dòng)配合動(dòng)作，此時(shí)定位套和定位桿通過(guò)環(huán)形面配合形成一個(gè)有機(jī)整體，即橫梁、滑動(dòng)工作臺(tái)通過(guò)分體式立柱裝置組成一個(gè)封閉的框架結(jié)構(gòu)。

圖3 分體移動(dòng)式龍門機(jī)身結(jié)構(gòu)圖

圖4 分體式立柱裝置結(jié)構(gòu)圖

分體移動(dòng)式龍門機(jī)身結(jié)構(gòu)解決了模具吊裝困難和拿取工件不便的難題，拓寬了臥式合模液壓機(jī)的應(yīng)用范圍，具有結(jié)構(gòu)緊湊、空間大（模具空間、人工操作空間和起吊安裝維修空間）、控制方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。

3.3 活動(dòng)橫梁復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)臥式合模液壓機(jī)采用四柱式導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，活動(dòng)橫梁導(dǎo)向套在立柱上滑動(dòng)過(guò)程中，除承擔(dān)導(dǎo)向功能外，還承受活動(dòng)橫梁的自身重量。因此，導(dǎo)向套長(zhǎng)期使用，導(dǎo)致單邊磨損加劇。由于導(dǎo)向面磨損后不能調(diào)整和補(bǔ)償，所以活動(dòng)橫梁的導(dǎo)向精度越來(lái)越低，從而直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和模具使用壽命。

活動(dòng)橫梁復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)如圖5 所示，活動(dòng)橫梁通過(guò)導(dǎo)向桿和重載直線導(dǎo)軌在基座上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。油缸通過(guò)法蘭安裝在橫梁上，油缸活塞桿端部通過(guò)法蘭與活動(dòng)橫梁連接。導(dǎo)向桿通過(guò)定位孔與活動(dòng)橫梁剛性固定在一起，橫梁上對(duì)應(yīng)位置設(shè)有導(dǎo)向套，并與導(dǎo)向桿配合，對(duì)活動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向。活動(dòng)橫梁底部安裝有重載直線導(dǎo)軌，其位置與滑動(dòng)工作臺(tái)相對(duì)應(yīng)。

圖5 活動(dòng)橫梁復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)圖

活動(dòng)橫梁復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的重載直線導(dǎo)軌承載著活動(dòng)橫梁的重量，導(dǎo)向桿只對(duì)活動(dòng)橫梁進(jìn)行運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。由于重載直線導(dǎo)軌平衡了活動(dòng)橫梁的重量，所以克服了現(xiàn)有四柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)自身缺陷所造成的活動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)精度低的問(wèn)題?；顒?dòng)橫梁復(fù)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)消除因活動(dòng)橫梁自重引起的導(dǎo)向套單邊磨損，大幅提高了活動(dòng)橫梁的導(dǎo)向精度和導(dǎo)向套的使用壽命。

3.4 液壓伺服控制技術(shù)

為保證分體機(jī)身鎖合精度和合模精度，YJ71 臥式伺服合模液壓機(jī)采用液壓伺服控制系統(tǒng)。PLC 根據(jù)壓力和位置反饋信號(hào)，通過(guò)PID 閉環(huán)控制技術(shù)實(shí)時(shí)對(duì)液壓機(jī)工作壓力和活動(dòng)橫梁、滑動(dòng)工作臺(tái)位置（速度）進(jìn)行精確控制。

由于采用了液壓伺服控制技術(shù)，滑動(dòng)工作臺(tái)和活動(dòng)橫梁可分別實(shí)現(xiàn)在不同的時(shí)間段獲得不同的速度和加速度。當(dāng)分體機(jī)身需要鎖合時(shí)，在滑動(dòng)工作臺(tái)退回到位前設(shè)減速位，滑動(dòng)工作臺(tái)到達(dá)減速位后迅速線性減速，當(dāng)定位桿和定位套完全定位配合到位時(shí)停止，然后鎖合裝置完成鎖合動(dòng)作。由于取消了傳統(tǒng)液壓回路的節(jié)流調(diào)速，因此，大幅提高了分體機(jī)身鎖合的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

勞動(dòng)力成本的上升，以及對(duì)生產(chǎn)率不斷提高的需求，都在客觀上促進(jìn)了PDCPD 制品的自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展。研發(fā)具有自動(dòng)翻轉(zhuǎn)功能的新一代合模液壓機(jī)成為當(dāng)務(wù)之急。新一代合模液壓機(jī)將重點(diǎn)解決分體機(jī)身定位裝置、鎖合裝置磨損大和自動(dòng)化程度低等問(wèn)題。