挤出中空吹塑成型机的调试与修理篇（五）

邱建成 邱睿

上接本刊第四期，本篇主要介绍成型机系统的调试与修理。

5. 成型合模机构的调试与修理

挤出吹塑中空成型机的合模机构应用较多的几种主要结构形式有：三板联动式，两板直压式，两板销锁式，两板液压联动式以及四板直压式等结构形式。对这些合模机构的维护与保养工作需要根据设备所采用的具体结构形式来进行。

主要介绍两板直压式合模机构的维护与保养工作，同时也对常用的三板联动式的维护与保养特点进行一些介绍，此外对近年常采用的两板销锁式的一些关键零件的保养提出一些建议。

5.1 两板直压式锁模装置

两板直压式合模机构（成型机）是目前国内在用的较为大型的合模机构，做好这类合模机构的维护、保养工作具有一定的代表性。在维护、保养工作中需要注意几点：

（1）确保合模机构的外观清洁，定期做好合模机构的清洁卫生，使设备能够处于较为洁净的环境条件下稳定运行。可以利用更换模具的时间进行设备清洁工作，及时将换模时泄漏到设备上的水及脏物清除干净，模具及冷却管道漏水需要及时进行处理与修复，保持设备的外观清洁和防止设备锈蚀是合模机构能长期稳定运行的重要条件之一。

（2）定期加注润滑油，合模机构的轨道、模板的滚动轮、预夹装置的导向轴、扩坯装置的导向轴、各种同步装置的齿轮箱，链轮、链条、齿轮，安全门的滚轮、导轨，模板的定位螺杆以及其它需要加注润滑油的部位，均需定期加注设备所要求润滑油品种和型号的足够油量；以确保这些部件处于良好的润滑状态，确保零部件的正常工作。特别是合模机构的轨道和模板的滚轮最好采用自动加油装置并定时加注适量的润滑油，因为单个模板均较重，摩擦力较大，一旦润滑情况不好，将会造成干摩擦，磨损将会加剧，使合模机构的大修期提前。

（3）每次更换模具后，均应对调节模板平行的对位螺杆进行调节，使模板处于较好的合模状态下。这样，能有效延长合模机构的使用周期。

（4）定期检查液压管道，气动管道，冷却水管道的连接情况，发现泄漏，及时进行修理和更换零件。定期检查电气接线及电器件的工作状态，检查电线和电器件的绝缘，发现问题及时进行更换或修理。

（5）对电气部件应该采取妥善的保护措施，防止水分泄漏到电气部件的内部，以防止发生电气设备发生短路故障和漏电事故。

（6）生产中塑料型坯不正常时，很容易掉入到型坯扩张装置的中间，需要在塑料型坯具有较高温度时及时采取措施清理出来，清理时注意保护好各种管道及接线不被割伤。操作人员需要注意自身的安全操作。进入这一区间操作，必须将气源关闭，并将压缩空气排空为零时方可进入。同时，控制电源的开关也必须关闭。

5.2 三板连动式锁模装置

三板连动式合模机构是目前在用的大中小型吹塑设备中使用最多的一种合模机构，多数1～200 L 全塑桶吹塑设备的合模机构基本采用的都是这种结构形式，三板两拉杆合模机构是三板四拉杆合模机构的一种变形，安装模具时它比三板四拉杆的合模机构更方便一些，在高压锁模的装置上不同厂家采用了不同的结构形式，有采用增压油缸的，有采用销锁油缸的，还有采用直压油缸的。苏州同大机械有限公司等公司生产的大中小型中空成型机大量采用了三板连动式合模机构形式。

图5-1 一种200L 塑料桶三板合模机的外观图

三板连动式合模机构的维护保养注意事项：

（1）注意保持合模机构的清洁，特别是拉杆，轨道，同步齿条等处不能有杂质存在，滚轮及轨道上有杂质与积水时需要及时清理。

（2）注意定期给拉杆和滚轮，轨道加注合适的润滑油，安装有自动加油装置的设备需要保持润滑油不被排空，并设置合适的加油时间与合适的加油量。

（3）更换模具时注意保护拉杆不被碰撞与刮伤，模具内的余水污染拉杆和轨道后需及时进行清理，以免造成对这些零部件的锈蚀与损害。

（4）更换模具后及时对相关的行程开关，锁模油缸等进行调整与固定，确保合模机构的正常安全运行。

（5）生产中塑料型坯及塑料余料掉在合模机构上时，需要在塑料型坯处于较高温度时及时进行清理干净，并注意保护合模机构不会受到损伤。

（6）当合模机构使用有一定年限后（满负荷生产3～5 年），需要在生产的间隙时间内对合模机构进行一次彻底的检查及校对工作，主要检查合模机构的水平位置，合模板的平行度，轨道，拉杆的磨损量，同步装置的磨损状况等，达不到安全使用要求和磨损的零部件需要及时的更换或者修复。

（7）如三板连动式合模机构采用了滚珠直线导轨等精密机床配件，对这些配件的保养可以参照有关介绍进行。

5.3 两板销锁式锁模装置

图5-2 一种超大型两板合模机外观图

两板销锁式合模机构其主要结构特点是：该装置的移模运动由小型液压油缸推动或者伺服电机带动滚珠丝杆来实现，运动付采用了滚柱直线导轨，具有刚性高，运动精度高，运动轻快等特点，这种两板式合模机构的合模力是由两对或两对以上位置可调的销锁油缸来实现。此外，一种螺旋套结构形式的高压锁模机构相比之下锁模力更大。

图5-3 所示，一种销锁液压缸的结构简图。该销锁液压缸是苏州同大机械有限公司 TDB-2000 L 超大型中空成型机的合模机锁模液压缸，每个销锁液压缸具有500KN 的锁模力，运行平稳，使用方便；该装置已经获得国家发明专利权。

图5-3 一种销锁液压缸结构简图

如图5-3 所示，液压缸2 的活塞杆在锁模时向销锁部件1 插入，销锁部件1 内部的夹紧爪移动后即可锁紧。这种销锁液压缸的锁模装置比较容易磨损的部件是夹紧爪以及液压缸的活塞杆的头部，在设备运行当中，应注意及时加注润滑脂，确保每周一次。

为了方便模具安装，这些销锁液压缸可以比较方便的从模板上取下来，并通过沿轴向的调整来适应不同的模具厚度的要求。

由于该种合模机构多数采用了滚珠直线导轨和滚珠丝杠这类精密机床的配件，在平时生产时对合模机构的维护保养中需要注意增加的以下一些特点。

（1）滚珠直线导轨的特点

①滚动摩擦力阻力低，稳定性能好，能实现高定位精度和重复定位精度；

②起动摩擦力小，随动性能好，驱动功率大幅度下降，只相当于普通机械的十分之一；

③接触面积大，弹性变形量小，有效运动体多，易实现高刚性、高负荷运动；

④结构设计灵活，简化了机构结构的设计和制造，安装方便。

图5-4 直线导轨外观图

（2）滚珠直线导轨的维护与润滑

①滚珠直线导轨副混入灰尘异物将会降低使用寿命，必须用防尘装置加以保护。国内外各类滚动直线导轨副大部分采用密封端盖和密封底片，不仅能防止灰尘杂物进入滑块内腔，还能防止润滑脂泄漏。同时，为防止杂物聚集在导轨固定螺钉沉孔而混入滑块之中，使用专用防尘盖将导轨孔封闭，另外，在工作条件较恶劣的场所使用时，还应考虑导轨全长防尘措施。在油性大、湿度大的工作环境下，最好采用折叠式防护罩防护。在有碎屑及水分较多的环境下，用伸缩板式防护罩防护。效果更好。要注意工作环境与装配过程中的清洁，不能有铁屑、杂质、灰尘等粘附在导轨副上。若工作环境有粉尘时，除利用导轨的密封外，还应考虑增加防尘装置。

②润滑的主要目的是减小磨擦和磨损以防止过热，破坏其内部结构，影响导轨副的运动功能。当滚柱直线导轨副的运行速度为高速时（V≥15 m/min），推荐使用N32 润滑油（GGB443-84），40℃时28.5～35.2cst，相当于旧标准的20 号机械油，定期润滑或接油管强制润滑；低速时（V＜15 m/min）推荐使用锂基润滑脂润滑。

③由于滚珠直线导轨副导轨和滑块的特殊结构，其预紧力的大小应根据工作条件选取。预紧力过大，不仅磨擦阻力增大，而且使滚柱直线导轨副的吸振性更差。据有关公司通过试验论证：预紧力加大一倍，导轨副的使用寿命降低12.5%。因此，预紧力选取不当，不仅产品使用性能降低，而且还会影响其使用寿命。

④将导轨副安装在设备上时，尽量不要把滑块从导轨上卸下来。这是因为其底部的密封垫片在装配后封入一定量润滑脂，一旦混入异物，再加入润滑剂较为困难，影响产品润滑性能。安装时不要用尖锐或硬的工具锤击导轨副，安装后运行时，不要让任何物体超速对其撞击，尤其注意保护返向机构，因其为ABS 工程塑料，碰撞后极易碎裂。导轨副精度很高，拆下后需垂直吊挂，以减少弯曲变形，垂直吊挂时，应注意滑块因自重而下落。

图5-5 滚珠丝杠外观图与内部结构图

（3）滚珠丝杠的维护与保养

滚珠丝杆副是在丝杠与螺母间以钢球为滚动体的螺旋传动元件。它可将旋转运动转变为直线运动，或者将直线运动转变为旋转运动。因此滚珠丝杠副既是传动原件，也是直线运动与旋转运动相互转化元件。滚珠丝杠副的日常维护和保养方法有以下几点：

①轴向间隙的消除。滚珠丝杠副拆装后，为保证反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙。双螺母滚珠丝杠副消除间隙的方法为，利用两个螺母的相对轴向位移，使两个滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺纹滚道的两个相反的侧面上。用这种方法预紧消除轴向间隙时，应注意预紧力不宜过大，否则会使空载力矩增加，从而降低传动效率。

②滚珠丝杠副的润滑。可用润滑脂和润滑油润滑。润滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内，而润滑油则经过壳体上的油孔注入螺母的空间内。应每半年对滚珠丝杠上的润滑脂更换一次，清洗丝杠上的旧润滑脂，涂上新的润滑脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠副，可在每次工作前加油一次。

③滚珠丝杠副的防护。滚珠丝杠副应避免灰尘或其他微细物体污染，如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管或折叠式套管等。安装时将防护罩的一端连接在滚珠螺母的端面，另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。如果滚珠丝杠处于隐蔽的位置，则可采用密封圈防护，将密封圈装在螺母的两端。接触式密封圈防尘效果好，但因有接触压力，使摩擦力矩略有增加。非接触密封可避免摩擦力矩，但防尘效果稍差。

④定期检查支承轴承。应定期检查丝杠支承与床身的连接是否松动，支承轴承是否损坏。如有问题应及时紧固松动部位并更换支承轴承。

滚珠丝杠润滑保养步骤：

● 细心擦净导轨和丝杠表面的油污，特别是沟槽里的油污；要注意导轨安装孔内的油污；

● 用油脂枪嘴在注油油嘴往传动腔内部加油，直至内部污油完全被挤出。清除被挤出的污油；

● 用手指在丝杠（导轨）表面涂少许油脂，优先保证沟槽内；

● 手推丝母（滑座）使其在导轨来回往复几次，确保油膜均匀；

● 清除多余的油脂。

滚珠丝杠润滑油脂：

润滑油脂虽然较不易流失，但为避免因润滑损耗造成润滑不足，在使用距离达100 km 时，应再补充润滑油脂一次，此时可采用注油枪对准滑块上所附油嘴，将油脂打入滑块中。润滑油脂适用於速度不超过60 m/min，且对冷却作用无要求的场合。

滚珠丝杠的保护：

滚珠丝杠副可用润滑剂来提高耐磨性及传动效率。润滑剂分为润滑油和润滑脂两大类。润滑油用机油、90～180 号透平油或140 号主轴油。润滑脂可采用锂基油脂。润滑脂加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内，而润滑油通过壳体上的油孔注入螺母空间内。滚珠丝杠的轴承最好是含油轴承，在运行时最好是从螺帽孔滴入油脂，进而润滑全身，滚珠丝杆的安装座 一定要与滚珠丝杠保持垂直，滚珠丝杠在运行时最好在是在螺杆外面套上一层可以伸缩的丝杠套，以防止工作车间的灰尘、杂质等对滚珠丝杠造成寿命的减损，如果未能采用保护措施，可能会是滚珠丝杠的寿命降低至使用寿命的十分之一左右。

5.4 销锁液压缸的维护与保养

（1）定期检查销锁液压缸的磨损情况，一般来说，液压缸液压部分的磨损较少，磨损主要发生在锁销部位，由于锁销在频繁的开模合模中处在较易磨损的状态下工作，所以比较容易发生磨损，磨损后需要及时进行修复或者更换部件。当更换部件不能到位时，可以对磨损部位进行补焊的方式，焊接后进行打磨修复；焊接时注意液压缸内的油液已经被放干净。

（2）在销锁部位加注合适的润滑油脂，能够有效延长部件的使用寿命；注意保持该部件较良好的润滑状态。

（3）此外，两板合模机构中还有另外一种螺杆螺母锁模方式，即旋转螺母套锁紧方式。该种锁紧方式的锁紧螺母部件使用寿命相对较长，更换模具时注意调整好螺纹的锁紧位置即可，平时使用中注意加注合适的润滑油脂。

如图5-6 所示，修型螺杆3 在合模时向锁紧螺母2 移动，移动到位后，螺母2 在小型液压缸1 的推动下，作旋转将修型螺杆锁紧。其中螺杆、螺母均进行了切割修整，方便螺杆与螺母的定位。修型螺杆、锁紧螺母采用的是锯齿型螺纹4 的结构形式，确保锁紧后不会松动。

图5-6 一种螺杆、螺母锁模结构简图

5.5 定期对模板进行检查

（1）两板合模机构的模板多数是焊接成型的，需要对其进行定期的检查与校对，主要检查是否发生焊接裂缝，以及焊接应力变形等状况发生。一般在设备使用2 年后需对模板进行重点检查及维护、修理。

（2）检查时还需要校对模板的平行度，平行度超过要求值后需要进行修复或调整。

随着中空成型机近年来的研发，成型机的结构形式也有了许多新的变化和创新。全电动中空成型机的成型机结构形式发生了较大的变化，出现了如肘杆式、摆杆式等多种结构形式的合模机构；这些新的结构形式的合模机构与以前的合模机有许多不同之处，它们的调试与修理也会有不同之处，值得同行们的深入研究与实践。