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摘要：为满足塑料制品日益增长的市场需求，注塑机必须不断发展改进，顺应时代发展需要。而随着注塑制品要求的不断提高，以及注塑成型技术的持续更新，需要对注塑机液压系统设计进行创新，以求可以更高程度上来应对实际生产要求。本文主要针对注塑机液压系统设计的要求与要点进行了简单分析。
关键词：注塑机；液压设计；稳定高效；环保节能
近年来，随着塑料制品的使用范围越来越广泛，注塑机作为塑料制品的主要生产设备，其重要性也越来越明显，同时随着用户要求越来越高，注塑机需要在提高生产效率、维持高效运行、提高加工精度、降低能源消耗等方面不断改进，而液压系统作为注塑机的重要组成部分，在其设计上也应有较高的要求。首先，稳定高效是液压系统不断发展的方向，即争取在保证注塑制品质量的同时，提高作业生产效率。其次，随着我国循环经济理念的提出，环境保护、节约能源越来越受到重视，所以环保节能也是对液压系统设计提出的新的要求。
一、注塑机液压系统概述
注塑机一般由射胶、锁模、液压传动、电气控制、润滑系统等几大部分组成，而注塑机能顺利完成锁模、注射、开模顶出等一系列机械动作，则离不开液压传动系统的作用，它主要是保证注塑机可以按设定好的工艺过程、工艺参数和动作程序，准确有效的完成各项工作。
二、注塑机液压系统的基本工作原理
液压系统回路是为注塑机的液压马达和油缸提供力量和速度重要部分。液压系统回路一般由控制源（油泵、电机）和动力模块（流量阀等）组成的主回路，执行机构（油缸）和控制装置（电磁阀等）组成的执行回路和辅助回路共同组成。液压系统主要包括能源装置、控制调节装置、辅助装置、执行装置、传动介质5个部分，每一个环节功能的实现都需要通过能量来驱动[1]。
注塑机的液压系统主要是以油泵和电机作为动力源，液压马达和油缸作为动作组件，推动工作介质--液压油在注塑机体内的一个循环工作系统。油泵首先将机械能转换为压力能，再通过各种控制阀（压力阀、方向阀等），推动液压油将压力能传达给液压马达和油缸，然后借助液压马达和油缸将压力能转换为机械能，最终驱动注塑机完成各种机械动作，并通过对流量的调整和操控，来调节各机械部分的力量和速度。
三、注塑机液压系统设计的发展方向
注塑机液压系统设计，需要为控制注塑机运行可靠性和稳定性打好基础，保证注塑机可以严格依照加工要求，在更短的时间顺利完成整套作业，除此以外，还要求整个过程满足环保节能的要求。因此，稳定、高效、环保、节能、低耗等方面是液压系统设计的主要发展方向。
3.1 保证运行稳定高效
近代注塑机要求在保证人身安全、提高机器使用寿命的前提下，尽可能提高注塑机的稳定性、高效性，而稳定高效主要表现在整个制造周期耗时短、效率高、产品质量好，这需要注塑机各部分配合运行顺畅，其中液压传动系统则必须严格按照注塑工艺过程要求来提供过程所需的流量和压力，使得注塑机各系统在各循环周期中运行平稳，执行元件输出误差小，加工精度和重复精度高，并最大限度减少能量损失，否则将对产品质量产生负面影响。因此，除了保证各液压元器件完整可靠，装配过程规范正确等外，还要求液压设计各项参数精确，液压系统清洁度高等。
液压系统稳定性各参数设计关键点，有熔胶背压、开模背压、合模系统压力、射胶稳定等。熔胶背压主要是用来控制熔胶时螺杆后退速度的，适当的熔胶背压可以使原材料温度均匀，如果熔胶时螺杆退太快，会造成混色不良，制品外观颜色不均匀等问题，可以通过加大熔胶背压的方式，降低螺杆后退速度来解决。但是熔胶背压也不宜太大，因为螺杆不退会导致其他问题，而熔胶背压的控制主要是通过节流阀来调节的。
开模背压主要是用来防止注塑机开模时的巨大冲击和降低噪声，因为注塑机开模时，压力的巨大变化带来的瞬时高压，会造成极大的噪音和振动冲击，而开模背压的控制主要是通过溢流阀来实现的。对注塑压力、速度等工艺参数的准确有效控制，可以使注塑机重复精度更高，提高射胶稳定性，降低对塑料制品的不良影响。在合模系统产生弹性变形问题时，将会造成注塑制品精度降低，因此控制系统需要实现对合模系统压力值的精确控制，降低对最终制品质量的影响。精密注塑加工生产中，要重点做好模具刚度、合模力度、系统刚度等的控制，以求可以达到精密注塑的要求[2]。
在注塑机实际使用中，液压系统的故障原因很多时候都出现在液压油的污染上，因此保证注塑机的稳定高效，提高液压系统的清洁度极其重要。而提高液压系统清洁度，除了要减少液压油的污染，还要在零件加工、部件装配、安装调试、维护保养等各个阶段保证清洁度，从而提高液压系统运行的稳定性。首先，零部件加工过程有效监控，比如，去除零件毛刺、铁屑并注意防锈，若有喷漆等工序，也应对内孔、配合面等部位防护处理，油漆层不可有凸起、脱落等；其次，装配前有效防护以保证各零部件和标准件清洁度，例如各油管、接头应检验合格并封口防护，避免存储与周转过程中灰尘、杂质等进入；最后，装配后的机器进行冲洗调试，按流程调试完成后检测液压油污染度等级，并及时清理油箱，做好有效防护。另外，后期维护保养或者更换零配件时也应保证操作过程符合清洁度要求规范，保证液压系统高清洁度，保障注塑机稳定高效的运行。
3.2 注重环保节能低耗
随着注塑机的稳步发展，环保节能降耗的要求也越来越高。注塑机的液压系统会造成的污染主要有：噪声污染、废油排放、废气废水的产生等。为防止环境污染，避免环境问题的产生，在注塑机液压系统设计时，要充分考虑的环保问题，坚持预防为主的设计理念，有效减小污染保护环境，实现环保、经济、效益的高度统一。
随着注塑机节能要求的提高，作为注塑机最大的能耗部分，液压动力驱动系统设计中节能降耗的要求也越来越迫切。注塑机在整个注塑过程中的每一个阶段所需要流量、压力都是不同的，例如，注射阶段时间短但对压力和流量的需求却较高，而冷却、取出阶段时间稍长，但对流量和压力基本没需求，能量消耗较小。所以，对于油泵和油泵来说，它在每一个阶段所需提供的能量时不同的，众所周知，传统注塑机的液压设计中大部分采用定量泵，而注塑制造过程又是多变量的过程，当系统能量需求比较低的时候，电机输出功率不变，多余的液压油会回到油箱，这个过程就会造成能量损耗，所以很难避免产生噪音高、能耗高、效率低等缺陷。所以如今注塑机液压系统的发展方向，可考虑变量系统作为动力系统，如压力补偿控制、负载感应控制、功率协调系统等，实现液压动力驱动系统提供的能量匹配于执行机构运转所需的能量[3]。
注塑机液压系统不必要的能量损耗会产生噪音，要想降低或消除噪音，则应在设计中尽量保证液压输出动力与注塑机运行所需动力相匹配，精简不必要的设计，降低能量损耗，达到降噪的目的。
注塑机液压油也是主要的污染源，由于液压油一直保持循环流动，与各零部件之间产生摩擦，会导致液压油温度升高、零件寿命减短等问题，可通过在液压系统设计、加工、装配等过程中提高系统清洁度，通过对液压油工作时温度的科学设定、有效的过滤清理等手段，尽量延长液压油的使用寿命，提高液压油的有效利用和再利用率，节约液压油资源，减少废油废水的产生，在源头控制液压油污染。
四、总结
随着现代社会的不断发展，那些价格低、能耗大的注塑机必定被淘汰，注塑机液压系统设计也需要随着注塑机的需求而不断进步，随着社会的发展需求而不断变革，向稳定高效、环保节能的方向继续发展。因此，大家共同把握液压系统设计的主要发展方向，在注塑机液压系统设计方面积极应用新液压技术和工艺，逐步推进注塑机往更好的方面可持续发展。
参考文献：
[1]林克伟.徐开杰.周才根.注塑机液压系统节能技术的现状分析.工程塑料应用，2011 年，第39卷，第8期
[2]王智强.精密注塑机控制系统设计[D].浙江大学，2010.
[3]张友根.注塑机液压系统应用技术的科学发展原则的研究及自主创新.Hydraulics Pneumatics & Seals/No.04.2014