引言：
現(xiàn)代注射成型技術(shù)向著高速捎废、高效方向發(fā)展笑窜，對注塑機(jī)的合模平穩(wěn)性要求越來越高，不僅要求注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)開登疗、合模速度快排截，定位精度高，而且模板需受力均勻辐益，運行平穩(wěn)断傲。然而，合模機(jī)構(gòu)工作過程中有較多的振源智政，如動模與定模的沖擊认罩、基礎(chǔ)的振動、起高壓和泄壓過程產(chǎn)生的振動等续捂，對合模機(jī)構(gòu)的動態(tài)性能產(chǎn)生較大影響垦垂，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(jī)使用壽命牙瓢。
鑒于目前國內(nèi)的大多數(shù)注塑機(jī)企業(yè)尚未對注塑機(jī)合模過程振動水平開展準(zhǔn)確的技術(shù)評估乔外，本文著手對某型號注塑機(jī)的合模、開模周期進(jìn)行振動加速度測試嘗試一罩，通過信號處理和分析，對影響合模過程的振動水平進(jìn)行評定撇簿，為合模機(jī)構(gòu)的減振措施聂渊、優(yōu)化設(shè)計提供技術(shù)基礎(chǔ)依據(jù)。
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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(jī)四瘫，其結(jié)構(gòu)由注射機(jī)構(gòu)合模機(jī)構(gòu)汉嗽，液壓部分和電氣控制部分組成，其示意圖如圖1所示找蜜。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饼暑，由磁座固定，如圖2洗做、3所示弓叛，同時用攝錄機(jī)對注塑機(jī)合模動作進(jìn)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(jìn)行振動信號同步采集，采集時間長達(dá)4個合模诚纸、開模工作周期撰筷。對記錄振動數(shù)據(jù)進(jìn)行離線信號處理。
圖1畦徘、注塑機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
圖2毕籽、動模板
圖3抬闯、定模板
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2.注塑過程振動特點
在整個合模機(jī)構(gòu)中，直接影響合模位置精度的是動模板关筒，所以動模板運動的平穩(wěn)性是關(guān)注的重點溶握。注塑機(jī)的動模板由四個液壓系統(tǒng)驅(qū)動，由于控制的精度問題蒸播，導(dǎo)致動模板運動除了完成規(guī)定的往返直線運動以外睡榆，還在驅(qū)動過程中疊加了干擾，使動模板產(chǎn)生了振動廉赔。由于動模板的巨大質(zhì)量和液壓系統(tǒng)耦合肉微，干擾產(chǎn)生的是一個低頻振動，它使注塑機(jī)整體振動蜡塌。動模板工作瞬時振動信息能很好地反映系統(tǒng)的注塑機(jī)動力性能狀態(tài)和控制品質(zhì)碉纳，因此，可以通過動模板工作瞬時振動特性馏艾，來深入探討整個合模機(jī)構(gòu)的振動及穩(wěn)定性問題劳曹。
在動模板運動過程中，除了含大量的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中其它運動部件和結(jié)構(gòu)的信息琅摩，也包含了嚴(yán)重的噪聲干擾铁孵，如抱閘、加壓房资、泄壓等敲擊和沖擊動模板運動系統(tǒng)蜕劝，產(chǎn)生高頻振動。在振動測試記錄中轰异，高頻振動波疊加在動模板產(chǎn)生的振動中誓竿。
在動模板上拾取的一個振動加速度的時間歷程斧散，它有低頻和高頻振動兩部分疊加伴鳖，如圖4所示嘁酿。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牙肝，如圖5所示;沖擊響應(yīng)歷程唉俗，如圖6所示。
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圖4配椭、動模板振動加速度記錄時間歷程
圖5虫溜、動模板的振動
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3.動、定模板振動加速度級水平評定
為了描述運動狀態(tài)下的動模板的振動股缸，在圖5的振動加速度時間歷程中吼渡，選擇最大振動值為動模板的振動特征。由于動模板尺寸大乓序，用四個振動最大值的平均值評定注塑機(jī)的振動級水平寺酪。在所測得注塑機(jī)中坎背，振動加速度水平是0.25g。
圖6寄雀、動模板的沖擊與敲擊振動響應(yīng)
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振動加速度級水平反映了動模板沿軸向運動的平穩(wěn)性得滤，振動過大，會增大合模位置誤差盒犹，引起動模板和定模板之間的沖擊懂更，振動沖擊嚴(yán)重時，甚至?xí)p壞注塑模具急膀。
動模板除了直線運動外沮协，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)卓嫂，可以給出最大俯仰擺動角度和左右擺動角度慷暂。在所測得注塑機(jī)中，經(jīng)過數(shù)值積分后的1晨雳、2測點的振動位移明顯大于3行瑞、4測點的振動位移，最大位移差為60mm餐禁，說明在注塑機(jī)中存在俯仰擺動血久。擺動的表達(dá)為:
（1）
式中:θ(t)為擺動角度;ai和aj分別是測點i和測點j處的振動加速度。
在本試驗中帮非，最大擺動角度為60/2040Ｒad=1.685degree氧吐。
動模板的擺動說明動模板在運動過程中的受力不均，會加劇動模板軸套和拉桿之間的摩擦和磨損末盔，同時能反映了液壓控制系統(tǒng)的缺陷副砍。
圖7定模板振動加速度時間歷程
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在合模過程中，定模板的振動主要來源于動模板運動和沖壓引起的振動庄岖，以及合模中其它動作傳遞的高頻沖擊，如圖7所示為單個合模周期的振動時間歷程角骤，圖8和圖9為通過濾波后得到的低頻和高頻振動加速度信號隅忿。經(jīng)測試，該注塑機(jī)的振動加速度水平是0.17g邦尊，同時存在俯仰擺動背桐。
由于定模板與注塑機(jī)基體固連，定模板的振動加速度級反映注塑機(jī)基體的振動水平蝉揍，長期較大的基體振動會引起注塑機(jī)部件的疲勞失效链峭、安全問題，影響注射成型質(zhì)量又沾。
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圖8弊仪、定模板的振動
圖9熙卡、定模的沖擊與敲擊振動響應(yīng)
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4.結(jié)論
在注塑機(jī)合模過程中，通過動模板和定模板的四個頂角處的振動加速度信號的采集和分析励饵，得到以下結(jié)果:
(1)合模過程中的振動主要來源于其中的低頻振動信號驳癌，經(jīng)過信號的數(shù)字濾波和數(shù)值積分技術(shù)，可以評定出動模板和定模板的軸向振動和最大擺動角度役听。軸向振動用四個測點處振動加速度最大值的平均值來評定颓鲜，最大擺動角度可由各測點間的位移差和其測點間距離的比值得到。
(2)對合模周期內(nèi)的振動加速度信號與合模動作中進(jìn)行對比分析典予，得到振動的低頻信號由開模和合模產(chǎn)生甜滨，高頻信號由抱閘、開閘瘤袖、加壓衣摩、泄壓等產(chǎn)生，可以通過對合模機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)孽椰、尺寸進(jìn)行優(yōu)化昭娩，降低由系統(tǒng)帶來的低頻振動影響。
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