董永福
伊之密精密机械苏州有限公司
摘要：文章就注塑机夹持部位的保护器件的改善和设计进行探讨。该系统的设计意图就是降低在操作侧模具合模运动区域内模具合模运动时发生的风险，采取iii型保护设备等降低风险的防护措施主要有：机械保护、液压保护及电气保护。换言之，考虑到注塑机在合模区域的运转过程中，特别是在保护装置中的高度危险，已经对这些装置进行了改良和设计。评价结果显示，经过评估的设备均已完成，并且符合有关的安全技术要求。而且已经达到了预期。
关键词：注塑机；合模区域；保护装置；改进设计
引言：
目前，中国公司/组织已经看到可以和发达国家一起开展合作，建立一套国际安全管理标准。同时，可以清楚地明显看出，国内对于大型注塑机械及制造设备行业的安全生产标准整体执行管理水平参差不齐，对于安全生产标准的整体认识也不一样，具体实施因公司和个人而异。理解标准的需要掌握注塑机相关方面的专业知识，以及了解对专业内部的相关标准的认识和了解。而且，如果注塑机正常运行，则存在很多风险。危险因素，特别是在合模区域，包括机械和热危害。作者改进了注塑机夹持区域的保护装置的设计，以尽可能消除注塑机夹持区域的风险。
一、注塑机合模区域的常见危害
目前，国内外设备正在针对风险改进保护装置，但是对设备和工人的保护还不够。其中，上盖是根据固定保护装置设计的，因此风险较小，并且前滑动门位于机器的工作表面上，因此可以通过模具频繁地固定。打开产品时，会造成挤压损坏。
此外，注塑机在合模范围内还有其他风险。如果枪管穿过固定模板上的一个定位孔，则有可能造成压伤或者是剪切的风险，并且受到伤害的程度也很有可能不再是无法得到康复，并且此类风险也是不可避免的。可用的驱动器和机构进行芯抽拉，弹出和移动半自动手工拾取是发生在每一个循环中，存在着被挤压或者是剪切的风险，受伤严重程度很有可能不至于无法得到恢复，但是某些条件下却可以防止避免这些风险。模具和加热板，模具和加热元件，模具和材料筒在打开模具时，每个加热周期中都会出现由于熔融材料溢出而引起的加热热危险，存在灼烧和损坏操作者皮肤的风险，可以通过修复这些烧毁，并且我们也可以防止避免这种风险。在某些情况下，可以明显地看出，在使用注塑机夹持部位的区域有风险，因此我们迫切地需要对该部位的夹持区域进行改善和设计，用来消除此类风险[1]。
二、合模机类型和选择
（一）全液压
全液压合模机构大致可以划分为直压式，增压型和注液型。①采用直压型合模。它的主要特点之一就是模具开合力主要是由于油缸直接产生的，这就是极其简单的模具浪费。合模机构的合模功能主要是通过将液压油作用于活塞上而产生的液压油进行传递和控制而得到的，而合模功能是通过对液压油加压来实现的。这种合模机构并没有符合该类型的合模机构在运动学上的特点，消耗了大量能源且工作精度较低，因而目前几乎没有得到广泛的使用[2]。②加压配合模。它由一个合模油缸，加油阀，稳定性好的油缸及一个增压气缸等部分组成。这种合模机构的合模力主要是受到了液压系统及其密封件的约束，固体压力也就会受到约束，主要适用于中小型的注塑机中。③补给充液模具的合模结构。开模方式的模具工作精度高，模板的平衡性好，无须手动调整模板，无注油，没有润滑，磨损少，开合时间长。
但是，压力的上升需要很长并且攀登容易。即使是模具运转很慢，漏油也许多，液压机很容易出现，并且由于液压传动系统的复杂，昂贵且难以加工。
（二）液压肘杆式
液压肘杆式合模装置主要由一个不同方向的可移动液压气缸与一个弯头型连杆相互串联组成。采用液压传动系统带动肘杆机构，从而实现了模具打开，关闭和锁定。这种方法是通过肘节传动机构功率增加进行放大，可以利用很小的液压气缸推力从而获得更多的合模能量。在控制器的开启与关闭工况下，该控制机构能够实现缓慢而快捷的控制过程，提高了关闭速度，节省能源，并且有效地提高了工作效率。例如，在相同尺寸和行进速度下，闭合模具的拨动杆输入功率远远大于整个液体输入功率[3]。约10~20个压缩容器储存。而且，肘节合模机构的打开能力通常会受到约束，这在大型和低吨位的机器中更加明显。
（三）电动
电动合模机构主要是指通过电机作为动力促进模板位置的移动来实现合模与合模。当前，使用最广泛的机械肘杆型，也就是我们俗称的机电模具组合型机构。全电动肘杆合模机构采用带有滚珠丝杠，齿形带等零部件的伺服电机来替换其他液压系统的肘杆机构，从而可以实现各种模具的开合和合模。
三、注塑机保护装置的种类
（一）I型保护装置注塑机
该保护装置的特性如下：电源电路中只有一个隔离装置；当保护装置断开时，主隔离装置被控制电路直接切断；没有监控电路，单次故障后安全功能失效。
（二）II型保护装置
该保护设备在I型保护设备上增加了一个监视电路，并且一次发生故障时也不会失去安全功能[4]。
（三）III型保护装置
该保护装置基于II型，并增加了一个辅助闭锁装置，总共2个闭锁装置。当保护装置断开时，主断路器会被控制电路直接阻止，而次级断路器会被有源保护装置触发断开。根据次级断路器的闭锁方式，III型保护装置分为直接闭锁和间接闭锁。
四、改进保护装置设计
（一）机械保护装置
在合模的区域必须经常从模具顶部和底部以及手动地拿起产品，因此必须有一套可移动的防护装备。当主动保护设备处于开启或关闭状态时禁止执行危险运动，而当主动保护设备处于开启或关闭状态则禁止执行危险运动。
可移动的保护装置必须能够有效地防止溢流的危险，并且在可移动的保护装置中必须没有孔，因为溢流会突然冒出，并有发热的危险。
有源保护设备必须满足GB12265.1，如果保护装置的高度不符合要求，也可以通过使用顶部密封件解决问题，而作者使用固定顶部盖的方法。
（二）工作面防护装置
1.液压安全回路
电源P通过副切断装置V2将动力油输送到主切断装置V1。在主断开电路中，V1的操作由控制器控制。如果需要采取特定措施，则为相应的螺线管线圈供电，并为YA1供电以运行合模动作，为YA2供电以运行合模。
2.电气安全电路
该控制器所给出的固定信号通过一个安全接触点k1来到达一个线圈ya1。当眼球张开时，k1有效地切断了该电路并阻止了合模的动作。如果满足条件，则依次满足，否则，将触发错误警报并避免危险动作。
（三）非工作侧锁模防护
ii型液压保护装置特别适用于在不正常工作的侧面配合模具和模具上的危险，并且用于ii型液压保护装置的内部液压安全传动回路比其他iii型液压保护装置少。
五、结束语
在设计过程中，设计团队工作的经验中学到的相关标准和文件进行了深入的调查和挖掘，并结合了我国现有的标准体系，使用了多种先进的设计思想和方法。通过突破性的设计展示了使用注塑机的合模装置设计注塑机保护装置的全过程，我们成功地开启了安全防护装置的新设计思路。该保护装置的设计符合GB22530-2008标准，并已通过权威机构的验证，可以满足相关安全要求并通过参考安全组件的说明来达到预期的设计目标。
参考文献：
[1]郑德芳，黄旭伟.注塑机合模区域保护装置改进设计[J].商品与质量，2018：241.
[2]魏建鸿，万延见等.注塑机合模区域保护装置[3]改进设计[J].工程塑料应用，2018
[3]梁嘉宝.注塑机合模装置的发展[J].《化工管理》，2016：202-202.
[4]苏宁宁，李俊烨等.螺杆式注塑机合模装置设计及分析[J].长春理工大学学报：自然科学版，2017