【正文】 桿直徑當(dāng)液態(tài)塑料充滿模具型腔時，注射缸的載荷達(dá)到最大值213kN，此時注射缸活塞移動速度也近似等于零，回油量極??；故背壓力可以忽略不計，這樣，取Ds＝；活塞桿的直徑一般與螺桿外徑相同，取ds＝。液壓馬達(dá)是單向旋轉(zhuǎn)的，其回油直接回油箱，視其出口壓力為零，這樣 按最后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸和液壓馬達(dá)排量，計算出各工況時液壓執(zhí)行元件實際工作壓力，見表22。表22 液壓執(zhí)行元件實際工作壓力工況執(zhí)行元件名稱載荷背壓力工作壓力計算公式合模行程合模缸100鎖模增壓缸1000—座前進(jìn)座移缸3座頂緊30—注射注射缸213預(yù)塑進(jìn)料液壓馬達(dá)838—根據(jù)最后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸或液壓馬達(dá)的排量及其運動速度或轉(zhuǎn)速，計算出各液壓執(zhí)行元件實際所需流量，見表3。工況執(zhí)行元件名稱運動速度結(jié)構(gòu)參數(shù)流量/（）計算公式慢速合模合模缸快速合模3座前進(jìn)座移缸座后退注射注射缸預(yù)塑進(jìn)料液壓馬達(dá)慢速開模合模缸快速開模⑴執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定 本機(jī)動作機(jī)構(gòu)除螺桿是單向旋轉(zhuǎn)外，其他機(jī)構(gòu)均為直線往復(fù)運動。各直線運動機(jī)構(gòu)均采用單活塞桿雙作用液壓缸直接驅(qū)動，螺桿則用液壓馬達(dá)驅(qū)動。從給定的設(shè)計參數(shù)可知，鎖模時所需的力最大，為900kN。為此設(shè)置增壓液壓缸，得到鎖模時的局部高壓來保證鎖模力。⑵合模缸動作回路 合模缸要求其實現(xiàn)快速、慢速、鎖模，開模動作。其運動方向由電液換向閥直接控制?？焖龠\動時，需要有較大流量供給。慢速合模只要有小流量供給即可。鎖模時，由增壓缸供油。⑶液壓馬達(dá)動作回路 螺桿不要求反轉(zhuǎn)，所以液壓馬達(dá)單向旋轉(zhuǎn)即可，由于其轉(zhuǎn)速要求較高，而對速度平穩(wěn)性無過高要求，故采用旁路節(jié)流調(diào)速方式。⑷注射缸動作回路 注射缸運動速度也較快，平穩(wěn)性要求不高，故也采用旁路節(jié)流調(diào)速方式。由于預(yù)塑時有背壓要求，在無桿腔出口處串聯(lián)背壓閥。⑸注射座移動缸動作回路 注射座移動缸，采用回油節(jié)流調(diào)速回路。工藝要求其不工作時，處于浮動狀態(tài)，故采用Y型中位機(jī)能的電磁換向閥。⑹安全聯(lián)鎖措施本系統(tǒng)為保證安全生產(chǎn)，設(shè)置了安全門，在安全門下端裝一個行程閥，用來控制合模缸的動作。將行程閥串在控制合模缸換向的液動閥控制油路上，安全門沒有關(guān)閉時，行程閥沒被壓下，液動換向閥不能進(jìn)控制油，電液換向閥不能換向，合模缸也不能合模。只有操作者離開，將安全門關(guān)閉，壓下行程閥，合模缸才能合模，從而保障了人身安全。⑺液壓源的選擇該液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)中需油量變化較大，另外，閉模和注射后又要求有較長時間的保壓，所以選用雙泵供油系統(tǒng)。液壓缸快速動作時，雙泵同時供油，慢速動作或保壓時由小泵單獨供油，這樣可減少功率損失，提高系統(tǒng)效率。圖2 注塑機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖液壓執(zhí)行元件以及各基本回路確定之后，把它們有機(jī)地組合在一起。去掉重復(fù)多余的元件，把控制液壓馬達(dá)的換向閥與泵的卸荷閥合并，使之一閥兩用?？紤]注射缸同合模缸之間有順序動作的要求，兩回路接合部串聯(lián)單向順序閥。再加上其他一些輔助元件便構(gòu)成了250克塑料注射機(jī)完整的液壓系統(tǒng)圖，見圖2，其動作循環(huán)表，見表24。表24 電磁鐵動作表電磁鐵動作1YA2 YA3 YA4 YA5 YA6 YA7 YA8 YA9 YA10 YA快速合模慢速合模增壓鎖模注射座前進(jìn)注射注射保壓減壓（放氣）再增壓預(yù)塑進(jìn)料注射座后退慢速開模快速開模系統(tǒng)卸荷 ⑴液壓泵工作壓力的確定 pP≥pl＋∑Δppl是液壓執(zhí)行元件的最高工作壓力，對于本系統(tǒng)，最高壓力是增壓缸鎖模時的入口壓力，pl＝；∑Δp是泵到執(zhí)行元件間總的管路損失。由系統(tǒng)圖可見，從泵到增壓缸之間串接有一個單向閥和一個換向閥，取∑Δp＝。液壓泵工作壓力為 pP＝(＋)MPa＝ ⑵液壓泵流量的確定 qP≥K(∑qmax)由工況圖看出，系統(tǒng)最大流量發(fā)生在快速合模工況，∑qmax＝3L/s。，求得液壓泵流量 qP＝(216L/min)選用YYBBCl71/48B型雙聯(lián)葉片泵，當(dāng)壓力為7 MPa時。注射機(jī)在整個動作循環(huán)中，系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的，所需功率變化較大，為滿足整個工作循環(huán)的需要，按較大功率段來確定電動機(jī)功率。 從工況圖看出，快速注射工況系統(tǒng)的壓力和流量均較大。此時，大小泵同時參加工作，小泵排油除保證鎖模壓力外，還通過順序閥將壓力油供給注射缸，大小泵出油匯合推動注射缸前進(jìn)。 前面的計算已知，小泵供油壓力為pP1＝，考慮大泵到注射缸之間的管路損失，大泵供油壓力應(yīng)為pP2＝(＋)MPa＝，取泵的總效率ηP＝，泵的總驅(qū)動功率為 ＝ kW 考慮到注射時間較短，不過3s，而電動機(jī)一般允許短時間超載25%，這樣電動機(jī)功率還可降低一些。P＝100/125＝ kW 驗算其他工況時，液壓泵的驅(qū)動功率均小于或近于此值。查產(chǎn)品樣本，選用22kW的電動機(jī)。選擇液壓閥主要根據(jù)閥的工作壓力和通過閥的流量。本系統(tǒng)工作壓力在7MPa左右，所以液壓閥都選用中、高壓閥。所選閥的規(guī)格型號見表25。表25 250克塑料注射機(jī)液壓閥名細(xì)表序號名稱實際流量選用規(guī)格1三位四通電液換向閥34DYMB32HT2三位四通電液換向閥34DYYB32HT 3三位四通電液換向閥34DYB10HT4三位四通電液換向閥34DYOB32HT5二位四通電液換向閥24DYOB32HT6二位四通電液換向閥24DOH10HT7溢流閥YFB20C8溢流閥YFB20C9溢流閥YFB20C10單向閥DFB20K11液控單向閥AYH32B12單向閥DFB10K13單向閥DFB32K14節(jié)流閥LFB10C15調(diào)速閥QFB10C16調(diào)速閥QFB20C17單向順序閥XDIFB20F18單向順序閥XDIFB32F19行程滑閥24C10B ／r，正常工作時，系統(tǒng)工作壓力為7MPa。，額定壓力為20 MPa，額定轉(zhuǎn)速為8～l00r/min，最高轉(zhuǎn)矩為3057Nm。本系統(tǒng)管路較為復(fù)雜，取其主要幾條(其余略)，有關(guān)參數(shù)及計算結(jié)果列于表26。表26主要管路內(nèi)徑管路名稱通過流量允許流速管路內(nèi)徑實際取值大泵吸油管小泵吸油管1大泵排油管小泵排油管雙泵并聯(lián)后管路注射缸進(jìn)油管路 按下式來初步確定油箱的有效容積：V＝，這樣。參照表4—3取a＝5，算得有效容積為：V＝5＝1 m3 本系統(tǒng)較為復(fù)雜，有多個液壓執(zhí)行元件動作回路，其中環(huán)節(jié)較多，管路損失較大的要算注射缸動作回路，故主要驗算由泵到注射缸這段管路的損失。⑴沿程壓力損失沿程壓力損失，主要是注射缸快速注射時進(jìn)油管路的壓力損失。此管路長 5m，；選用20號機(jī)械系統(tǒng)損耗油，正常運轉(zhuǎn)后油的運動粘度ν＝27mm2/s，油的密度ρ＝918kg/m3。油在管路中的實際流速為 油在管路中呈紊流流動狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為： 求得沿程壓力損失為： ⑵局部壓力損失 局部壓力損失包括通過管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失Δp2，以及通過控制閥的局部壓力損失Δp3。其中管路局部壓力損失相對來說小得多，故主要計算通過控制閥的局部壓力損失。 參看圖2，從小泵出