【正文】 mpFD y 10344 641??? ???? ?? ，取 Dy＝ 由給定的設(shè)計(jì)參數(shù)知，注射座往復(fù)速比為 ／ ＝ ，查表 2— 6 得 d/D＝，則活塞桿直徑為： dy＝ ＝ ⑶確定注射缸的活塞及活塞桿直徑 當(dāng)液態(tài)塑料充滿模具型腔時(shí)，注射缸的載荷達(dá)到最大值 213kN，此時(shí)注射缸活塞移動(dòng)速度也近似等于零，回油量極?。还时硥毫梢院雎圆挥?jì)，這樣 mmpFD s 6 41??? ???? ?? ，取 Ds＝ ； 活塞桿的直徑一般與螺桿外徑相同，取 ds＝ ?；钊睆? ? ?)1(4 221 ?? ??? pp FD 此時(shí) p1 是由增壓缸提供的增壓后的進(jìn)油壓力，初定增壓比為 5，則 p1＝ 5 ＝，鎖模工況時(shí)，回油流量極小，故 p2≈ 0，求得合模缸的活塞直徑為 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 mmDh 101004 64 ??? ???，取 Dh＝ 。 各液壓缸的外載荷力計(jì)算結(jié)果列于表 l。 ⑵注射座移動(dòng)缸的載荷力 座移缸在推進(jìn)和退回注射座的過程中，同樣要克服摩擦阻力和慣性力，只有當(dāng)噴嘴接觸模具時(shí)，才須滿足注射座最大推力。注射后，注射機(jī)構(gòu)應(yīng)保持注射壓力，使塑料充滿型腔； ⑶預(yù)塑進(jìn)料時(shí)，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，料被推到螺桿前端，這時(shí)，螺桿同注射機(jī)構(gòu)一起向后退，為使螺桿前端的塑料有一定的密度，注射機(jī)構(gòu)必需有一定的后退阻力； ⑷為保證安全生產(chǎn)，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有安全聯(lián)鎖裝置。而且 ，鎖模 的 時(shí) 間比較長(zhǎng)（直 到開模淺的這段時(shí)間都是鎖模機(jī)構(gòu)）。主要由加料裝置、料筒、螺桿、噴嘴、預(yù)塑裝置、注射油缸及注射座移動(dòng)油缸等組成。它配置不同的模具，可以成型外形復(fù)雜的制品，是塑料機(jī)械的主要機(jī)種之一。它能配置不同的模具，可一次成型外形復(fù)雜的制品，是塑料機(jī)械中主要機(jī)種之一。塑料注塑成型機(jī)有很多型式，液壓式塑料成型機(jī)就是其中之一，其主要由合模機(jī)構(gòu)，注射部件，液壓傳動(dòng)及電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成，而液壓泵，液壓缸、各種液壓閥、電機(jī)、電氣元件以及控制儀表是其中不可缺少的控制元件。 塑料注射成型機(jī)按外形分類可以分為臥式、立式和角式三種；按合模機(jī)構(gòu)分類可以分為液壓、液壓機(jī)械式、電動(dòng)機(jī)械式三種形式；按加工能力分類又有以下分類形式： 分類 合模力（ N） 理論注射容積（ cm3 ） 超小型 ＜ 160 ≤ 16 小型 160～ 2021 16～ 630 中型 2500～ 2021 800～ 3150 大型 5000～ 12500 4000～ 10000 超大型 ＞ 16000 ＞ 16000 按使用范圍的不同又可分為普通成型 機(jī)和其他注射式成型機(jī)，如組合式注射成型機(jī)、精密注射式成型機(jī)、熱固 性注射成型機(jī)、排氣式注射成型機(jī)、低發(fā)泡注射式成型機(jī)、鞋用注射式成型機(jī)、反應(yīng)注射式成型機(jī)、雙色與多色注射式成型機(jī)。 3．液壓傳動(dòng)及電氣控制系統(tǒng) 它是注塑機(jī)的動(dòng)力操縱控制部件 、 注射成型機(jī)的工作原理 注射成型機(jī)的工作原理是：粒狀塑料通過料斗進(jìn)入螺旋推進(jìn)器中，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，將料向前推進(jìn)，同時(shí)螺桿外裝有電加熱器，而將塑料熔化成粘液狀態(tài)，在此之前，合模機(jī)構(gòu)已將模具閉合，當(dāng)物料在螺旋推進(jìn)器前端形成一定壓力時(shí)，注射機(jī)構(gòu)開始將液狀料高壓快速注射到模 具型腔之中，給一定時(shí)間的保壓冷卻后開模，把成型的塑料制品由頂出機(jī)構(gòu)頂出，從而 完成了一個(gè)工作循環(huán)。塑料注射成型機(jī)對(duì)其液壓系統(tǒng)的具體要求是：合模運(yùn)動(dòng)要求平穩(wěn)，兩片模具閉合時(shí)不應(yīng)有沖擊；模具閉合后，合模機(jī)構(gòu)應(yīng)保持閉合壓力，以防止注射時(shí)，將模具沖開。 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 250 克塑料注射機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如下： 螺桿直徑 40mm 螺桿行程 200mm 最大注射壓力 153MPa 螺桿驅(qū)動(dòng)功率 5k 螺桿轉(zhuǎn)速 60r/min 注射座行程 230mm 注射座最大推力 27kN 最大合模力 (鎖模力 ) 900kN 開模力 49kN 動(dòng)模板最大行程 350mm 快速閉模速度 慢速閉模速度 快速開模速度 慢速開模速度 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 注射速度 注射座前進(jìn)速度 注射座后移速度 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 2. 250 克塑料注射祝液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算 ⑴合模 缸的載荷力 合模缸在模具閉合過程中是輕載，其外載荷主要是動(dòng)模及其連動(dòng)部件的起動(dòng)慣性力和導(dǎo)軌的摩擦力。 ⑶注射缸載荷力 注射缸的載荷力在整個(gè)注射過程中是變化的，計(jì)算時(shí)，只須求出最大載荷力。取液壓缸的機(jī)械效率為 ，求得相應(yīng)的作用于活塞上的載荷力，并列于表 1 中。 按表 2— 5 取 d/D＝ ，則活塞桿直徑 dh＝ ＝ ，取dh＝ 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 計(jì)算液壓馬達(dá)的排量 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，機(jī)械效率為 ，這樣 rmrmp TV mWM /????? ???? ?? 計(jì)算液壓執(zhí)行 元件實(shí)際工作壓力 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(jì)算出各工況時(shí)液壓執(zhí)行元件實(shí)際工作壓力，見表 2。從給定的設(shè)計(jì)參數(shù)可知， 鎖模時(shí)所需的力最大，為 900kN。快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要有較大流量供給。 ⑷注射缸動(dòng)作回路 注射缸運(yùn)動(dòng)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。 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(gè)行程閥，用來 控制合模缸的動(dòng)作。液壓缸快速動(dòng)作時(shí)，雙泵同時(shí)供油，慢速動(dòng)作或保壓時(shí)由小泵單獨(dú)供油，這樣可減少功率損失，提高系統(tǒng)效率。鎖模時(shí)，由增壓缸供油。注射缸的運(yùn)動(dòng)方向也 采用三位四通電液動(dòng)換向閥控制。液壓缸快速動(dòng)作時(shí)，雙泵同時(shí)供油，慢速動(dòng)作或保壓時(shí)，小泵單獨(dú)供油。 7．頂出缸的要求：制品在冷卻后成型，被頂出時(shí)，頂出速度要穩(wěn)定，以防止制成品受損，而且，頂出缸的速度應(yīng)能調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同制品的頂出要求，所以在回路中采用單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)其速度。 液壓馬達(dá)喂料時(shí)，注射桿受到反作用力后退油箱向注射缸左腔補(bǔ)油。 （ 1） .快速合模：快速合模時(shí)，由液壓泵Ⅰ、Ⅱ同時(shí)供油，電磁鐵 1YA， 5YA， 10YA通電。 回油路：同（ 1）。 回油路：注射座移動(dòng)腔左腔→電磁換向閥 3右位→油箱。 回油路： 油箱。 泵Ⅰ輸出的壓力油大部分由先導(dǎo)式溢流閥 7放回油箱。左位電液換向閥合模缸左腔 左位電磁換向閥增壓缸左腔 ??????? ?? 45 6. 再增壓：再增壓時(shí)，液壓泵Ⅰ供油，液壓泵Ⅱ卸荷，電磁鐵1YA,7YA,9YA,10YA通電。液壓泵Ⅰ、Ⅱ同時(shí)供油，電磁鐵6YA,7YA,9YA,10YA通電。 當(dāng)螺桿在反推力作用下連同注射缸活塞一起右移時(shí)，注射缸右腔的油液經(jīng)單向順序閥 18溢流閥 8流回油箱，其背壓力由溢流閥 8來調(diào)定。 回油路： 注射座移動(dòng)缸右腔→電磁換向閥 3左位→節(jié)流閥 14→油箱。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 （ 2） 快速開模：快速開模時(shí)，液壓泵Ⅰ、Ⅱ同時(shí)供油，電磁鐵2YA,5YA,10YA通電。從而可以算出液壓泵的最大工作壓力為： Pp=P+∑⊿ P=+= 由各執(zhí)行元件的實(shí)際工作輸入流量列表可知，系統(tǒng)的最大流量發(fā)生在快速合模工況，取泄漏系數(shù) K=，可計(jì)算出液壓泵的最大流量： Qq=K (∑ P)= =根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)果，經(jīng)過查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用規(guī)格相近的 PV2R34雙聯(lián)葉片 泵，以普通液壓油為工作介質(zhì)時(shí)的最高使用壓力為 14MP，前泵 （大泵）的排量為 237ml/r，后泵（小泵）的排量為 116ml/r,轉(zhuǎn)速范圍為 600－ 1800r/min. 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 若選用轉(zhuǎn)速為 1490r/min的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，則大泵的最大流量： q2=V*n=237 103 1490=, 小泵的流量 :q1=Vn=116 103 1490=2. 電動(dòng)機(jī)的確定： 注塑機(jī)在整個(gè)工作循環(huán)中系統(tǒng)的壓力、流量和所需功率變化；為滿足整個(gè)工作循環(huán)的最大功率階段來確定電動(dòng)機(jī)功率。 3. 液壓馬達(dá)的選擇 根據(jù)前面計(jì)算可知，液壓馬達(dá)的排量為 。額定轉(zhuǎn)速是125r/min，額定輸出轉(zhuǎn)矩是 1779N （ 1）大泵吸油管的內(nèi)徑計(jì)算： 油管內(nèi)徑： d 吸 1=21吸vq?，已知大泵的流量為 ?q L/min，吸油管的 V值一般可以取 ～ ，此處取 1吸v =，那么， d1=23660 3???＝ 實(shí)際取內(nèi)徑為 50mm 的鋼管， 其流速 V= ??? =應(yīng)選取外 徑為 95mm。 （ 4） 小泵壓油管的內(nèi)徑計(jì)算： mmd 60/ 362 ??? ??壓，應(yīng)選內(nèi)徑為 32mm，外徑為42mm 的冷軋無縫鋼管。=5，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 可有公式計(jì)算出油箱的有效容積 為： V=163。 驗(yàn)算回路中的壓力損失 本系統(tǒng)較為復(fù)雜，有多個(gè)液壓執(zhí)行元件動(dòng)作回路，其中環(huán)節(jié)較多，管路損失較大的要算注射缸動(dòng)作回路，故主要驗(yàn)算由泵到注射缸這 段管路的損失。其中管路局部壓力損失相對(duì)來說小得多，故主要計(jì)算通過控制閥的局部壓力損失。單向順序閥 18 的額定流量為150L/min，額定壓力損失 MPa。 另外要說明的一點(diǎn)是：在整個(gè)注射過程中，注射壓力是不斷變化的，注射缸的進(jìn)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 口壓力也隨之由小到大變化，當(dāng)注射壓力達(dá)到最大時(shí)，注射缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度也將近似等于零，此時(shí)管 路的壓力損失隨流量的減小而減少。 發(fā)熱功率計(jì)算如下 Phr＝ Pr－ Pc 對(duì)本系統(tǒng)來說， Pr 是整個(gè)工作循環(huán)中雙泵的平均輸入功率。注射機(jī)輸出有效功率主要是以上這些。求得油箱散熱面積為： At＝ (a＋ b)＋ ＝ ( l (＋ 1) ＋ )m2 ＝ 油箱的散熱功率為： Phc＝ K1AtΔ T 式 中 K1—— 油箱散熱系數(shù)，查表 5— 1， K1 取 16W/(m2℃ )； Δ tm— 平均溫升 (℃ )； 22 2121 ttTTtm ????? 取油進(jìn)入冷卻器的溫度 T1＝ 60℃，油流出冷卻器的溫度 T2＝ 50℃，冷卻水入口溫度 tl＝ 25℃，冷卻水出口溫度 t2＝ 30℃。 冷卻器的計(jì)算 （ 1）油箱的散失的熱功率為⊿ P 散 =K A 散 ⊿ T=13 30 = （ 2） 冷卻器所需的冷卻面積的計(jì)算： 冷卻器所需的散熱面積由 式 A 冷 =（⊿ P⊿ P 散 ） /（ K⊿ tm） 來計(jì)算。 取油的入口溫度 T1=65℃ ，出口溫度 T2=50℃ ， 冷卻水的入口溫度t1=25℃，出口溫度 t2=30℃， 則 ： ⊿ tm=（ 65+50） /2（ 25+30） /2=30℃ 故 A 冷 =（ ） 103/（ 150 30） = ㎡ 考慮到油冷卻器長(zhǎng)期操作時(shí)設(shè)備的腐蝕以及油垢、污垢對(duì)傳熱的影山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 響，冷卻面積應(yīng)增大 30﹪，所以冷卻器所需要的冷卻面積為： A 需 = 冷 = = ㎡ 由計(jì)算值在手冊(cè)中選擇，冷卻器的型號(hào)為 2LQFL，其冷卻面積為 —— 14 ㎡，完全能夠滿足要求。 注塑機(jī)溫升過高五大危害之二：使油的粘度降低 注塑機(jī)溫升過高將導(dǎo)致油的粘度降低，泄漏增加，泵的容積效率和整個(gè)系統(tǒng)的效率會(huì)顯著降低。析出物堵塞阻尼小孔和縫隙式閥口，導(dǎo)致壓力閥卡死而不能動(dòng)作、金屬管路伸長(zhǎng)而彎曲，甚至破裂等。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。分別進(jìn)行注射過程動(dòng)作、加料動(dòng)作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。同時(shí)，由于注射壓力很 高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力（模腔內(nèi)的平均壓力一般在20~45MPa 之間），因此必須有足夠大的合模力。制品的缺陷主要在于模具的設(shè)計(jì)、制造精度和磨損程度等方面。在調(diào)整工藝時(shí)最好一次只改變一個(gè)條件，多觀察幾回，如果壓力、溫度、時(shí)間統(tǒng)統(tǒng)一起調(diào)的話，很易造成混亂和誤解，出了問題也不知道是何道理。比如：制