【正文】 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識和執(zhí)著的敬業(yè)精神給我留下了深刻印象。 由于模板的行程為 280mm，故合模缸的行程 S≥ 280mm，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》第五卷表 ，取 S=300mm。 (2) 缸蓋的厚度 按許用剪切強度計算 31 ? ??? ??SF %95APF 1? ， dhS ?? ， ? ???? ?? %95P1dh A 式中 : ? — 剪切應(yīng)力； 1P — 注射油缸進(jìn)油腔的壓力； A — 注射油缸進(jìn)油腔的截面積； d — 缸體內(nèi)徑； h — 缸蓋的厚度； ??? — 缸蓋材料的許用應(yīng)力。 %95?? ， 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》第五卷表 ,當(dāng)回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)時，背壓力為 ～ ,設(shè)計時取 MPa1P2 ? ， 1573NG? ， ，）（ 23231 ?? ???? ? 232332 ??? ?????? ）（）（ ?? , ∴ M P 2 GFP 221 ????? ?。 (2) 缸體的壁厚 按照拉伸強度要求計算缸體壁厚。 合模油缸的設(shè)計 由于合模油缸在工作的過程中，還要承受上模板以上零部件的重量，故在設(shè)計之前，先估算這些零部件的重量。 O形密封圈是橡膠密封圈的一種，設(shè)計時采用該類密封圈。 缸蓋油孔的大小根據(jù)《機械設(shè)計手冊》第五卷表 ，當(dāng)公稱壓力為 40MPa 時，取內(nèi)孔徑 d=10mm，管螺紋連接尺寸為 M12 ，油孔開在缸蓋的側(cè)面。 (2) 活塞的寬度 B 根據(jù)《液壓與氣壓傳動》第 2 版，活塞寬度 ? ? ～? ,D為缸體內(nèi)徑。系統(tǒng)簡化工作原理圖如圖 52所示： 圖 52 注射油缸系統(tǒng)工作原理示意圖 注射時活塞桿受拉，回退時活塞桿受壓?；钊麠U的摩擦密封面一般鍍鉻 ,并拋光 ,鍍鉻層厚度 ～ 。它的結(jié)構(gòu)簡單，外觀新穎，底速穩(wěn)定性好使用壽命長。 機械頂出結(jié)構(gòu)簡單，但這種裝置必須在快速開模轉(zhuǎn)為慢速時才能進(jìn)行頂出，從而影響到機器的循環(huán)周期。設(shè)計取為 45 鋼。 下模板的尺寸除應(yīng)能保證拉桿的有效間距及承受模具外，還要考慮合模液壓缸的安裝尺寸及其連接，具體尺寸見圖 43 所示： M12深30140210140350140210 280 3502863465439018 圖 43 下模板的尺寸 由于下模板上要設(shè)置頂出裝置，故下模板頂出孔直徑的大小根據(jù)頂出液壓缸的活塞桿的直徑的大小來確定，初步取頂出孔的直徑與活塞桿的直徑相同，活塞桿直徑的設(shè)計見后。 導(dǎo)柱的材料采用 45 鋼。加上構(gòu)件的剛性較大，偏載所形成的影響就更小了。 合模裝置是由模板、拉桿、合模機構(gòu)等組 成的一個力的封閉系統(tǒng)，合模裝置在工作過程中，其大部分零件均在較大的變載作用下工作。設(shè)計時取噴嘴的口徑為 5mm。在這種高速剪切作用下，熔體溫度快速升高。 圖 211 料筒基本結(jié)構(gòu) 1電熱圈； 2螺孔； 3加料口 料筒材料常用 38CrMnAl。無論如何，如果要做到完全的防止回流，那么一定要使用止逆閥才可以 。 其中 ，cm2Ds ? min,/r80n ? ,?C 故 。故設(shè)計時采用通用型螺桿，既可加工非結(jié)晶型塑料，又可加工結(jié)晶型塑料。對于結(jié)晶型熔解熱大的塑料，高速時如對機筒溫度不作相應(yīng)調(diào)整，則會因料不能得到充分地預(yù)熱而使塑化能力得不到提高。 螺桿的長徑比為 20，則螺桿的長度 5202620 ?? XL mm。 長徑比大的螺桿，可以得到低溫均質(zhì)的熔體和穩(wěn)定的擠出以及高的塑化能力，這在擠出機的螺桿設(shè)計中已經(jīng)了解到。螺桿驅(qū)動裝置主要由減速器機構(gòu)、主軸套和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電動機或液壓馬達(dá)組成。 模板的平面布置形式 注塑機模板的平面布置形式有二柱式、四柱式、 C式臥放、 D式立放。前兩種共同存在著以下缺點：料筒內(nèi)滯料現(xiàn)象嚴(yán)重；料筒清理不方便；結(jié)構(gòu)上不夠緊湊等。 3 第 2 章 總體設(shè)計方案 合模裝置的初步設(shè)計 注塑機的合模裝置按工作原理分主要有液壓式和肘桿式兩種。用于瓶坯、光盤、 2 磁性材料以及生產(chǎn)特種工程塑料薄壁產(chǎn)品的專用注塑機將愈來愈重要。國內(nèi)立式注塑機基本上通過進(jìn)口來滿足市場的需求，立式注塑機生產(chǎn)實力較 強的企業(yè)主要分布在中國臺灣地區(qū)，如臺灣豐鐵機械公司等，這些公司經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，逐步掌握了立式注塑機的生產(chǎn)技術(shù)，在立式機的生產(chǎn)領(lǐng)域獨領(lǐng)風(fēng)騷。 1 第 1 章 注射成型機的概述和發(fā)展趨勢 概述 注射成型機是將熱塑性塑料或熱固性塑料制成各種塑料制件的主要成型設(shè)備，是集機械、電氣、液壓于一體的塑料成型設(shè)備。 近幾年來 , 世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家的注塑機生產(chǎn)廠家都在不斷提高普通注塑機的功能、質(zhì)量、輔助設(shè)備的配套能力 ,以及自動化水平。為配合汽車等重工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的大型、超大型注塑機也將有更大的需求。 液壓式合模裝置的優(yōu)點如下：在油缸已定的情況下，合模力僅與工作油的壓力有關(guān)，因此要改變合模力可直接通過調(diào)節(jié)工作油的壓力來實現(xiàn)，調(diào)整方便，讀數(shù)易于顯示；若油缸已定，移模速度僅取決于油泵的流量，在移模的過程中，油泵的流量不變，其移模速度不變；動模板在油缸行程范圍內(nèi)的任意點，可以停止并施壓，故對不同厚度的模具適應(yīng)性好， 合模時，模具和模板因僅受活塞桿推力的作用故受力比較均勻。而往復(fù)螺桿式同柱塞式相比具有如下優(yōu)點：塑化能力大；塑化速率快、均化好；注射壓力損失?。唤Y(jié)構(gòu)緊湊、熔料停滯分解現(xiàn)象少、清理料筒方便等。二柱式在受偏載或者模板面積較大時，容易引起模具開縫溢料，主要用在小型機器上。計量裝置是由支架和行程擋塊組成的裝置，它與螺桿預(yù)塑后退動作相聯(lián)系，起塑化和計量作用。但 是注射螺桿僅作預(yù)塑用，塑化時出料的穩(wěn)定性對制品質(zhì)量的影響甚小，并且塑料塑化時所經(jīng)過的時溫歷程要比擠出螺桿要長。 S 及螺紋角θ 為了方便螺桿的加工，一般取螺紋螺距 26?? SDS mm，螺紋升角θ =17186。此外，螺桿轉(zhuǎn)速又關(guān)系到螺桿對塑料的剪切速率和熔料的軸向溫差，故對熱敏性塑料（ PVC 等）螺桿轉(zhuǎn)速要低，而對熱穩(wěn)定性好、粘度低的塑料（ PS、 PE等）需要較高的轉(zhuǎn)速。 參考《塑料機械設(shè)計》表 232，通用型螺桿各段的長度分別為： 加料段 1L ： 50～ 60％ L 壓縮段 2L ： 20～ 30％ L 均化段 3L : 20～ 30％ L mmLL 260%501 ?? , mmLL 130%252 ?? ， mmLL 130%253 ?? , 對于通用型螺桿均化段槽深 ，～ s3 ? 取 ， s3 ?? 加料段的槽深 ， ? 壓縮段 ， ? 如圖 31所示： 圖 31 螺桿各段的尺寸 s 8 螺桿的行程一般取為 sD (螺桿的直徑 )左右為宜。WN s 0 0 1 0 0 1 ????? 螺桿扭矩的計算公式如下： mst D10M ?? 式中 : tM — 螺桿扭矩（ mN? ）； 9 Ds — 螺桿的直徑（ cm）； ? — 比例系數(shù)，對于熱塑性塑料 ～?? ； m — 由樹脂性能而定的指數(shù)， ～? 。 這次設(shè)計采用一般適合熱塑性塑料的螺桿頭，實圖如下 。 11 料筒內(nèi)面氮化處理深 ,硬度 Hv900～ 1000，粗糙度應(yīng)在 以上。特別是對于粘度較高的 PVC、 PPR、 PMMA、 PC、高抗沖擊 ABS 等，過小的 噴 嘴孔直徑會造成塑料的高溫分解。 噴嘴的頭部形狀采用球形。因此，這些受力零件必須具有足夠的強度和剛度，以保證合模裝置可靠地工作。對于立式注塑機，導(dǎo)柱主要受到合模力對拉桿的拉伸應(yīng)力。 導(dǎo)柱調(diào)質(zhì)處理，硬度為 220250HBS，表面粗糙度不大于 ，直度允差不大于。 設(shè)計任務(wù)書中給出模具最大厚度 maxH 為 280mm，模具最小厚度 minH 為 100mm，上模 17 板的行程 mS 一般不小于模具的最大厚度，故取 mS =280mm。 模板是拉桿的定位基準(zhǔn)，為了使上模板運動自如和模具閉合時四周均勻貼合，模板的拉桿孔應(yīng)平行，并和中心對稱。而且頂出時，模具上的頂板（頂桿）復(fù)位，需要在閉模后當(dāng)模具的頂板（頂桿）脫離機器的頂桿后才能實現(xiàn)。實物圖如圖 22 BMDE160 液壓馬達(dá) 主要技術(shù)參數(shù)如表 22 所示 型號 公稱排量ml/r 工作壓力MPa 輸出扭矩N (2) 活塞桿的直徑 根據(jù)強度要求計算活塞桿的直徑 ? ??? ???????????2213312dPd210d410d42/PASF）（π）（πPS 式中： P — 注射壓力； 1d — 螺桿的直徑； ??? — 活塞桿材料的許用應(yīng)力。根據(jù)系統(tǒng)工作平衡條件得