【文章內(nèi)容簡介】 [2]。 （ 2）立式注射機(jī) 立式注塑機(jī)的合模部分和注射部分處于同一 垂直中心線上，且模具是沿垂直方向打開的，因此其占地面積較小，容易安放嵌件，裝卸模具較方便，自料斗落入物料能較均勻地進(jìn)行塑化，但是制品頂出后不易自動落下，必需用手去下，不易實現(xiàn)自動操作和大型制品注射 [2]。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計說明書 第二章 結(jié)構(gòu)說明 7 （ 3）立式注射機(jī) 角式注射機(jī)的注射裝置與合模裝置呈垂直排列，應(yīng)用情況介于立式和臥式之間，特別適合于加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。 （ 4）立式注射機(jī) 這種注射機(jī)是一個可以轉(zhuǎn)動的盤子上裝有多副模具的注射機(jī)，盤子按確定的時間旋轉(zhuǎn)，這樣依次可以和一個注射嘴相接觸，接受熔融塑料是注射。特 點是充分發(fā)揮注射裝置的塑化能力，縮短生產(chǎn)周期，提高設(shè)備的生產(chǎn)能力。這種注射機(jī)特別適用于冷卻時間長或因安放內(nèi)嵌件需要較長時間，并且批量較大的制品生產(chǎn)。 綜上所述與本設(shè)計的基本情況，本設(shè)計采用往復(fù)螺桿臥式注射機(jī)。 選擇注射裝置形式 注射裝置從原理上分為柱塞式和預(yù)塑式兩大類。柱塞式注射裝置的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，造價低。缺點：塑化性差，塑化能力不高，注射壓力大，不易提供較穩(wěn)定的工藝條件，清洗料筒比較困難。綜合比較下，本設(shè)計采用預(yù)塑式中的應(yīng)用廣泛的往復(fù)螺桿式。因為它有如下優(yōu)點：塑化能力大 ，塑化速度快，均化性好，注射壓力損失小，結(jié)構(gòu)緊湊，熔料停滯分解現(xiàn)象少，料筒清理方便。缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而其他兩種預(yù)塑式裝置和螺桿柱塞式都有料筒內(nèi)滯現(xiàn)象，料筒清理不方便。 螺桿傳動系統(tǒng)的選擇與連接方式 注射螺桿在轉(zhuǎn)動時，出料僅供注射用，與制品無直接聯(lián)系，因此對螺桿的轉(zhuǎn)速要求不十分嚴(yán)格，可采用無極速調(diào)速。螺桿預(yù)塑是間歇性的，因此啟動頻繁并帶有負(fù)載。它的傳動裝置一般設(shè)在注射架上，工作時并隨之往復(fù)運動。因此使用液壓馬達(dá)傳動可實現(xiàn)大范圍無極調(diào)速，傳動特性軟，啟動慣性小，體積比同規(guī)格的電動機(jī)小的多。而電 動機(jī)的有極調(diào)速等特點不符合要求。 在確定整體方案時，選擇雙桿前置油馬達(dá)隨動機(jī)構(gòu)。首先，應(yīng)選隨動式結(jié)構(gòu)。 因為結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，油馬達(dá)可直接安裝在螺桿后部，其缺點是慣性大，計算不夠精確。而對于非隨動式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計算精度高。其次，選雙缸前置而不選單沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計說明書 第二章 結(jié)構(gòu)說明 8 缸后置油馬達(dá)隨動式結(jié)構(gòu)，因為雙缸前置占地面積小，便于維修。 本設(shè)計采用整體式結(jié)構(gòu)，螺桿的傳動裝置、油缸、料筒均安在注射座上。注射座采用可傳動機(jī)構(gòu)，因為需要經(jīng)常拆卸螺桿。 注射座的設(shè)計 注射座用來連接于固定塑化部件、注射油缸和移動油 缸等重要結(jié)構(gòu)零件或組件，是注射裝置的安裝基準(zhǔn)。一般注射座比其他零件形狀要復(fù)雜，加工制造精度較高。 （ 1） 結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射座結(jié)構(gòu)有整體式和組裝式兩種。本設(shè)計采用整體式結(jié)構(gòu)。將螺桿傳動裝置、油缸和料筒均勻的安裝在注射座上。 （ 2）注射座轉(zhuǎn)動裝置 在更換或維修螺桿時，經(jīng)常需拆卸螺桿，但由于機(jī)筒前端裝有模板，給裝卸螺桿帶來麻煩。因此，在較多機(jī)器上，將注射裝置設(shè)計成可轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)。 本設(shè)計為小型注射機(jī)，無需單獨設(shè)置傳動裝置搬轉(zhuǎn)注射座，只需人力搬轉(zhuǎn)即可。 具體結(jié)構(gòu)式在于注射座相連的座底上開銷軸孔， 并裝上銷軸，需旋轉(zhuǎn)擰下與整個機(jī)臺相連的螺釘，然后搬轉(zhuǎn)。這樣，整個注射座便繞銷軸旋轉(zhuǎn)。 （ 3） 注射座倒滑形式 注射座作往復(fù)運動的倒滑形式有導(dǎo)軌式和導(dǎo)柱式兩種： 導(dǎo)軌式：這種倒滑形式接觸面積大，受力變形小，大中型機(jī)臺多采用這種方式。其加工量大，加工困難，卻精度不易保證。 導(dǎo)柱式：結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，精度易保證，并能使整個機(jī)臺結(jié)構(gòu)緊湊。缺點是對精度要求高，適用于小型機(jī)臺。 通過分析比較，本設(shè)計為小型機(jī)臺，機(jī)臺重量不大，用導(dǎo)柱式支撐即可滿足強(qiáng)度和剛度要求。所以本設(shè)計采用導(dǎo)柱式倒滑。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計說明書 第二章 結(jié)構(gòu)說明 9 油缸的結(jié)構(gòu)與設(shè) 置 油缸的結(jié)構(gòu)有柱塞式、活塞式和回轉(zhuǎn)三種，本設(shè)計采用單活塞式油缸。本設(shè)計中，注射油缸對稱地布置在注射座兩側(cè)，采用 45 號無縫鋼管作缸體材料，油缸長度略大于油缸座孔的長度，兩端依靠螺釘連接。使油缸緊壓在油缸上。整移油缸布置在油馬達(dá)與底座之間，活塞桿通過調(diào)節(jié)軸固定在注射座下部。油缸運動處的密封，均采用了Y型密封圈，這種密封圈的結(jié)構(gòu)特點是截面小，結(jié)構(gòu)簡單。截面的長度比有兩倍以上。增大了支撐面積，因而密封圈在滑槽中不會翻轉(zhuǎn)。密封圈內(nèi)外唇具有不同的高度短唇與密封面接觸，這種結(jié)構(gòu)不論在高壓、低壓或快速運動中均具有良好的密 封性。這種密封圈的特點是耐熱性較差，一般只能在 80 攝氏度以下長期工作、這種密封圈適用于壓力 320kg/cm,溫度 70 攝氏度，介質(zhì)為油和水。在端蓋等出靜密封采用了比較簡單的 O型密封圈。機(jī)筒在注射時由于注射壓力的作用會發(fā)生軸向位移，所以機(jī)筒需軸向固定。本設(shè)計一般采用軸肩固定，使機(jī)筒不產(chǎn)生軸向位移。由于螺桿旋轉(zhuǎn)會使機(jī)筒旋轉(zhuǎn)，為防止機(jī)筒發(fā)生轉(zhuǎn)動，在機(jī)筒和注射座之間加一個圓柱銷。本設(shè)計采用的開式噴嘴易于發(fā)生“流延”現(xiàn)象。本設(shè)計中，設(shè)置了在螺桿預(yù)塑停止后，在做微小的軸向后移，使噴嘴處的壓力獲得解除。本設(shè)計中采用了在螺桿 后部中加一對半環(huán)固定在螺桿上與螺母固定在一起實現(xiàn)這一動作。 選擇合模裝置 （ 1）總體方案的設(shè)計 合模裝置的性能好壞與成型制品的質(zhì)量和數(shù)量有直接關(guān)系，所以應(yīng)該滿足在規(guī)定的注射量范圍以內(nèi)，對力、速度、安裝模具與取出制品時空間位置三方面要求。 首先，足夠而穩(wěn)定的合模力。在注射過程中，為了使膠料充滿整個型腔，必須有較高的注射壓力，隨著硫化溫度的上升，會產(chǎn)生很大的膨脹力。這兩個力都使模具張開，因此為了保證制品質(zhì)量和幾何尺寸的準(zhǔn)確性，必須給予足夠的穩(wěn)定合模力，以防止模具被膠料頂開。 其次，一定的 起模行程和變換的動模板移動速度。為了便于從模腔中取出硫化后的制品，合模裝置的動模板必須有一定的啟模行程。此外為了提高幾臺的生產(chǎn)效率。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計說明書 第二章 結(jié)構(gòu)說明 10 應(yīng)使動模板有較快的移動速度，但該速度在整個啟閉模的過程中應(yīng)是連續(xù)變換的。為了防止制品和模具由于沖擊而損壞，一般都希望動模板移動速度在開、閉的初期和終期慢一些，在其余行程應(yīng)該快一些，即實現(xiàn)慢 快 慢的過程。 再次，應(yīng)有一定的模板面積和模板間距。為了適應(yīng)不同形狀的制品要求，模板面積和模板間距須適當(dāng)。此外，合模裝置應(yīng)具有必要的附屬裝置；如制品頂出裝置、抽芯裝置、模具的起吊裝 置、潤滑裝置以及安全保護(hù)裝置等。 為了提高合模力，使機(jī)械所承受的合模力均稱對稱，以便能塑制較大的制品，采用了五連桿合模機(jī)構(gòu)。故本設(shè)計的總設(shè)計的方案采用五連桿、斜排結(jié)構(gòu)。 （ 2） 頂出機(jī)構(gòu) 為了頂出模具內(nèi)制品，在合模裝置上設(shè)置了頂出裝置。頂出裝置是否完善，將對制品質(zhì)量和產(chǎn)量都要較大影響。對頂出裝置的要求有如下幾點：頂出位置可選，行程可調(diào)，頂出次數(shù)可隨意，直到頂住制品落下為止，力量足夠，速度合適、操作方便。 目前使用的頂出形式有：機(jī)械頂出、液壓頂出、氣壓吹出數(shù)種。 機(jī)械頂出是利 用固定在后模板上其他非常穩(wěn)定動件上的頂桿，在開模過程中與運動件形成相對運動，從而推動模具的頂板，使制品頂出。因這種裝置必須快速開模轉(zhuǎn)為慢速時才能運行頂出制品，從而影響到機(jī)器的循環(huán)周期，頂出時，模具上頂桿復(fù)位，需要在合模后當(dāng)模具的頂板脫離機(jī)器的頂桿才能實現(xiàn)。這時加工需要復(fù)位后才能安放嵌件的模具就很不方便。所以，只能機(jī)械頂出的機(jī)器不夠。 液壓頂出時用專門設(shè)置在動模板上的頂出油缸進(jìn)行頂出。由于液壓頂出的力量、速度、位置、行程、以及次數(shù)都得到方便的調(diào)節(jié)，可自動復(fù)位，所以使用方便，能適應(yīng)多種場合。 氣 壓吹出制品的方法是一種用壓縮空氣，通過模具上設(shè)置的氣道和微小的頂出氣孔，直接吹出制品的方法。需要增設(shè)氣源和氣路等，使用范圍有限。 綜上所述，本設(shè)計采用液壓頂出為主，機(jī)械頂出的措施，位于動模板中液壓頂出將經(jīng)常使用，而位于模板西側(cè)的機(jī)械頂出裝置一般不用。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 本設(shè)計注射機(jī)液壓系統(tǒng)由油箱、濾油器、液壓泵、液壓缸、節(jié)流閥、單向閥、二沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計說明書 第二章 結(jié)構(gòu)說明 11 位二同換向閥、三位四通換向閥、二位三通電磁換向閥、調(diào)速閥、溢流閥等組成。液壓傳動裝置主要有以下四部分組成。 （ A） 能源裝置 把機(jī)械轉(zhuǎn)化成油液液壓能的裝置。 最常見的形式就是液壓泵，它能給液壓系統(tǒng)提供液壓油。 （ B） 執(zhí)行裝置 把油液的液壓能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置。 （ C） 控制調(diào)節(jié)系統(tǒng) 對系統(tǒng)中油液壓力、流動控制或調(diào)節(jié)的裝置。 （ D） 輔助裝置 上述三部分意義外的其他裝置，例如油箱、濾油器、油管等。 液壓系統(tǒng)原理圖擬定 結(jié)合所查資料及上網(wǎng)所收集的資料結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗及所要求的工作狀況擬定液壓系統(tǒng)原理圖如下所示 : 圖 2— 4 液壓系統(tǒng)原理圖 總結(jié) （ 1） 本設(shè)計采用臥式注射機(jī)，注射裝置選用往復(fù)螺桿式； （ 2） 本設(shè)計選用馬達(dá)直接驅(qū)動螺桿的驅(qū)動方式； （ 3） 本設(shè)計采用雙缸注射并 對稱布置，油馬達(dá)隨動； （ 4） 本設(shè)計螺桿采用通用型螺桿，螺桿頭選用具有止逆環(huán)的止逆型螺桿頭； 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計說明書 第二章 結(jié)構(gòu)說明 12 （ 5） 本設(shè)計機(jī)筒選用整體式結(jié)構(gòu)，偏置式加料口并子加料段開溝槽； （ 6） 本設(shè)計采用開式噴嘴，并使用哈夫環(huán)防止“垂涎”； （ 7） 本設(shè)計采用整體式注射座結(jié)構(gòu)，采用導(dǎo)柱式倒滑； （ 8） 本設(shè)計油缸采用單活塞油缸； 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計說明書 第三章 SZ250/2022KN 塑料注射機(jī)相關(guān)參數(shù)計算 13 第三章 SZ250/20220KN 塑料注射機(jī)相關(guān)參數(shù)計算 注射相關(guān)參數(shù) 注射量 注射機(jī)的注射量是指對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞第一次最大注射行程時，注射裝置所能達(dá)到最大注射量。本設(shè)計的注射量 cmV c 2250? （ 1） 理論注射容積 注射時螺桿所能排出的理論最大容積，稱之為注射機(jī)的理論注射容積，即螺桿的截面積與行程的乘積。 ；螺桿注射行程；螺桿直徑；理論注射容積，式中cmScmDVSDVSCsc,:,:cm::13.......................................................................................432 ?? ? （ 2） 當(dāng)量注射容積 壓力比值。當(dāng)量注射容積，標(biāo)準(zhǔn)注射壓力，注射機(jī)注射壓力，時所用機(jī)筒截面，若注射壓力為機(jī)筒內(nèi)孔截面，式中:。cm:。100:。:p。cma100:。cm::23.......................................................................................222PBiBisBsCpCiBiBKVMPapMPaMPFFVKVppv ???? 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計說明書 第三章 SZ250/2022KN 塑料注射機(jī)相關(guān)參數(shù)計算 14 注射機(jī)相當(dāng)于在 100MPa注射壓力條件下的理論注射容積，定義為當(dāng)量注射容積。 螺桿直徑和行程 螺桿的直徑