【文章內(nèi)容簡介】 dDA yy ??? ? MP aA APFP 221 ???? 得此狀態(tài)注射座移動缸工作壓力 MPaP ? （ 2） 注射座頂緊狀態(tài) 已求得：外載荷 F= 取背壓力 P2=0Mpa 活塞直徑 Dy＝ 活塞桿直徑 dy＝ 進(jìn)油腔作用面積 22y1 007 m＝DA ?? MP aAFA APFP 221 ＝???? 得此狀態(tài)注射座移動缸工作壓力 MPaP ? 4. 注射缸工作壓力 已求得：外載荷 F＝ kN 取背壓力 P2= 注射缸活塞直徑sD ＝ 注射缸活塞桿直徑 ds＝ 進(jìn)油腔作用面積 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 22s1 m＝DA ?? 回油腔作用面積 2222 )( mdDA ss ??? ? MP aA APFP 221 ???? 得此狀態(tài)注射座移動缸工作壓力 MPaP ? 5. 預(yù)塑進(jìn)料 液壓馬達(dá)工作壓力 已求得：外載荷轉(zhuǎn)矩 T= mN? 容積效率 ?v? MP aV TP v 3m1 ??? ???? ??? 進(jìn)料液壓馬達(dá)工作壓力 MPaP ? 表 29 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 P2/MPa 工作壓力 P1/MPa 計算公式 合模行程 合模缸 1221 A APFP ??? 鎖模 增壓缸 kN — 座前進(jìn) 座移缸 kN 座頂緊 kN — 注射 注射缸 kN 預(yù)塑進(jìn)料 液壓馬達(dá) mN? — vVTP ??m12? 計算液壓執(zhí)行元件實際所需流量 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 。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 表 210 液壓執(zhí)行元件流量 工況 執(zhí)行元件名稱 運動速度 結(jié)構(gòu)參數(shù) 流量 /（ sL/ ） 計算公式 慢速合模 合模缸 sm/ 21 mA ? vAQ ?? 1 快速合模 sm/ 座前進(jìn) 座移缸 sm/ 21 mA ? vAQ ?? 1 座后退 sm/ 22 mA ? vAQ ?? 2 注射 注射缸 sm/ 21 mA ? vAQ ?? 1 預(yù)塑進(jìn)料 液壓馬達(dá) 65 min/r rmV m /100 2 33??? VnQ? 慢速開模 合模缸 sm/ 22 mA ? vAQ ?? 2 快速開模 sm/ 制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖 制定系統(tǒng)方案 1. 執(zhí)行機構(gòu)的確定 本機動作機構(gòu)除螺桿是單向旋轉(zhuǎn)外，其他機 構(gòu)均為直線往復(fù)運動。各直線運動機構(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 。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。 2. 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。 3. 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。 4. 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。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 5. 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 型中位機能的電磁換向閥。 6. 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。 7. 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。 擬定液壓系統(tǒng)圖 液壓執(zhí)行元件以及各基本回路確定之后，把它們有機地組合在一起。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。考慮注射缸 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 120 塑料注射機完整的液壓系統(tǒng)圖。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 22 液壓系統(tǒng)原理圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 液壓系統(tǒng)工作原理 1. 關(guān)安全門 為了保證操作安全，注塑機都裝有安全門。關(guān)安全門，行程閥 6 恢復(fù)常位，合模缸才能動作，開始整個動作循環(huán)。 2. 合模 動模板慢速啟動、快速前移，接近定模板時，液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)為低壓、慢速控制。在確認(rèn)模具內(nèi)沒有異物存在，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓使模具閉合。這里采用了液壓 －機械式合模機構(gòu)，合模缸通過對稱五連桿機構(gòu)推動模板進(jìn)行開模和合模，連桿機構(gòu)具有增力和自鎖作用。 （ 1） 慢速合模 （ 3Y+、 14Y+）大流量 泵 4 通過電磁溢流閥 5 卸載，小流量 泵 3 的壓力由溢流 閥 31 調(diào)定， 泵 3 壓力油經(jīng)電液換向閥 7 右位進(jìn)入合模缸左腔，推動活塞帶動連桿慢速合模，合模缸右腔油液經(jīng)閥 7 和冷卻器回油箱。 （ 2） 快速合模 （ 1Y+、 3Y+、 14Y+）慢速合模轉(zhuǎn)快速合模時，由行程開關(guān)發(fā)令使 1 Y 得電， 泵 3 不再卸載，其壓力油經(jīng)單向閥與 泵 3 的供油匯合，同時向合模缸供油，實現(xiàn)快速合模，最高壓力由 閥 31 限定。 （ 3） 低 壓合模 （ 3Y+、 6Y+、 14Y+） 泵 4 卸載， 泵 3 的壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 14 控制。因閥 32 所調(diào)壓力較低，合模缸推力較小，即使兩個模板間有硬質(zhì)異物，也不致?lián)p壞模具表面。 （ 4） 高壓合模 （ 3Y+、 4Y+、 14Y+） 泵 4 卸載， 泵 3 供油，系統(tǒng)壓力由高壓溢流 閥 31 控制，油液經(jīng)閥 10 到達(dá)增壓缸左腔，此時液控單向閥 11不開啟，合模缸回油腔油液經(jīng)閥 7 流回油箱，高壓合模并使連桿產(chǎn)生彈性變形，牢固地鎖緊模具。 3. .注射座前移（ 8Y+、 14Y+） 泵 3 的壓力油經(jīng)電磁換向閥 30 左位進(jìn)入注射座移動缸左腔，注射座前移使噴嘴與模具接觸 ，注射座移動缸左腔油液經(jīng)閥 30 回油箱。 4. 注射 注射螺桿以一定的壓力和速度將料筒前端的熔料經(jīng)噴嘴注入模腔。分慢速注射與快速注射兩種。 （ 1） 慢速注射 （ 8Y+、 12Y+、 14Y+） 泵 3 的壓力油經(jīng)電液換向閥洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 28 左位和單向節(jié)流閥 27 進(jìn)入注射缸右腔，左腔油液經(jīng)電液換向閥 26 中位回油箱，注射缸活塞帶動注射螺桿慢速注射。 （ 2） 快速注射 （ 1Y+、 8Y+、 11Y+、 12Y+、 14Y+） 泵 3 和 泵 4 的壓力油經(jīng)電液換向閥 26 右位進(jìn)入注射缸右腔，左腔油液經(jīng)閥 26 回油箱。由于兩個泵同時供油，且不經(jīng)過單向節(jié)流閥 27，注射 速度加快。 5. 保壓 （ 7Y=、 8Y+、 12Y+、 14Y+） 由于注射缸對模腔內(nèi)的熔料實行保壓并補塑，只需少量油液，所以 泵4 卸載， 泵 3 單獨供油，多余的油液經(jīng)溢流 閥 31 溢回油箱，保壓壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 33 調(diào)節(jié)。 6. 預(yù)塑 （ 1Y+、 8Y+、 13Y+、 14Y+） 保壓完畢，從料斗加入的物料隨著螺桿的轉(zhuǎn)動被帶至料筒前端，進(jìn)行加熱塑化，并建立起一定壓力。當(dāng)螺桿頭部熔料壓力到達(dá)能克服注射缸活塞退回的阻力時，螺桿開始后退。后退到預(yù)定位置，即螺桿頭部熔料達(dá)到所需注射量時，螺桿停止轉(zhuǎn)動和后退，準(zhǔn)備一下次注射。與此同時， 在模腔內(nèi)的制品冷卻成型。 7. 注射座后退 （ 9Y+、 14Y+） 保壓結(jié)束，注射座后退。 泵 4 卸載， 泵 3 壓力油經(jīng)閥 30 左位使注射座后退。 8. 開模 開模速度一般為慢 —— 快 —— 慢 （ 1） 慢速開模 1 （ 2Y+、 14Y+） 泵 4 卸載， 泵 3 壓力油經(jīng)電液換向閥 7 左位進(jìn)入合模缸右腔，左腔油液經(jīng)閥 7 回油箱。 （ 2） 快速開模 （ 1Y+、 2Y+、 14Y+） 泵 3 和 泵 4 合流向合模缸右腔供油，開模速度加快。 （ 3） 慢速開模 2 （ 2Y+、 14Y+） 泵 4 卸載， 泵 3 壓力油經(jīng)電液換向閥 7 左位進(jìn)入合模缸右腔，左腔油液經(jīng)閥 7 回油箱。 9. 頂出 （ 1） 頂出缸前進(jìn)（ 5Y+、 14Y+） 泵 4 卸載， 泵 3 壓力油經(jīng)電磁換向閥 6 右位，單向節(jié)流閥 12 進(jìn)入頂出缸左腔，推動頂出制品，其運動速度由洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 單向節(jié)流閥 12 調(diào)節(jié)，溢流 閥 31 為定壓閥。 （ 2） 頂出缸后退 （ 14Y+） 泵 3 的壓力油經(jīng)閥 9 常位使頂出缸后退。 10. 螺桿后退（ 10Y+、 14Y+） 為了拆卸螺桿，有時需要螺桿后退。這時電磁鐵 10Y、 14Y 得電， 泵 4 卸載， 泵 3 壓力油經(jīng)左位進(jìn)入注射缸左腔，注射缸活塞攜帶螺桿后退。當(dāng)電磁鐵 11Y、 14Y 得電時，螺桿前進(jìn)。 表 211 液壓系統(tǒng)電磁鐵動作順序 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 液壓元件的選擇 液壓泵的選擇 1. 液壓泵工作壓力的確定 pPPp ???? 1 1P 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 預(yù)塑進(jìn)料階段液壓馬達(dá)進(jìn)入壓力 ， 1P ＝ ； ∑Δp 是泵到執(zhí)行元件間總的管路損失。由系統(tǒng)圖可見，從 液壓 泵到 液壓馬達(dá) 之間串接有 一個單向閥、 一個 電液 換向閥 和一個 單向 節(jié)流 閥，取 ∑Δp＝ 。 液壓泵工作壓力為 M PapPPp 71 ????? 2. 液壓泵流量的確定 )( maxQKQp ?? 由工況圖看出，系統(tǒng)最大流量發(fā)生在快速合模工況， sLQ / ax ?? 取泄漏系數(shù) K 為 求得液壓泵流量 sLQp /? (186L/min) 表 212 各類液壓泵性能比較及應(yīng)用 類 型 性能參數(shù) 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵 單作用 （變 量） 雙作用 軸 向 柱塞式 徑 向 柱塞式 壓力范圍 Mpa 2~21 ~ ~21 21~40 10~20 排量范圍 1??rmL ~650 1~320 ~480 ~3600 20~720 轉(zhuǎn)速范圍 / 1min??r 300~7000 500~2021 500~4000 600~6000 700~1800 容積效率 /% 70~95 85~92 80~94 88~93 80~90 總效率 /% 63~87 71~85 65~82 81~88 81~83 流量脈動 /% 1~27 1~5 2 功率質(zhì)量比1??kgkW 中 小 中 中 小 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 噪 聲 稍 高 中 中 大 中 耐污能力 中 等 中 中 中 中 價格 最低 中 中低 高 高 應(yīng)用 一般常用于機床液壓系統(tǒng)及低壓大流量的一些系統(tǒng)或控制系統(tǒng) 在中、低壓液壓系統(tǒng)中用得較多，常用于精密機床及一些大功率較大的設(shè)備上。 在各類機床設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，在注塑機、運輸裝卸機械、液壓機和工程機械。 在各類高壓系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛，如冶金、鍛壓、礦山，起重機械、工程機械。 多 用于10Mpa 以上的各類液壓系統(tǒng)中，由于體積大，重量大，耐沖擊性好。 選用 PV2R 型雙聯(lián)葉片泵，當(dāng)壓力為 7 MPa 時，大泵流量為 ，小泵流量為 。 電動機功率的確定 注射機在整個動作循環(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 MPaPp ? ，考慮大泵到注射缸之間的管路損失，大泵供油壓力應(yīng)為 M P aPp ??? ，取泵的總效率 ?p? ，泵的總驅(qū)動功率為 ppp qPqPP ? 2211 ???? kW 23 . 33 ?? ??????P 考慮到注射時間較短，不過 3