【導讀】廣泛的應(yīng)用，而人們對塑料制品的要求越來越高。傳統(tǒng)的單缸充液式和肘桿式注塑機。已經(jīng)難以滿足人們對高質(zhì)量塑料制品的要求，因而二板式精密注塑機應(yīng)運而生。二板式注塑機的主要特點是：開合模精度高，模具受力均勻，重對油缸、模板、拉桿等重要部分進行計算和校核，選擇或設(shè)計合適的零件。合模機構(gòu)各部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，最終完成總體設(shè)計方案圖。設(shè)計結(jié)果顯示，二板式鎖模裝置能在體積小、成本低的前提下實現(xiàn)高精度的鎖模，為精密注塑提供保障。

　　

【正文】 P0—— 系統(tǒng)油壓 因此 油缸內(nèi)徑可以根據(jù)下式求得，即： D= 2004 dpP ?? （ 312） 所以 ， 把 P 0和 p0代入數(shù)值，得： D= 2004 dpP ?? = 263 102021 ??? ?? = 按油缸內(nèi)徑系列（ JB106867）“工程機械用油缸基本參數(shù)與尺寸”選取標準內(nèi)徑，如下： D=160mm （ 4）按活塞所需運動速度確定油缸所需的流量和油口大小 根據(jù)初步計算得出的油缸內(nèi)徑 D及活塞的最大運動速度 v，按下使計算所需流量。 ① 合 模時，流量可以計算下式求得，即： 2Q ?22 2π (D d )v4 （ 313） 又因移模速度 11 1sv t? 在本機的精密注射成 型工藝中， 1s —— 移模行程（活塞行程）， 1s =； 1t —— 閉模時間， 1t =3s； 所以代入數(shù)據(jù)可求得： Q= 又根據(jù)經(jīng)驗值取線速度 sm/41?? 所以代入求得鎖模油缸油 口直徑： d==26mm；根據(jù)系列（ GB/T28781993） ，油口連接螺紋選用為： M30 24mm。 ② 開模時，流量可以計算下式求得，即： 2Q ?22 2π (D d )v4 （ 314） 18 同理，開模速度 22 2sv t? 2s —— 開模行程， 2s ＝ 1s ＝ ； 2t —— 開模時間，根據(jù)輕工業(yè)標準， 1000KN 精密注射成型機的鎖模周期為 ，所以 2t ＝ t － 1t ＝ － 3＝ ； 所以代入數(shù)據(jù)求得： Q2=同理求得油口直徑： d==30mm；根據(jù)系列油口直徑取為 d=30mm；根據(jù)系列（ GB/T28781993） ， 油口連接螺紋選用為： M30 24mm。 （ 5）油缸壁厚的計算 油缸的內(nèi)徑確定后，由強度條件計算油缸壁厚，在實際使用中有下列三種公式： ① 厚壁圓筒計算公式 即當 ?? 時 ? ?? ? 0 .4( 1 )2 1 .3 yypD Cp?? ? ?? ? ?? （ 315） ?—— 油缸的壁厚， m； yp —— 油缸的試驗壓力，一般取 ( ~ )ypp? ， MPa； C—— 計入管壁公差及腐蝕的附加厚度（一般圓整到標準壁厚值）， m； ??? —— 缸 體材料的許用應(yīng)力， MPa。對于脆性材料： ? ? bbn?? ? b? 為材料的抗拉強度； bn 為脆性材料的安全系數(shù)，一般取 bn ＝ ～ 5。 對于塑性材料： ? ? ssn?? ? s? 為材料的屈服限； sn 為塑性材料的安全系數(shù)，一般均取 sn ＝ ～ 5. 常用的缸體材料的許用應(yīng)力 ??? 可參考下列數(shù)據(jù)選?。? 鍛鋼 ??? ＝ 110～ 120MPa； 鑄鋼 ??? ＝ 100～ 110MPa； 無縫鋼管 ??? ＝ 100～ 110MPa； 鑄鐵 ??? ＝ 60～ 70MPa。 ② 中壁圓筒計算公式 即當 16 ??? 時 19 ? ?( 2 . 3 )y ypD Cp? ????? （ 316） 式中 ?—— 強度系數(shù)，材料用無縫鋼管時 ? ＝ 1。 ③ 薄壁圓筒計算公 式 即當 16D?? 時 ? ?2 ypD C? ??? （ 317） 材料采用 無縫鋼管， [σ ]=100— 110MPa， 分別代入數(shù)據(jù)進行試算，得： δ =，圓整為 17mm， 根據(jù)液壓缸外徑系列，可取缸筒外徑為： D1=160+17 2=194mm。 （ 6）油缸缸底厚度計算 缸底有平底形和球形形式。本設(shè)計采用平底形的缸底， 缸底厚計算可分為有油孔與無油孔。本缸底蓋為有油孔設(shè)計，因 此 其厚度可按下式計算： δ =)]([4 3 dD DPD y ?? ? （ 318） 式中 1? —— 缸蓋的厚度 ， m； D—— 油缸內(nèi)徑 ， m； yp —— 工作油壓 ， MPa； ??? —— 缸蓋材料許用應(yīng) 力 ，本設(shè)計采用 Q235A， 37 5 ~ 50 0b M P a? ? ； 0d —— 油孔直徑， m。 將相關(guān)數(shù)值代入，可求得缸蓋的厚度 δ =60mm （ 7）活塞桿的校核計算 ① 按強度條件校核活塞桿 活塞桿直徑確定后，活塞桿只受拉（或壓）力作用，沒有側(cè)向力作用，而且本設(shè)計中 ， 可按下式進行強度校核： ][4 2 ??? ?? dP （ 319） 式中 ?—— 活塞桿的應(yīng)力， MPa； ??? —— 活塞桿材料的許用應(yīng)力， MPa； b? —— 活塞桿材料的抗拉強度， MPa； ? ? bn?? ? 20 n —— 安全系數(shù)，一般取 ? ，本設(shè)計取 ? ； P —— 活塞桿最大推力（或拉力）， N； 1d —— 活塞桿直徑， m； 2d —— 活塞桿中空部分的直徑， m； 根據(jù)所得的數(shù)據(jù)， P=220KN， d1=， 24dP???=2 102204 ? ?? = 活塞桿所用材料為 40Cr，所以 980b MPa? ? 代入數(shù)據(jù)計算得： σ =653MPa 所以，鎖模油缸活塞桿直徑滿足要求。 ② 活塞桿穩(wěn)定性驗算 初 步通過鎖模行程為 330mm，估算活塞桿長度為 630mm，則活塞桿的長徑比為： 970630??? 15 所以不需要計算活塞桿在軸向壓力作用下保持直線形狀平衡穩(wěn)定的臨界力 ， 不需要進行穩(wěn)定性的驗算 。 （ 8）活塞的行程計算 活塞的行程決定與油缸所驅(qū)動的運動部件的移動距離。若油缸直接驅(qū)動部件時，活塞的行程就等于運動部件的移動距離。本設(shè)計中液壓式注射成型機鎖模油缸活塞的行程，就等于模板的最大開 距 。由于模板的 最大開距 為 465mm，估算變形和行程余量為 5mm，得活塞的行程為 465＋ 5＝ 470mm。 （ 9）油缸的連接強度計算 鎖模油缸缸體和端蓋采用 連桿 連接，缸體螺紋處強度計算如下： 拉桿的材料采用 45 鋼 ， 取安全系數(shù) n=3， 許用應(yīng)力為 M P a2033610][ ??? 。拉桿直徑 mmPd 03 )101 60(][6236m a x ????????? ????? 。 取 d=24mm. 查 文獻得，拉桿所受的拉應(yīng)力為 21 M P azdKF 4)1024(4)10160(4632362???????????? ??????? 式中， K—— 擰緊螺紋的系數(shù)； F—— 缸筒端部承受的最大推力； Z—— 拉桿數(shù)。 所以，鎖模油缸的缸體與端蓋螺紋連接強度符合要求 。 移模 油缸的計算 移模力由兩個移模油缸提供，移模油缸安裝在模板兩側(cè)，對稱安裝。取合模力為10%的鎖模力，即 F? 10% 800KN=80KN，每個油缸提供 40KN 的移模力。 （ 1）確定油缸所需的推力 P abP R F T P P G? ? ? ? ? ? （ 320） 式中 P—— 油缸所需的推力， N； R—— 作用在活塞桿上的工作負載， N； F—— 導軌摩 擦阻力， N； T—— 密封裝置的摩擦力， N； 12T T T?? 1T—— 活塞密封處的摩擦力， N； 2T —— 活塞桿密封處的摩擦力， N； aP —— 運動部件速度變化時所產(chǎn)生的慣性負載， N； bP —— 背壓阻力， N； G—— 運動部件重量（對于垂直放置和傾斜放置的運動部件，它的重量也是一種負載）， N。 在上述諸力中，工作負載是主要的。在初步計算時常取 P＝（ ～ ） R。 由于鎖模力為 R＝ 40KN 所以，取 P＝ ＝ 44KN （ 2） 確定油缸的工作壓力 如同鎖模油缸的油壓選擇，選擇油缸的工作壓力為： 1 MPa? （ 3）確定油缸的內(nèi)徑及活塞桿直徑 油缸尺寸的確定，首先是計算油缸的內(nèi)徑。 22 因為 移模 的油缸工 作腔為無桿腔，油缸內(nèi)徑可以根據(jù)下式求得，即： 2 21 2 1 24 dpPD p p p p?? ?π （ ） （ 321） 當 2p ＝ 0 時 PPD ?4? 所以 ， 把 P 和 1p 代入數(shù)值，得： d mmm 10444 63 ???? ??? 按油缸內(nèi)徑系列（ JB106867）“工程機械用油缸基本參數(shù)與尺寸”選取標準內(nèi)徑，如下： d=63mm 取速比 為 ，可以根據(jù)系列（ JB106867）查得活塞桿直徑為： d= ??????Dmm （ 4）按活塞所需運動速度確定油缸所需的流量和油口大小 根據(jù)初步計算得出的油缸內(nèi)徑 d 及活塞的最大運動速度 v，按下使計算所需流量。 為了達到快速移模的效 果，動模板移動速度可選 30m/min~35m/min 油缸 移模時 ，流量可以計算下式求得，即： 4 22??dQ? （ 322） 移模速度 V=30m/min=所以代入數(shù)據(jù)可求得： Q=根據(jù)管道尺寸計算公式： ??vqd 41 ? 式中 qv—— 通過管道內(nèi)的流量（ m3/s） v—— 管內(nèi) 允許流速（ m/s） 允許流速的推薦值如下表： 管道 推薦流速（ m/s） 液壓泵吸油管道 ，一般常取 1 以下 液壓系統(tǒng)壓油 管道 36，壓力高，管道短，粘度小取大值 液壓系統(tǒng)回油管道 取允許流速為 5m/s，則 23 31 ???? ?d ==20mm 根據(jù)系列（ GB/T28781993） ， 油口連接螺紋選用為： M20 20mm。 同理求得 前端蓋 油口直徑： d==20mm；根據(jù)系列油口直徑取為 d=20mm；根據(jù)系列（ GB/T28781993） ， 油口連接螺紋選用為： M20 20mm。 （ 5）油缸壁厚的計算 油缸的內(nèi)徑確定后，由強度條件計算油缸壁厚，在實際使用中有下列三種公式： ① 厚壁圓筒計算公式 即當 ?? 時 ? ?? ? 0 .4( 1 )2 1 .3 yypD Cp?? ? ?? ? ?? （ 324） ?—— 油缸的壁厚， m； yp —— 油缸的試驗壓力，一般取 ( ~ )ypp? ， MPa； C—— 計入管壁公差及腐蝕的附加厚度（一般圓整到標準壁厚值）， m； ??? —— 缸體材料的許用應(yīng)力， MPa。對于脆性材料： ? ? bbn?? ? ， b? 為材料的抗拉 強度； bn 為脆性材料的安全系數(shù)，一般取 bn ＝ ～ 5。對于塑性材料： ? ? ssn?? ? ，s? 為材料的屈