【正文】 01001251602002503204005006308001000125016002000250032004000Ⅱ406390110140180220280360450550700900110014001800220028003900Ⅲ24026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800注：液壓缸活塞行程參數(shù)依Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ次序優(yōu)先選用。合模液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外經(jīng)為為表216 液壓缸缸筒外徑 （mm）壓 力（Mpa）缸筒外徑材 料40 50 63 80 90 100 110125 140 （150） 160 180 2001650 60 76 95 108 121 133146 168 180 194 219 24520號無縫鋼 管2050 60 76 95 108 121 133146 168 180 194 219 24535號或45號無縫鋼 管2550 60 83 102 108 121 133152 168 180 194 219 2453254 83 102 114 127 140查表216 取合模液壓缸外徑取2. 注射座移動液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計算根據(jù)計算公式：式中 ——液壓缸壁厚(m)；D——液壓缸內(nèi)徑(m)，注射座移動液壓缸Dy＝；——試驗壓力，一般取最大工作壓力的(~)倍；——缸筒材料的許用應(yīng)力。 在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或漏油。其值為：鍛鋼：；鑄鋼：；無縫鋼管：；高強(qiáng)度鑄鐵：。液壓缸的內(nèi)徑D與其壁厚的比值的圓筒稱為薄壁圓筒。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律應(yīng)壁厚的不同而各異。同一個方案，設(shè)計者不同，也可以設(shè)計出不同的結(jié)果，例如系統(tǒng)壓力的選擇、執(zhí)行元件的選擇、閥類元件的選擇等等都可能不同?！?； Δtm—平均溫升(℃)；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℃。Phc＝1635kW＝＜Phr＝由此可見，油箱的散熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了系統(tǒng)散熱的要求，管路散熱是極小的，需要另設(shè)冷卻器。求得油箱散熱面積為：At＝(a＋b)＋＝(l(＋1) ＋)m2 ＝油箱的散熱功率為：Phc＝K1AtΔT式中 K1——油箱散熱系數(shù)，查表5—1，K1取16W/(m2b注射機(jī)輸出有效功率主要是以上這些。表215雙泵各狀態(tài)功率工況泵工作狀態(tài)出口壓力/MPa總輸入功率/kW工作時間/s說明小泵大泵小泵大泵慢速合模+61小泵額定流量大泵額定流量泵的總效率：正常工作時卸荷時快速合模++42增壓鎖模+注射=+3保壓+16進(jìn)料++15冷卻+15快速開模++18.慢速開模+1注：表中+表示正常工作，表示卸荷。 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算1. 計算發(fā)熱功率液壓系統(tǒng)的功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量。泵的實際出口壓力要比以上計算值小一些。通過各閥的局部壓力損失之和為：由以上計算結(jié)果可求得快速注射時，小泵到注射缸之間總的壓力損失為∑p1＝(＋)MPa＝大泵到注射缸之間總的壓力損失為∑p2＝(＋)MPa＝由計算結(jié)果看，大小泵的實際出口壓力距泵的額定壓力還有一定的壓力裕度，所選泵是適合的。通過各閥的局部壓力損失之和為從大泵出油口到注射缸進(jìn)油口要經(jīng)過單向閥13，電液換向閥2和單向順序閥18。電液換向閥2的額定流量為190L/min， MPa。從小泵出口到注射缸進(jìn)油口，要經(jīng)過順序閥17，電液換向閥2及單向順序閥18。油在管路中的實際流速為油在管路中呈紊流流動狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為：求得沿程壓力損失為：2. 局部壓力損失局部壓力損失包括通過管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失Δp2，以及通過控制閥的局部壓力損失Δp3。1. 沿程壓力損失沿程壓力損失，主要是注射缸快速注射時進(jìn)油管路的壓力損失。 油管內(nèi)徑計算本系統(tǒng)管路較為復(fù)雜，取其主要幾條(其余略)，有關(guān)參數(shù)及計算結(jié)果列于表214。額定壓力為20MPa，額定轉(zhuǎn)速為8～l00r/min，最高轉(zhuǎn)矩為3057N表213 120塑料注射機(jī)液壓閥名細(xì)表序號名稱實際流量（L/s）選用規(guī)格5電磁溢流閥YFB20C6二位四通電磁換向閥34DYYB32HT7三位四通電液換向閥24DOH10HT8行程閥24C10B9單向閥DFB10K10二位四通電液換向閥24DOH10HT11液控單向閥AYH32B12單向節(jié)流閥LFB10C24旁通型調(diào)速閥QFB10C26三位四通電液換向閥24DOH10HT27單向節(jié)流閥LFB10C28三位四通電液換向閥24DOH10HT29背壓閥30三位四通電磁換向閥34DYYB32HT31電磁溢流閥YFB20C32遠(yuǎn)程調(diào)壓閥33遠(yuǎn)程調(diào)壓閥34三位四通電磁換向閥34DYYB32HT 液壓馬達(dá)的選擇已求得液壓馬達(dá)的排量為1L／r，正常工作時，系統(tǒng)工作壓力為7MPa。本系統(tǒng)工作壓力在7MPa左右，所以液壓閥都選用中、高壓閥。查產(chǎn)品樣本，選用22kW的電動機(jī)。前面的計算已知，小泵供油壓力為，考慮大泵到注射缸之間的管路損失，大泵供油壓力應(yīng)為，取泵的總效率，泵的總驅(qū)動功率為考慮到注射時間較短，不過3s，而電動機(jī)一般允許短時間超載25%，這樣電動機(jī)功率還可降低一些。從工況圖看出，快速注射工況系統(tǒng)的壓力和流量均較大。選用PV2R型雙聯(lián)葉片泵，當(dāng)壓力為7 MPa時。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(jī)械、工程機(jī)械。液壓泵工作壓力為2. 液壓泵流量的確定由工況圖看出，系統(tǒng)最大流量發(fā)生在快速合模工況，求得液壓泵流量 (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Mpa2~21~~2121~4010~20排量范圍~6501~320~480~360020~720轉(zhuǎn)速范圍/300~7000500~2000500~4000600~6000700~1800容積效率/%70~9585~9280~9488~9380~90總效率/%63~8771~8565~8281~8881~83流量脈動/%1~271~52功率質(zhì)量比中小中中小噪 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(jī)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(jī)床及一些大功率較大的設(shè)備上。表211 液壓系統(tǒng)電磁鐵動作順序 液壓元件的選擇 液壓泵的選擇1. 液壓泵工作壓力的確定是液壓執(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，＝；∑Δp是泵到執(zhí)行元件間總的管路損失。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。（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。（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。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。7. 注射座后退 （9Y+、14Y+）保壓結(jié)束，注射座后退。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。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。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。（1）慢速注射 （8Y+、12Y+、14Y+） 泵3的壓力油經(jīng)電液換向閥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。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。（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）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。（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。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。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)。再加上其他一些輔助元件便構(gòu)成了120塑料注射機(jī)完整的液壓系統(tǒng)圖。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。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。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。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。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。4. 注射缸動作回路 注射缸運(yùn)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。鎖模時，由增壓缸供油?？焖龠\(yùn)動時，需要有較大流量供給。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。從給定的設(shè)計參數(shù)可知，鎖模時所需的力最大。表210 液壓執(zhí)行元件流量工況執(zhí)行元件名稱運(yùn)動速度結(jié)構(gòu)參數(shù)流量/（）計算公式慢速合模合模缸快速合模座前進(jìn)座移缸座后退注射注射缸預(yù)塑進(jìn)料液壓馬達(dá)65慢速開模合模缸快速開模 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(jī)構(gòu)的確定本機(jī)動作機(jī)構(gòu)除螺桿是單向旋轉(zhuǎn)外，其他機(jī)構(gòu)均為直線往復(fù)運(yùn)動。根據(jù)所選用用液壓系統(tǒng)壓力選擇合理的背壓值。其活塞桿直徑按增壓比為6，求得圖21 增壓缸和合模缸查表26 取dz＝2. 注射座移動缸的活塞和活塞桿直徑座移動缸最大載荷為其頂緊之時此時缸的回油流量雖經(jīng)節(jié)流閥，但流量極小，故背壓視為零，則其活塞直徑為查表23 取Dy＝由給定的設(shè)計參數(shù)知，注射座往復(fù)速比為＝／＝表27 缸徑、速比、活塞桿直徑的關(guān)系 （JB106867） (mm)缸筒內(nèi)徑D速 比 24028222018145035283522186345353228228055454035289060504540321007055504535110806055504012590706055451401008070605015010585756555160110908070551801251009080632001401101009070查表27 得活塞桿直徑為：dy=則d/D=3. 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，此時注射缸活塞移動速度也近似等于零，回油量極??；故背壓可以忽略不計，這樣查表23 ?。剑换钊麠U的直徑一般與螺桿外徑相同，取ds＝?；钊睆酱藭rp1是由增壓缸提供的增壓后的進(jìn)油壓力，初定增壓比為6，則＝