啤酒周轉(zhuǎn)箱注射機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

2010重慶三峽學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)1第一章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11概述塑料注射成型機(jī)主要用于熱塑性塑料的成型加工。塑料顆粒在注射機(jī)的料筒內(nèi)加熱熔化至流動狀態(tài)，然后以很高的速度注入溫度較低的閉合模具內(nèi)。并保壓一段時(shí)間，經(jīng)冷卻凝固成為制品。由于注射成型機(jī)具有成型周期快，對各種塑料的加工適應(yīng)性較強(qiáng)，能制造形狀復(fù)雜，尺寸較精確或帶有金屬嵌件的制品，以及自動化程度較高的優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。1.2選擇注射機(jī)分類介紹按機(jī)械外型特征分，包括臥式、角式和多模注射成型機(jī)。本次設(shè)計(jì)選應(yīng)用廣泛的臥式注射成型機(jī)。按機(jī)械加工能力分為超小型、小型、中型、大型、超大型（巨型）。本設(shè)計(jì)為大型注射機(jī)。按機(jī)械用途分熱塑性塑料通用行（亦稱通用型），熱固型，氣泡型等類型，本設(shè)計(jì)為熱塑性塑料通用型，適用廣泛。13選擇注射裝置形式本設(shè)計(jì)為大型注射機(jī)，熱塑性塑料通用型。131注射裝置的結(jié)構(gòu)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(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，造價(jià)低。缺點(diǎn)：塑化性差，塑化能力不高，注射壓力大，不宜提供穩(wěn)定的工藝條件，清洗料筒比較困難。綜合比較下，本設(shè)計(jì)采用預(yù)塑式中的應(yīng)用廣泛的往復(fù)螺桿式。因?yàn)樗腥缦聝?yōu)點(diǎn)：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(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而其它兩種預(yù)塑式裝置階梯柱式和螺桿柱塞式都有料筒內(nèi)滯現(xiàn)象，料筒清理不夠方便的缺點(diǎn)。132螺桿傳動系統(tǒng)的選擇與連接方式注射螺桿在轉(zhuǎn)動時(shí)，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，可采用無級調(diào)速。螺桿預(yù)塑是間歇性的，因此啟動頻繁并帶有負(fù)載。它的傳動裝置一般在設(shè)在注射架上，工作時(shí)并隨之往復(fù)運(yùn)動。因此傳動裝置力求簡單緊湊。綜合考慮、螺桿傳動的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選液壓馬達(dá)傳動。因?yàn)槭褂靡簤厚R達(dá)傳動可實(shí)現(xiàn)大范圍無級調(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)的有級調(diào)速等特點(diǎn)不符和要求。在確定整體方案時(shí)，選擇雙缸前置油馬達(dá)隨動機(jī)構(gòu)。首先，應(yīng)選隨動式結(jié)構(gòu)。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單，制造方便，油馬達(dá)可直接安裝在螺桿后部，缺點(diǎn)是慣性大，計(jì)算不夠精確。而對于非隨動式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計(jì)算精度高。其次，選雙缸前置而不選單缸后置油馬達(dá)隨動式結(jié)構(gòu)，因?yàn)殡p缸前置占地面積小，便于維修。本設(shè)計(jì)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?yàn)樾枰?jīng)常拆卸螺桿。注射座往復(fù)運(yùn)動形式油馬1、1.3.3注射座的設(shè)計(jì)。蹇淵：啤酒周轉(zhuǎn)箱注射機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)2隨動部分采用導(dǎo)軌平滑形式，因?yàn)槭芰γ娣e教大、變形較小。133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)式三種，本設(shè)計(jì)采用單活塞式油缸。本設(shè)計(jì)中，注射油缸對稱地布置在料斗座兩側(cè)，采用45號無縫鋼管作剛體材料，油缸長度略大于油缸座孔長度，兩端依靠螺釘連接。使油缸緊壓在油缸上。整移油缸布置在螺桿下面，模板和注射座之間，活塞桿通過調(diào)節(jié)軸固定在注射座下部。油缸運(yùn)動處的密封，均采用了Y密封圈，這種密封圈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是截面小，結(jié)構(gòu)簡單。截面的長度長。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(yùn)動中均有良好的密封性。這種密封圈的特點(diǎn)是耐熱性較差，一般只能在80以下長期工作，這種密封圈適用于壓力320Kg/cm，溫度70，介質(zhì)為油和水。在端蓋等處靜密封采用了比較簡單的O型密封圈。為防止注射時(shí)，機(jī)筒在注射壓力下發(fā)生軸向移動，在機(jī)筒上加上一哈夫環(huán)與注射座固定在一起，并能防止螺桿傳動時(shí)機(jī)筒發(fā)生轉(zhuǎn)動。本設(shè)計(jì)采用的開式噴嘴易于發(fā)生“流涎”現(xiàn)象。為此，本設(shè)計(jì)中，設(shè)置了在螺桿預(yù)塑停止后，再做微小的軸向后移，使噴嘴處的塑料壓力獲得解除。本設(shè)計(jì)中采用了在螺桿后部中加一對半環(huán)固定圈定在螺桿上，與螺母固定在一起，實(shí)現(xiàn)這一動作。14選擇合模裝置141總體方案的設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)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(gè)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，一定的啟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。此外為了提高機(jī)臺的生產(chǎn)效率，應(yīng)使動模板有較快的移動速度。但該速度在整個(gè)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，一般都希望動模板的移動速度在開、閉的初期和終期慢一些，在其余行程應(yīng)快一些，即實(shí)現(xiàn)慢快慢的過程。再次，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需適當(dāng)。此外，合模裝置還應(yīng)具有必要的附屬裝置：如制品頂出裝置、抽心裝置、模具的起吊裝置、潤滑裝置以及安全保護(hù)裝置等。合模裝置的結(jié)構(gòu)型式有直壓式合模裝置、液壓機(jī)械式合模裝置（通過由肘連桿機(jī)構(gòu)將合模油缸產(chǎn)生的合模力進(jìn)行擴(kuò)大）和二次動作式合模裝置。二次動作式合模裝置適用于大型注射機(jī)中，所以本設(shè)計(jì)只采用前兩種的一種。本設(shè)計(jì)的合模力為6000KN，屬于大型注射機(jī),故2010重慶三峽學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)3采用肘桿式。肘桿式合模裝置有系統(tǒng)剛性強(qiáng)（制品尺度精度高），運(yùn)動速度較快，變速平穩(wěn)，機(jī)器循環(huán)周期短，精度要求高等特點(diǎn)。為了提高合模力，使機(jī)械所承受合模力均勻?qū)ΨQ，以便能塑制較大制品，采用雙肘曲桿合模機(jī)構(gòu)。同時(shí)，五孔斜排式結(jié)構(gòu)緊湊，而且受力情況也很好。故本設(shè)計(jì)的總設(shè)計(jì)方案選用雙曲肘、五孔斜排式結(jié)構(gòu)。142調(diào)模結(jié)構(gòu)肘桿合模機(jī)構(gòu)的工作位置是固定的。因此需設(shè)置調(diào)模機(jī)構(gòu)，加工不同制品（即不同厚度的模具）。調(diào)模結(jié)構(gòu)有：將肘桿設(shè)計(jì)成長度方向可調(diào)形式。將動模板設(shè)計(jì)成由兩塊組合起來的板，將整個(gè)肘桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成軸向位置可移動的結(jié)構(gòu)。從以上三種形式看出最后一個(gè)比較適用，它是通過改變后模板的固定位置來實(shí)現(xiàn)可移動結(jié)構(gòu)（調(diào)節(jié)四個(gè)拉桿上螺母位置），而第一種都用在小型機(jī)械上，第二種整機(jī)體積增大不合適。本設(shè)計(jì)采用第三種。本設(shè)計(jì)采用齒輪和調(diào)節(jié)螺母為一體結(jié)構(gòu)。它結(jié)構(gòu)緊湊，精度高（保證了四根拉桿的一致性）。143頂出結(jié)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)量都有較大影響。對頂出裝置的要求主要有如下幾點(diǎn)：頂出位置可選，行程可調(diào)，頂出次數(shù)可隨意，直到頂出制品落下為止，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、氣壓吹出等。機(jī)械頂出是利用固定的在后模板式上的頂桿，在開模過程中與運(yùn)動件形成相對運(yùn)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(shí)才能運(yùn)行頂出制品，從而影響到機(jī)器的循環(huán)周期，頂出時(shí)，模具上的頂桿復(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(shí)現(xiàn)。這對加工需復(fù)位后才能安放嵌件的模具就很不方便。所以，只用機(jī)械頂出的機(jī)器不夠。液壓頂出是用專門設(shè)置在動模板上的額頂出油缸進(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。需增設(shè)氣源和氣路等，使用范圍有限。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用液壓頂出為主，機(jī)械頂出為輔的措施，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。只有生產(chǎn)盆，板等大面積制品時(shí)才使用。15液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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、開停閥、換向閥等組成。液壓傳動裝置主要由以下四部分組成：能源裝置把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。最常見的形式就是液壓泵，它給液壓系統(tǒng)提供壓力油。執(zhí)行裝置把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。它可以是作直線運(yùn)動的液壓缸，也可以是非回轉(zhuǎn)運(yùn)動的液壓馬達(dá)。在注射機(jī)液壓系統(tǒng)中，油缸有：和模油缸（產(chǎn)生啟閉模動作），蹇淵：啤酒周轉(zhuǎn)箱注射機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)4液壓頂出油缸（產(chǎn)生頂出動作）、注射油缸（使蝸桿進(jìn)退、注射、防流涎，背壓）、注射座移動油缸（使注射座移動）。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。例如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥等。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統(tǒng)。輔助裝置上述三部分以外的其它裝置，例如油箱、濾油器、油管等。它們對保證系統(tǒng)正常工作也有重要作用。根據(jù)注射成型工藝，塑料注射機(jī)的液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求；（1）合模機(jī)構(gòu)對液壓系數(shù)的要求在注射成型時(shí)，熔融塑料通常以此40130兆帕的高壓注射入模腔內(nèi)，因此模具必須具有足夠的合模力（鎖模力），否則會導(dǎo)致模具溢邊現(xiàn)象，因此合模油缸的壓力必須滿足合模力的要求。另外，液壓系統(tǒng)還應(yīng)滿足模具啟閉時(shí)的速度要求，即要考慮縮短空載行程的時(shí)間，以提高機(jī)器的生產(chǎn)率，同時(shí)又要考慮到模具啟閉行程的緩沖要求，以防止損壞模具和制件，避免機(jī)器受到強(qiáng)烈振動和產(chǎn)生撞擊噪音，因此合模機(jī)構(gòu)在啟閉模過成中各階段的速度是不一樣的，一般是先慢后快再慢的變化過程，快慢速的比值一般很大，通常采用雙泵并聯(lián)、多泵分級控制以及節(jié)流調(diào)速等方法來實(shí)現(xiàn)啟閉模速度的調(diào)節(jié)。（2）注射座整體移動機(jī)構(gòu)對液壓系統(tǒng)的要求為了適應(yīng)加工各種塑料的需要，注射座整體移動除了由缸保證在注射時(shí)具有足夠的推力，以使噴嘴與模具澆口緊密接觸外，還應(yīng)滿足三種預(yù)塑型式（固定加料、前加料、后加料）的要求，以使注射座整體移動的油缸及時(shí)動作。（3）注射機(jī)構(gòu)對液壓系統(tǒng)的要求在注射成型過程中，通常根據(jù)塑料的品種、制件的幾何形狀及模具的澆注系統(tǒng)的不同，需要靈活地調(diào)整注射壓力和注射速度。注射速度對制品的質(zhì)量亦有很大影響。當(dāng)注射速度過低時(shí)，制品易形成冷接縫，而且也不易充滿復(fù)雜的型腔，特別是對于結(jié)晶型塑料和薄壁型制品表現(xiàn)更為突出。相反當(dāng)注射速度