畢業(yè)設(shè)計(jì)--塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要注射成型機(jī)是塑料機(jī)械的一種，簡(jiǎn)稱注射機(jī)或注塑機(jī)，是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。注射成型是通過(guò)注塑機(jī)和模具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。塑料注射成型機(jī)是一種能將塑料加熱塑化，借助推進(jìn)機(jī)構(gòu)把熔化的塑料注入模具型腔內(nèi)，經(jīng)冷卻、定型后形成制品的塑料成型加工設(shè)備。它能配置不同的模具，可一次成型外形復(fù)雜的制品，是塑料機(jī)械中主要機(jī)種之一。塑料注塑成型機(jī)有很多型式，液壓式塑料成型機(jī)就是其中之一，其主要由合模機(jī)構(gòu)，注射部件，液壓傳動(dòng)及電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成，而液壓泵，液壓缸、各種液壓閥、電機(jī)、電氣元件以及控制儀表是其中不可缺少的控制

2、元件。工作原理和模式注射成型機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過(guò)程。注射成型是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施壓注射充模冷卻啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。塑料注射成型機(jī)以其成型周期短，對(duì)各種塑料的加工適用性強(qiáng)，尺寸較精確以及自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：塑料注射成型機(jī)、液壓系統(tǒng)、液壓泵、液壓缸、液壓閥ISX-ZY-250typeplasticinjectionmoldingmachinehydraulicsystemdesignA

3、BSTRACTInjectionmoldingmachineTheinjectionmoldingmachineisakindofplasticmachineryreferredtoastheinjectionmoldingmachineorinjectionmoldingmachinethermoplasticorthermosettingmaterialtheuseofplasticmoldintovariousshapesofplasticsmoldingequipment.Injectionmoldingbytheinjectionmoldingmachineandmold.Thepl

4、asticcastsshaperisonekindofheatinguptheplastictheplasticizing,poursintowiththeaidoftheadvancementorganizationthemeltingplasticinthemoldcavity,aftercooling,thestereotypiaformstheproducttheplastictotakeshapetheprocessingequipment.Itcandisposethedifferentmold,buttimetakesshapethecontourcomplexproduct,i

5、sintheplasticmachineryoneofmainaircrafttypes.Theplasticinjectiontakesshapealreadyhasverymanyforms.Thehydraulicpressuretypeplasticinjectionshaperisoneofthem,itmainlyhasgathersthemoldorganization,injectsthepart,thehydraulictransmissionandtheelectricitycontrolsystemandsoonseveralpartsofcompositions,but

6、thehydraulicpump,thehydrauliccylinder,eachkindofhydraulicvalve,theelectricalmachinery,theelectricalpartaswellasthecontrolmeasuringapplianceareindispensablecontrolpart.WorkingprincipleandmodeofTheworkingprincipleofinjectionmoldingmachineandinjectionsyringeitiswiththethrustofthescreworplungertheplasti

7、cizinggoodmoltenstateieviscousflowstatetheplasticinjectedintothemoldcavityclosedgoodAftercuringstereotypesmadetheprocessoftheproducts.Injectionmoldingisacyclicalprocesswitheachcycleincluding:dosing-moltenplastics-toputpressureinjection-fillingCooling-Kai-modepickup.Removetheplasticpartsandthenre-clo

8、sedmodethenextcycle.Theplasticinjectionshapertakesshapethecyclequicklybyit,toeachkindofplasticprocessingcompatible,thesizeispreciseaswellastheautomaticityhighermerit,obtainedthewidespreaduse.Keyword:Plasticinjectionshaper,hydraulicsystem,hydraulicpump,hydrauliccylinder,hydraulicvalvII目錄1緒論.11.1塑料注射成

9、型機(jī)概述.11.2注射成型機(jī)的工作原理.21.3技術(shù)要求.21.3.1對(duì)液壓系統(tǒng)的要求.21.3.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù).32SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算.42.1合模液壓缸負(fù)載.42.1.1根據(jù)合模力確定合模液壓缸推力.42.1.2空行程時(shí)液壓缸推力.42.1.3啟模時(shí)液壓缸推力.52.2注射座整體移動(dòng)液壓缸負(fù)載.52.3液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算.52.4頂出液壓缸負(fù)載.62.5初算驅(qū)動(dòng)油缸所需的功率.63液壓缸工作壓力和流量的確定.73.1液壓缸工作壓力的確定.73.2液壓缸幾何尺寸的確定.83.2.1確定合模缸的活塞及活塞桿直徑.83.2.2注射座移動(dòng)缸的活塞和

10、活塞桿直徑.83.2.3確定注射缸的活塞及活塞桿直徑.83.2.4確定頂出缸的油缸內(nèi)徑及活塞桿直徑.93.3液壓系統(tǒng)動(dòng)作循環(huán)壓力圖.93.4油缸所需流量的確定.113.5油缸功率圖的繪制.124液壓系統(tǒng)方案和工作原理圖的擬定.134.1制定系統(tǒng)方案.134.2擬定液壓系統(tǒng)圖.145液壓元件的選擇與設(shè)計(jì).155.1液壓泵的選擇.155.1.1液壓泵工作壓力的確定.155.1.2油泵流量的確定.155.1.3油泵電機(jī)功率的確定.155.2控制閥的選擇.185.3油管內(nèi)徑的確定.185.3.1大泵吸油內(nèi)徑的計(jì)算.185.3.2小泵吸油管內(nèi)徑計(jì)算.195.3.3大泵壓油管內(nèi)徑計(jì)算.195.3.4小泵壓

11、油管內(nèi)徑計(jì)算.195.3.5雙泵并聯(lián)，壓力油匯合后油管內(nèi)徑的確定.196液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算.206.1系統(tǒng)的壓力損失驗(yàn)算.206.1.1局部壓力損失計(jì)算.206.1.2沿程損失計(jì)算.206.2液壓系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算和油冷卻器傳熱面積的確定.206.2.2油箱容量計(jì)算和油箱散熱面積的確定.236.2.3油冷卻器的計(jì)算.23附錄.25總結(jié).28參考文獻(xiàn).29致謝辭.301緒論1.1塑料注射成型機(jī)概述塑料注射成型機(jī)簡(jiǎn)稱注塑機(jī)。它將顆粒的塑料加熱熔化到流動(dòng)狀態(tài)，以快速高壓注射模腔，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的保壓，冷卻凝固成為一定形狀的塑料制品。由于注塑機(jī)具有成型周期短，對(duì)各種塑料的加工適應(yīng)性強(qiáng)，可以制造外形各異、復(fù)

12、雜、尺寸較精確或帶有金屬鑲嵌件的制品以及自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，所以得到了廣泛地應(yīng)用。圖1.1.1為塑料注射成型機(jī)外形圖。圖1.1.1塑料注射成型機(jī)外形圖1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；2注射部件；3合模部件塑料注射成型機(jī)按外形分類可以分為臥式、立式和角式三種；按合模機(jī)構(gòu)分類可以分為液壓、液壓機(jī)械式、電動(dòng)機(jī)械式三種形式；按加工能力分類又有以下分類形式：分類超小型小型中型大型超大型合模力（N）16016020002500200050001250016000理論注射容積（cm3）1616630800315040001000016000按使用范圍的不同又可分為普通成型機(jī)和其他注射式成型機(jī)，如組合式注射成型機(jī)、精密注射式

13、成型機(jī)、熱固性注射成型機(jī)、排氣式注射成型機(jī)、低發(fā)泡注射式成型機(jī)、鞋用注射式成型機(jī)、反應(yīng)注射式成型機(jī)、雙色與多色注射式成型機(jī)。它主要有三大部分組成：（1）合模部件。它是安裝模具用的成型部件。主要由定模板、動(dòng)模板、合模機(jī)構(gòu)、1合模液壓缸、頂出裝置等組成。（2）注射部件。它是注塑機(jī)的塑化部件。主要由加料裝置、料筒、螺桿、噴嘴、頂塑裝置、注射液壓缸、注射座及其移動(dòng)液壓缸等組成。（3）液壓傳動(dòng)及電氣控制系統(tǒng)它安裝在機(jī)身內(nèi)外腔上，是注塑機(jī)的動(dòng)力和操縱控制部件。主要由液壓泵、液壓閥、電動(dòng)機(jī)、電氣元件及控制儀表等組成。1.2注射成型機(jī)的工作原理注射成型機(jī)的工作原理是：粒狀塑料通過(guò)料斗進(jìn)入螺旋推進(jìn)器中，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)

14、，將料向前推進(jìn)，同時(shí)螺桿外裝有電加熱器，而將塑料熔化成粘液狀態(tài)，在此之前，合模機(jī)構(gòu)已將模具閉合，當(dāng)物料在螺旋推進(jìn)器前端形成一定壓力時(shí)，注射機(jī)構(gòu)開始將液狀料高壓快速注射到模具型腔之中，給一定時(shí)間的保壓冷卻后開模，把成型的塑料制品由頂出機(jī)構(gòu)頂出，從而完成了一個(gè)工作循環(huán)。根據(jù)注射成型工藝，注塑機(jī)應(yīng)按預(yù)定工作循環(huán)工作，如圖1.2.1所示。圖1.2.1注塑機(jī)工作循環(huán)示意圖1.3技術(shù)要求依照塑料注射式成型機(jī)的合模注射保壓冷卻開模頂出螺桿預(yù)塑進(jìn)料循環(huán)以及合模的具體的動(dòng)作：快速合模、慢速合模、鎖模。而且，鎖模的時(shí)間比較長(zhǎng)（直到開模淺的這段時(shí)間都是鎖模機(jī)構(gòu)）。1.3.1對(duì)液壓系統(tǒng)的要求合模運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)，兩片模具閉

15、合時(shí)不應(yīng)有沖擊；當(dāng)模具閉合后，合模機(jī)構(gòu)應(yīng)保持閉合壓力，防止注射時(shí)將模具沖開。注射后，注射機(jī)構(gòu)應(yīng)保持注射壓力，使塑料充滿型腔；預(yù)塑進(jìn)料時(shí)，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，料被推到螺桿前端，這時(shí)，螺桿同注射機(jī)構(gòu)一起向后退，為使螺桿前端的塑料有一定的密度，注射機(jī)構(gòu)必需有一定的后退阻力；為保證安全生產(chǎn)，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有安全聯(lián)鎖裝置。21.3.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)SX-ZY-250型塑料注射機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：項(xiàng)目公稱注射量螺桿直徑螺桿行程最大注射壓力注射容量（理論值）螺桿轉(zhuǎn)速注射座行程合模力啟模力頂出力注射總力注射座最大推力快速閉模速度慢速閉模速度快速啟模速度慢速啟模速度快速注射速度注射座前移速度注射座后退速度頂出速度單位3m

16、mmmMPa3r/minmmKNKNKNKNKNmm/smm/smm/smm/smm/smm/smm/smm/sSX-ZY-2502504527013027060365160060361604010020105402548603532SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是整個(gè)動(dòng)作循環(huán)過(guò)程中，系統(tǒng)的負(fù)載變化和速度變化均變大，在進(jìn)行工況分析時(shí)必須加以考慮。2.1合模液壓缸負(fù)載閉摸動(dòng)作的工況特點(diǎn)是：模具閉合過(guò)程中的負(fù)載是輕載，速度有慢快慢的變化；模具閉合后的負(fù)載為重載，速度為零。2.1.1根據(jù)合模力確定合模液壓缸推力由于合模機(jī)構(gòu)形式不同，合模油缸推力的計(jì)算方

17、法也就不一樣。SXZY250注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)采用了液壓機(jī)械組合形式。圖2.1根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)受力分析可得合模油缸推力為：P1z=P合/18.6×(I1/I)+1式中P1z合模油缸為保證模具鎖緊所需的油缸推力，N；P合模具鎖緊所需的合模力，N。I1/I有關(guān)長(zhǎng)度之比，SXZY250注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)取I1/I=0.8，故為保證模具鎖緊力（1600KN）所需的油缸推力為；P1z=1600000/15.9=100KN2.1.2空行程時(shí)液壓缸推力空行程時(shí)油缸推力P1q只需滿足克服摩擦力的要求。根據(jù)同類型機(jī)臺(tái)實(shí)測(cè)結(jié)果，取P1q=0.14P1z則：4P1q=0.14×100628=14KNSXZY

18、250注射機(jī)閉模速度較小，因此慣性力很小，可忽略。2.1.3啟模時(shí)液壓缸推力啟模時(shí)油缸推力P2z需滿足啟模力和克服油缸摩擦力的要求，即：P2z=P啟+T=60000+0.1×60000=66KN2.2注射座整體移動(dòng)液壓缸負(fù)載注射座整體移動(dòng)過(guò)程中，液壓缸推力P3q只需滿足克服各種摩擦力的要求，而當(dāng)噴嘴接觸模具澆口時(shí)，則必須保持注射座油缸最大推力P3z為40KN，以使注射成型過(guò)程正常進(jìn)行。根據(jù)類比，取P3q=0.23P3z則P3q=0.23×40000=9.2KN2.3液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算注射過(guò)程中，負(fù)載是變化的，當(dāng)熔融塑料注人模腔時(shí)，注射壓力由零逐漸沿AB上升，模

19、腔注滿時(shí)壓力由B急速上升到C點(diǎn)，當(dāng)冷卻時(shí)塑料收縮，壓力降低，為防止收縮需補(bǔ)縮保壓，其壓力為DE曲線如下：圖2.2注射缸的載荷力在整個(gè)注射過(guò)程中是變化的，計(jì)算時(shí)，只須求出最大載荷力。FW=d2p4式中，d螺桿直徑，由給定參數(shù)知：d0.045m；p噴嘴處最大注射壓力，已知p130MPa。由此求得Fw206kN。各液壓缸的外載荷力計(jì)算結(jié)果列于表l。取液壓缸的機(jī)械效率為0.9，求得相應(yīng)的作用于活塞上的載荷力，并列于表1中。表15液壓缸名稱工況液壓缸外載活塞上的載荷Fw/kN荷力F/kN合模90100合模缸鎖模9001000開模60668.69.6座移缸移動(dòng)頂緊8696注射缸注射206228進(jìn)料液壓馬達(dá)

20、載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算：P3Tc5×10W=2n=2×3.14×60/60=796Nm取液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為0.95，則其載荷轉(zhuǎn)矩2.4頂出液壓缸負(fù)載頂出液壓缸的最大推力P5z需滿足制品頂出力和克服油缸摩擦力的要求，即：P5z=P頂+T=36+0.1×36=39.6（KN）2.5初算驅(qū)動(dòng)油缸所需的功率根據(jù)上述工況分析可知，在注射過(guò)程中，系統(tǒng)所需的功率為最大，N=(Pmax×V/n)×10-3試中N驅(qū)動(dòng)油缸所需的功率，KW；Pmax最大的負(fù)載，N；V在最大負(fù)載時(shí)的工作速度，m/s；n包括油泵在內(nèi)的驅(qū)動(dòng)裝置總效率。N=(Pmax×V/n)

21、×10-3=206.6×103×25×10-3×10-3/0.8=6.5（KW）63液壓缸工作壓力和流量的確定3.1液壓缸工作壓力的確定根據(jù)注射成型工藝對(duì)壓力和速度的要求，結(jié)合我國(guó)目前生產(chǎn)的情況及油泵供應(yīng)情況，初選油缸工作壓力為6.5MPa。XS-ZS-22XS-ZS-60注射量MPaKW20、306.55.5606.511XS-ZY-1251256.511XS-ZY-125A125A010+10XS-ZY-250A250030222240+5.6+5.5XS-ZY-350A3506.55006.57.0-14.7.0-14.XS-ZY-500

22、XS-ZY-1000100014.0300014.0-32.045+5555+75+11+1.1表4.1國(guó)產(chǎn)注塑機(jī)壓力流量參數(shù)XS-ZY-3000XS-ZY-4000400032.0注射量壓力范圍流量范圍壓力百分比305-14.8807mpa60%605-161307、14mpa各50%1257-2121014、21mpa各40%2507-2121014占57%21占23%5007-2136014mpa占40%10007-2118514-21mpa占60%20007-21240表4.2國(guó)外產(chǎn)注塑機(jī)壓力流量參數(shù)73.2液壓缸幾何尺寸的確定3.2.1確定合模缸的活塞及活塞桿直徑圖3.2.1合模缸合

23、模液壓缸采用當(dāng)活塞桿油缸，工作腔為無(wú)桿腔，液壓缸內(nèi)徑計(jì)算，即：A=兀D2/4=Pmax/P試中A油缸工作面積，m2；Pmax油缸所克服的最大負(fù)載，n；P油缸的工作壓力，Pa。D=4Fp1p2(12)此時(shí)p1是由增壓缸提供的增壓后的進(jìn)油壓力，初定增壓比為5，則p15×6.5MPa32.5MPa，鎖模工況時(shí)，回油流量極小，故p20，求得合模缸的活塞直徑為4×100×104Dh=m=0.198m，取Dh0.2m3.14×32.5×106SXZY250注射機(jī)合模油缸內(nèi)徑取0.2m?；钊麠U直徑d合取為0.4D合，即：d合=0.4D合=0.4×0

24、.2=0.08（m）SXZY250注射機(jī)合模油缸活塞桿直徑取為0.08m。3.2.2注射座移動(dòng)缸的活塞和活塞桿直徑注射座移動(dòng)油缸采用單活塞桿油缸，工作腔為無(wú)桿腔，油缸內(nèi)徑為：D注座=(4Pmax/兀p)1/2=(4×40000)/(3.14×12×1000000)1/2=0.065(m)SXZY250注射機(jī)注射座移動(dòng)油缸內(nèi)徑取為0.07m?；钊麠U直徑d注座取為0.4D注座，即d注座×0.4D注座=0.4×0.07=0.028(m)3.2.3確定注射缸的活塞及活塞桿直徑注射缸采用雙活塞桿油缸，位于工作腔端的活塞桿用來(lái)作為行程控制預(yù)塑加料，活塞8桿

25、直徑取與螺桿直徑相同，即為45mm。注射油桿內(nèi)徑可用下式計(jì)算：D注=(4Pmax+兀d2螺p)/(兀p)1/2=(4×206600+3.14×0.0452×6.5×106)/(3.14×6.5×106)1/2=0.206(m)活塞桿的直徑一般與螺桿外徑相同，取0.045m取D注=0.21（m）3.2.4確定頂出缸的油缸內(nèi)徑及活塞桿直徑頂出油缸采用單活塞桿油缸，工作腔為無(wú)桿腔，油缸內(nèi)徑按公式計(jì)算，即：D頂=(4Pmax)/(兀p)=（4×39.6×103）/(3.14×6.5×103)1/2=0.

26、088活塞桿直徑d頂=0.4D頂=0.4×0.088=0.0352(m)取d頂=0.04m3.3液壓系統(tǒng)動(dòng)作循環(huán)壓力圖根據(jù)確定的油缸直徑標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算實(shí)際使用的油缸工作壓力，繪制整個(gè)動(dòng)作循環(huán)壓力圖圖3.3SXZY250注射機(jī)各動(dòng)作循環(huán)壓力圖SXZY250注射機(jī)，各動(dòng)作循環(huán)的油缸工作壓力和動(dòng)作如表4.3所示。9油缸工作工況閉模空行程閉模鎖緊注座前移注座頂緊注射保壓預(yù)塑冷卻啟模頂出啟?？招谐逃透坠ぷ髑粔毫τ?jì)算公式腔壓力（兆帕）時(shí)間（秒）P=4P1q/兀D2合=（4×14088）/（3.14×0.12）1.83.5P=4×P1z/兀D2合=（4×100

27、628）/（3.14×0.12）12.83.5P=（4×P3q）/（兀D2注座）=（4×9200）/（3.14×0.0652）P=（4×P3q）/（兀D2注座）=（4×9200）/（3.14×0.0652）P=4P4/兀（D2注d2螺）=(4×206600)/3.14×(0.2062-0.0452)根據(jù)制品形狀，塑料品種及成型工藝條件的不同而異，一般比注射壓力底。SXZY250注射機(jī)的螺桿是采用電機(jī)經(jīng)過(guò)齒輪減速箱而驅(qū)動(dòng)的，故螺桿傳動(dòng)裝置所需的為零。冷卻階段各油缸皆不進(jìn)壓力油，故油缸所需壓力為零。P=4P2

28、z/兀（D2合d2合）=4×66000/3.14（0.10.04）P=（4P5z）/（兀D2頂）=4×39600/（3.14×0.088）P=4P1q/兀（D2合d2合）=4×14088/3.14×（0.12-0.042）2222.851256.53取12160150304106.542.1410表4.3SXZY250注射機(jī)液壓系統(tǒng)油缸工作壓力及動(dòng)作時(shí)間表3.4油缸所需流量的確定SXZY250注射機(jī)各動(dòng)作循環(huán)中油缸所需流量如表4.4所示。工況慢速閉?？焖匍]模前移后移快速注射保壓預(yù)塑冷卻快速啟模頂出慢速啟模Qmax=6vmax兀/4(D2合-d2

29、合)×104=6×0.105×3.14×(0.12-0.042)×1044Q=6v兀/4D2頂×104=6×0.035×3.14×0.0882×1044Qmin=6vmin兀/4(D2合-d2合)×104=6×0.04×3.14×(0.12-0.042)×1044表4.4SXZY250注射機(jī)動(dòng)作循環(huán)中油缸所需流量油泵所需流量計(jì)算公式Qmin=6vmin兀/4D2合×104=6×0.02×3.14×0.12&

30、#215;1044Qmax=6vmax兀/4D2合×104=6×0.1×3.14×0.12×1044流量（升/分）9.5479.524注射座Q=6v兀/4D2注座×104=6×0.048×3.14×0.065×104注射座Q=6v兀/4(D2注座-d2注座)×104=6×0.06×3.14×(0.065-0.026)×104Qmax=6vmax兀/4(D2注-d2螺)×104=6×0.025×3.14×(0

31、.2062-0.0452)×1044保壓是為了補(bǔ)縮，故所需流量很小。但該階段系統(tǒng)所耗油量視所選小泵而定預(yù)塑時(shí)螺桿傳動(dòng)裝置不需油泵供油冷卻階段各油缸皆不進(jìn)壓力油，故油缸所需流量為零2241047.5120041.512.715.8113.5油缸功率圖的繪制圖4.5SXZY250注射機(jī)當(dāng)采用固定預(yù)塑方式時(shí)流量循環(huán)圖表4.5SXZY250注射機(jī)各種動(dòng)作循環(huán)中油缸所需功率工況油泵所需功率計(jì)算公式功率(千瓦)慢速閉?？焖匍]模注射保壓預(yù)塑冷卻快速啟模及頂出慢速啟模N=PQ×10/60=（1.8×10×9.5×10）/60(式中P帕，Q升/分)0.29-66

32、-6N=PQ×10-6/60=（1.8×106×47×10-6）/60N=PQ×10/60=（6.5×10×47.5×10）/60N=PQ×10-6/60=（12×106×12×10-6）/60預(yù)塑時(shí)螺桿傳動(dòng)裝置所需功率由單獨(dú)的預(yù)塑電機(jī)供給在冷卻階段各油缸皆不進(jìn)壓力油，故油缸所需功率為零-66-61.45.22.43.50本機(jī)采用在啟模工程中頂出制品故N=PQ×10/60=（10×10×（41.5+13）×10）/60-66-69N=P

33、Q×10-6/60=（2.1×106×15.8×10-6）/600.55124液壓系統(tǒng)方案和工作原理圖的擬定4.1制定系統(tǒng)方案根據(jù)以上工況分析和計(jì)算，可初步擬定出液壓系統(tǒng)方案。根據(jù)塑料注射機(jī)工作部件速比很大，但又不需要大范圍無(wú)級(jí)調(diào)速的特點(diǎn)，本機(jī)擬采用量不同的兩個(gè)定量油泵并聯(lián)供油的開式系統(tǒng)，這一方案與單泵供油系統(tǒng)相比效率較高，系統(tǒng)發(fā)熱少；而與變量油系統(tǒng)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。為滿足注射速度的調(diào)節(jié)，選用調(diào)速閥進(jìn)行口節(jié)流調(diào)速，其特點(diǎn)是注射油缸回油的阻力小，可以獲得較大的注射推力，而且調(diào)速范圍較大，速度穩(wěn)定性較好。缺點(diǎn)是油通過(guò)調(diào)速閥發(fā)熱后進(jìn)入注射油缸，造成油缸泄

34、漏增加。根據(jù)塑料的品種、制作的幾何形狀和模具的澆注系統(tǒng)的不同，注射系統(tǒng)采用了兩級(jí)壓力控制，以便靈活地控制注射壓力和保壓壓力。為了便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)，系統(tǒng)的換向控制閥多數(shù)采用三位四通電液換向閥和電磁抽閥。采用電液換向閥換向過(guò)程比較平穩(wěn)，適用于壓力較高及流量較大的場(chǎng)合，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高。三位四通換向閥滑中位機(jī)能除注射電液換向閥和控制兩級(jí)壓力動(dòng)作的電磁換向閥外，皆采用O型，其換向停止的位置精度較高，且能滿足本機(jī)并聯(lián)多油缸油路系統(tǒng)的工作需要。注射電液換向閥和控制兩級(jí)壓力動(dòng)作的電磁換向閽采用Y型機(jī)能，既滿足本機(jī)并聯(lián)多油缸油路系統(tǒng)的工作需要，又分別利用中位Y型機(jī)能滿足螺桿預(yù)料后退時(shí)注射油缸左腔形成真空進(jìn)

35、行吸油的需要和使控制兩級(jí)壓力大小的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥處于非工作狀態(tài)位置進(jìn)行卸荷的需要。在啟模系統(tǒng)中采用進(jìn)油節(jié)流增加啟模阻力，以滿足模過(guò)程中實(shí)現(xiàn)制品頂出的要求，從而縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。本系統(tǒng)除采用時(shí)間繼電器控制保壓和冷卻動(dòng)作外，其余皆采用行程開關(guān)控制各油缸可靠地依次動(dòng)作和進(jìn)行速度換接。為使用加工塑料得到良好的塑化質(zhì)量，本機(jī)在注射系統(tǒng)中采用了背壓閥，控制螺桿退回時(shí)間，以使塑化的塑料比較密實(shí)，且有利于分離氣體的排出。134.2擬定液壓系統(tǒng)圖圖5.1SX-ZY-250注射機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理圖表5.1SXZY250注射機(jī)動(dòng)作順序說(shuō)明145液壓元件的選擇與設(shè)計(jì)5.1液壓泵的選擇5.1.1液壓泵工作壓力的

36、確定液壓泵工作壓力按公式計(jì)算，即：PB=P+P由于在注射液壓系統(tǒng)中，壓力油所經(jīng)過(guò)的數(shù)量較多，故壓力損失P亦較大，查表取P=0.8Mpa。注射油缸最大工作壓力P可根據(jù)表11取6.5Mpa。于是油缸工作壓力即為：PB=6.5+0.8=7.3（MPa）所選油泵的額定工作壓力應(yīng)為：P額=1.25PB=9.1（MPa）根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，應(yīng)選額定壓力為14Mpa的雙級(jí)葉片泵。5.1.2油泵流量的確定油泵流量可按公式計(jì)算，即：QBK（Q）max=1.1×226=248.6（升/分）根據(jù)油泵的額定壓力和流量的計(jì)算結(jié)果以及快、慢運(yùn)動(dòng)所需的要求，應(yīng)選用雙級(jí)葉片泵油泵系列。5.1.3油泵電機(jī)功率的確定注射

37、機(jī)在整個(gè)動(dòng)作循環(huán)中，系統(tǒng)的壓力和流量是變化的，故油泵電機(jī)功率應(yīng)按公式計(jì)算，即：Nm=(N12×t1+Nn2×tn)/(t1+tn)1/2Nm等值功率，KW：N1,Nn一個(gè)動(dòng)作循環(huán)中各階段所需的功率，KW。t1,tn一個(gè)動(dòng)作循環(huán)中各階段所需的時(shí)間，S。在選擇驅(qū)動(dòng)油泵的電機(jī)時(shí)，應(yīng)首先比較等值功率與各個(gè)動(dòng)作的最大功率。當(dāng)最大功率在電機(jī)允許的短時(shí)超載范圍內(nèi)時(shí)，可按等值功率選取電機(jī)，否則應(yīng)按最大功率選取電機(jī)。即：NmaxKNe式中Nmax最大功率，KW；Ne電機(jī)額定功率，KW；15K(1)慢速閉模電機(jī)的過(guò)載系數(shù)。一般對(duì)直流電機(jī)，K=1.82.5；對(duì)異步電機(jī)，考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，一般

38、取，K=1.52.0。小泵工作，大泵卸荷小泵工作壓力P1等于慢速閉模時(shí)合模油缸所需壓力與閉模液壓系統(tǒng)壓力之損失和。壓力損失取為0.3Mpa，則P1=2.1Mpa。此時(shí)流量Q1可根據(jù)產(chǎn)品樣本用內(nèi)插法求得為12升/分，并取小泵總功率n1為0.35。大泵卸貨壓力P（流量閥卸貨壓力）取為0.6Mpa，Q2=472升/分,n2取為0.30。所以在慢速閉模時(shí)油泵所需功率N1為：N1=P1Q1×10-6/(60n1)+P2Q2×10-6/(60n2)=2.1×106×12×10-6/(60×0.35)+0.6×106×47

39、15;10-6/(60×0.3)=2.77(KW)(2)快速閉模,大,小泵皆工作油泵工作壓力P等于快速閉模時(shí)合模油缸所需壓力與閉模液壓系統(tǒng)壓力之損失和。壓力損失取為0.5Mpa，則P=2.3Mpa，Q1=12升/分，Q1=47升/分，n=0.35。所以在快速閉模時(shí)油缸所需功率N2：N2=P(Q1+Q2)×10/(60n)=2.3×106×(12+47)×10-6/(60×0.35)=6.4(KW)(3)連桿瑣緊,大,小泵皆工作以使連桿迅速倒達(dá)自瑣位置。油缸工作壓力P=13Mpa（其中P=0.2Mpa）,Q1=11升/分，Q2=43升/

40、分，n=0.8，側(cè)鎖緊時(shí)油泵所需功率N3：N3=P(Q1+Q2)×10-6/(60n)=13×106×(11+43)×10-6/(60×0.8)=14.6(KW)(4)注射座整體前移,小泵工作，大泵卸貨小泵工作壓力P1=3Mpa（其中P=0.2Mpa），Q1=12升/分，n1=0.35。大泵的卸荷壓力P2=0.6Mpa，Q2=47升/分，n2=0.3。所以注射座整體前移時(shí)，油泵所需功率為：N4=P1Q1×10/(60n1)+P2Q2×10/(60n2)=3×106×12×10-6/(60

41、5;0.35)+0.6×106×47×10-6/(60×0.3)=3.28(KW)(5)注射大,小泵皆工作其工作壓力P=7.3Mpa（其中P=0.8Mpa），Q1=10升/分，Q2=43升/分，n=0.8所以注射時(shí)油泵所需功率為：N5=P(Q1+Q2)×10/(60n)=7.3×106×(10+43)×10-6/(60×0.8)=8.06(KW)(6)保壓小泵皆工作，大泵卸荷16-6-66-6小泵的工作壓力P1=6.5Mpa（因保壓時(shí)進(jìn)入注射油泵的流量很小，故P=0）Q1=9.5升/分，n1=0.85。大

42、泵的卸荷壓力P2=0.6Mpa，Q2=47升/分，n2=0.3。所以保壓時(shí)油泵需功率為：N6=P1Q1×10-6/(60n1)+P2Q2×10-6/(60n2)=6.5×10×9.5×10/(60×0.85)+0.6×10×47×10/(60×0.3)=2.78(KW)(7)預(yù)塑，小泵皆工作，大泵卸荷其卸貨壓力P=0.6Mpa，Q1=12升/分，Q2=47升/分，n=0.3。所以預(yù)塑時(shí)油泵所需功率為：N7=P(Q1+Q2)×10-6/(60n)=0.6×10×(12

43、+47)×10/(60×0.3)=1.97(KW)(8)冷卻，大,小泵皆卸荷其卸貨壓力P=0.6Mpa，Q1=12升/分，Q2=47升/分，n=0.3。所以預(yù)塑時(shí)油泵所需功率為：N8=P(Q1+Q2)×106/(60n)=0.6×106×(12+47)×10-6/(60×0.3)=1.97(KW)(9)連桿解除自鎖,大,小泵皆工作以使連桿迅速解除自瑣。大,小泵的工作壓力P=12.5Mpa（其中P=0.3Mpa）,Q1=11升/分，Q2=44升/分，n=0.8，所以連桿解除自鎖時(shí)油泵所需功率N9：N9=P(Q1+Q2)

44、5;106/(60n)=12.5×10×(11+44)×10/(60×0.8)=14.3(KW)(10)快速啟模和頂出，大,小泵皆工作其工作壓力P=7Mpa（其中P=0.5Mpa）,Q1=11升/分，Q2=44升/分，n=0.8，所以快速啟模和頂出時(shí)油泵所需功率N10：N10=P(Q1+Q2)×10-6/(60n)=7×10×(11+44)×10/(60×0.8)=8.0(KW)（11）慢速啟模，小泵工作，大泵卸貨由于在進(jìn)口裝有節(jié)流閥，雖有利于啟模中頂出制品，但增加了啟模阻力此時(shí),小泵的工Q1=12升/分

45、，n=0.35，作壓力P1=2.5Mpa，（其中P=0.4Mpa）大泵卸荷壓力P2=0.6Mpa，Q2=47升/分，n=0.3，所以慢速啟模時(shí)油泵所需功率N11：N11=P1Q1×106/(60n1)+P2Q2×106/(60n2)=2.5×106×12×10-6/(60×0.35)+0.6×106×47×10-6/(60×0.3)176-66-66-66-66-6=3(KW)在整個(gè)動(dòng)作循環(huán)中注射階段油泵所需功率為最大，即Nmax=N5=8.06(KW)，按N=Nmax/K來(lái)選擇電機(jī),取K=1.

46、5N=Nmax/K=8.06/1.5=5.38(KW)5.2控制閥的選擇SXZY250注射機(jī)所根據(jù)本系的工作壓力和通過(guò)該閥的最大流量分別選擇各中閥。選用的標(biāo)準(zhǔn)元件列于表：表6.15.3油管內(nèi)徑的確定5.3.1大泵吸油內(nèi)徑的計(jì)算油管內(nèi)徑可按下式計(jì)算；即d=4.6(Q/V允)毫米式中d油管的內(nèi)徑，mm；Q油管內(nèi)應(yīng)通過(guò)的最大流量，升/分V允油管中的允許流速,米/秒已知大泵流量為47升/分,吸油管允許流速V允為0.51.5米/秒,取V允=0.75米/秒,則:181/2d=4.6(Q/V允)1/2=4.6（47/0.75）1/2=36.4（mm）實(shí)際選取內(nèi)徑為40mm的有縫鋼管。5.3.2小泵吸油管內(nèi)徑計(jì)算已知小泵流量為12升/分,吸油管允許流速V允為1.5米/秒,則:d=4.6(Q/V允)1/2=4.6（12/1.5）1/2=13（mm）實(shí)際選取內(nèi)徑為15mm的有