畢業(yè)設(shè)計（論文）250克塑料注射成型機設(shè)計說明書

1、山東科技大學學士學位論文摘 要塑料注射成型機是一種能將塑料加熱塑化，借助推進機構(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，是塑料機械中主要機種之一。塑料注塑成型機有很多型式，液壓式塑料成型機就是其中之一，其主要由合模機構(gòu)，注射部件，液壓傳動及電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成，而液壓泵，液壓缸、各種液壓閥、電機、電氣元件以及控制儀表是其中不可缺少的控制元件。塑料注射成型機以其成型周期短，對各種塑料的加工適用性強，尺寸較精確以及自動化程度高等優(yōu)點，得到了廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：塑料注射成型機、液壓系統(tǒng)、液壓泵、液壓缸、液壓閥abstrac

2、tthe plastic casts shaper is one kind of heating up the plastic the plasticizing, pours into with the aid of the advancement organization the melting plastic in the mold cavity, after cooling, the stereotypia forms the product the plastic to take shape the processing equipment. it can dispose the di

3、fferent mold, but time takes shape the contour complex product, is in the plastic machinery one of main aircraft types. the plastic injection takes shape already has very many forms. the hydraulic pressure type plastic injection shaper is one of them, it mainly has gathers the mold organization, inj

4、ects the part, the hydraulic transmission and the electricity control system and so on several parts of compositions, but the hydraulic pump, the hydraulic cylinder, each kind of hydraulic valve, the electrical machinery, the electrical part as well as the control measuring appliance are indispensab

5、le control part.the plastic injection shaper takes shape the cycle quickly by it, to each kind of plastic processing compatible, the size is precise as well as the automaticity higher merit, obtained the widespread use.key word: plastic injection shaper, hydraulic system, hydraulic pump, hydraulic c

6、ylinder, hydraulic valv目 錄摘 要1abstract2目 錄31 緒 論41.1、塑料注射成型機概述41.2、注射成型機的工作原理51.3、技術(shù)要求及已知參數(shù)61.3.1對液壓系統(tǒng)的要求71.3.2液壓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)72. 250克塑料注射祝液壓系統(tǒng)設(shè)計計算92.1液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計算92.2.液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算102.2.1初選系統(tǒng)工作壓力102.2.2計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸102.2.3計算液壓馬達的排量122.2.4計算液壓執(zhí)行元件實際工作壓力122.2.5計算液壓執(zhí)行元件實際所需流量122.3.制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖132.3.1制定系統(tǒng)方案

7、132.3.2擬定液壓系統(tǒng)圖142.3.3液壓元件的選擇與設(shè)計222.4.液壓系統(tǒng)性能驗算282.4.1驗算回路中的壓力損失282.4.2液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算302.4.3冷卻器的計算333 系統(tǒng)使用維護說明書353.1. 注塑機溫升過高五大危害353.2. 注塑機-原理和模式363.3. 注塑機-維護383.4. 預(yù)防性維修保養(yǎng)383.4.1液壓油量383.4.2液壓油溫度393.4.3液壓油油質(zhì)393.4.4 濾油器清洗403.4.5冷卻器清洗403.5. 注塑機電腦面板403.5.1電氣部分403.5.2 機械部分413.6. 油溫過高433.7. 噪音產(chǎn)生433.8. 保養(yǎng)簡表44設(shè)計

8、分析46設(shè)計心得47致謝辭48參考書目491 緒 論1.1、塑料注射成型機概述塑料注射成型機（簡稱注塑機）是一種能將塑料加熱塑化，借助螺桿（或柱塞）的推力，將塑料熔體射入閉合的模具型腔內(nèi)，經(jīng)冷卻定型或固化后制成成品的塑料成型加工設(shè)備。它配置不同的模具，可以成型外形復(fù)雜的制品，是塑料機械的主要機種之一。 塑料注射成型機按外形分類可以分為臥式、立式和角式三種；按合模機構(gòu)分類可以分為液壓、液壓機械式、電動機械式三種形式；按加工能力分類又有以下分類形式：分類合模力（n）理論注射容積（cm）超小型16016小型160200016630中型250020008003150大型5000125004000100

9、00超大型1600016000按使用范圍的不同又可分為普通成型機和其他注射式成型機，如組合式注射成型機、精密注射式成型機、熱固性注射成型機、排氣式注射成型機、低發(fā)泡注射式成型機、鞋用注射式成型機、反應(yīng)注射式成型機、雙色與多色注射式成型機。塑料注射式成型機一般由以下幾個部分組成：1合模部件 它是安裝模具用的成型部件。主要由模板、動模板、合模機合模油缸、頂出裝置等組成、2注射部件 它是注塑機的塑化部件。主要由加料裝置、料筒、螺桿、噴嘴、預(yù)塑裝置、注射油缸及注射座移動油缸等組成。3液壓傳動及電氣控制系統(tǒng) 它是注塑機的動力操縱控制部件1.2、注射成型機的工作原理注射成型機的工作原理是：粒狀塑料通過料斗

10、進入螺旋推進器中，螺桿轉(zhuǎn)動，將料向前推進，同時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，合模機構(gòu)已將模具閉合，當物料在螺旋推進器前端形成一定壓力時，注射機構(gòu)開始將液狀料高壓快速注射到模具型腔之中，給一定時間的保壓冷卻后開模，把成型的塑料制品由頂出機構(gòu)頂出，從而完成了一個工作循環(huán)。注射成型機的工作循環(huán)如下所示： 主要由油泵、液壓缸、各種閥類、電機、電器元件以及控制儀表等組成。1.3、技術(shù)要求及已知參數(shù)依照塑料注射式成型機的合模注射保壓冷卻開模頂出的工作 螺桿預(yù)料進料循環(huán)以及合模的具體的動作：快速合模、慢速合模、鎖模。而且，鎖模的時間比較長（直到開模淺的這段時間都是鎖模機構(gòu)）。塑料注射

11、成型機對其液壓系統(tǒng)的具體要求是：合模運動要求平穩(wěn)，兩片模具閉合時不應(yīng)有沖擊；模具閉合后，合模機構(gòu)應(yīng)保持閉合壓力，以防止注射時，將模具沖開。注射后，注射機構(gòu)應(yīng)保持注射壓力，使塑料充分注滿型腔；預(yù)塑進料時，螺桿轉(zhuǎn)動，料被螺旋推進器推到螺桿的前端，這時，螺桿同注射機構(gòu)一起向后退，為使螺桿前端的塑料有一定的密度，注視機構(gòu)必有一定的后退阻力；系統(tǒng)應(yīng)具有安全設(shè)置，以確保安全生產(chǎn)。塑料注射成型機的已知參數(shù)如下：1.3.1對液壓系統(tǒng)的要求 合模運動要平穩(wěn)，兩片模具閉合時不應(yīng)有沖擊； 當模具閉合后，合模機構(gòu)應(yīng)保持閉合壓力，防止注射時將模具沖開。注射后，注射機構(gòu)應(yīng)保持注射壓力，使塑料充滿型腔； 預(yù)塑進料時，螺桿轉(zhuǎn)

12、動，料被推到螺桿前端，這時，螺桿同注射機構(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。1.3.2液壓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù) 250克塑料注射機液壓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)如下： 螺桿直徑 40mm 螺桿行程 200mm 最大注射壓力 153mpa 螺桿驅(qū)動功率 5k螺桿轉(zhuǎn)速 60r/min 注射座行程 230mm 注射座最大推力 27kn 最大合模力(鎖模力) 900kn 開模力 49kn 動模板最大行程 350mm 快速閉模速度 0.1m/s 慢速閉模速度 0.02m/s 快速開模速度 0.13m/s 慢速開模速度 0.03m/s 注射速度 0

13、.07m/s 注射座前進速度 0.06m/s 注射座后移速度 0.08m/s2. 250克塑料注射祝液壓系統(tǒng)設(shè)計計算2.1液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計算合模缸的載荷力合模缸在模具閉合過程中是輕載，其外載荷主要是動模及其連動部件的起動慣性力和導軌的摩擦力。 鎖模時，動模停止運動，其外載荷就是給定的鎖模力。 開模時，液壓缸除要克服給定的開模力外，還克服運動部件的摩擦阻力。注射座移動缸的載荷力座移缸在推進和退回注射座的過程中，同樣要克服摩擦阻力和慣性力，只有當噴嘴接觸模具時，才須滿足注射座最大推力。注射缸載荷力注射缸的載荷力在整個注射過程中是變化的，計算時，只須求出最大載荷力。 式中，d螺桿直徑，

14、由給定參數(shù)知：d0.04m；p噴嘴處最大注射壓力，已知p153mpa。由此求得fw192kn。各液壓缸的外載荷力計算結(jié)果列于表l。取液壓缸的機械效率為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1液壓缸名稱工況液壓缸外載荷fw/kn活塞上的載荷力f/kn合模缸合模90100鎖模9001000開模4955座移缸移動2.73頂緊2730注射缸注射192213進料液壓馬達載荷轉(zhuǎn)矩計算： 取液壓馬達的機械效率為0.95，則其載荷轉(zhuǎn)矩 2.2.液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算2.2.1初選系統(tǒng)工作壓力 250克塑料注射機屬小型液壓機，載荷最大時為鎖模工況，此時，高壓油用增壓缸提供；其他工況時，載荷都不太

15、高，參考設(shè)計手冊，初步確定系統(tǒng)工作壓力為6.5mpa。2.2.2計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸確定合模缸的活塞及活塞桿直徑合模缸最大載荷時，為鎖模工況，其載荷力為1000kn，工作在活塞桿受壓狀態(tài)?；钊睆?此時p1是由增壓缸提供的增壓后的進油壓力，初定增壓比為5，則p156.5mpa32.5mpa，鎖模工況時，回油流量極小，故p20，求得合模缸的活塞直徑為 ，取dh0.2m。按表25取d/d0.7，則活塞桿直徑dh0.70.2m0.14m，取dh0.15m。 為設(shè)計簡單加工方便，將增壓缸的缸體與合模缸體做成一體(見圖1)，增壓缸的活塞直徑也為0.2m。其活塞桿直徑按增壓比為5，求得 ，取dz0.0

16、9m。)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，取dy0.1m 由給定的設(shè)計參數(shù)知，注射座往復(fù)速比為0.080.061.33，查表26得d/d0.5，則活塞桿直徑為： dy0.50.1m0.05m確定注射缸的活塞及活塞桿直徑當液態(tài)塑料充滿模具型腔時，注射缸的載荷達到最大值213kn，此時注射缸活塞移動速度也近似等于零，回油量極??；故背壓力可以忽略不計，這樣，取ds0.22m；活塞桿的直徑一般與螺桿外徑相同，取ds0.04m。2.2.3計算液壓馬達的排量液壓馬達是單向旋轉(zhuǎn)的，其回油直接回油箱，視其出口壓力為

17、零，機械效率為0.95，這樣 2.2.4計算液壓執(zhí)行元件實際工作壓力按最后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸和液壓馬達排量，計算出各工況時液壓執(zhí)行元件實際工作壓力，見表2。2.2.5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，見表3。2.3.制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖2.3.1制定系統(tǒng)方案執(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900kn。為此設(shè)置增壓液壓缸，得到鎖模時的局

18、部高壓來保證鎖模力。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。快速運動時，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。液壓馬達動作回路 螺桿不要求反轉(zhuǎn)，所以液壓馬達單向旋轉(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。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。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。安全聯(lián)鎖措施本系統(tǒng)為保

19、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。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。2.3.2擬定液壓系統(tǒng)圖 一選擇液壓回路：1. 合模缸回路：合模缸要求實現(xiàn)其速度快速、慢速

20、、鎖模、開模動作。其運動方向采用三位四通電液換向閥直接控制，快速運動時，需要有較大流量。慢速合模只要有小流量即可。鎖模時，由增壓缸供油。2液壓馬達回路：由于單向液壓馬達轉(zhuǎn)速要求較高，動力較大，功率較大，而對速度平穩(wěn)性無過高要求，故采用回路效率較高、油液溫開較小、經(jīng)濟較好的旁路節(jié)流回路。3注射缸回路：注射缸的運動速度較大，平穩(wěn)性要求不高，也采用旁路節(jié)流回路。由于預(yù)塑進料時有背壓要求（可以使加工的塑料得到良好的塑化質(zhì)量），可在缸的無桿腔的出口油路處串連一背壓閥，控制螺桿的退回時間，使塑化的塑料比較密集，也有利于氣體的排出。注射缸的運動方向也采用三位四通電液動換向閥控制。4注射座移動缸回路：此回路采

21、用回油節(jié)流調(diào)速回路。工藝要求不工作時，出于浮動狀態(tài)，故采用y型中位機座的三位四通電磁換向閥。5液壓源：由各液壓執(zhí)行元件實際流量列表可知，整個液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)中所需流量變化較大，閉模和注射后又要求有較長的時間的保壓，而且從提高效率、節(jié)約能源的方面考慮，采用雙泵供油回路。液壓缸快速動作時，雙泵同時供油，慢速動作或保壓時，小泵單獨供油。6安全連鎖裝置：為了保證安全生產(chǎn)，在系統(tǒng)中設(shè)置安全門，在安全門的下端安裝一個行程閥，用來控制合模缸的動作。將行程閥串聯(lián)在控制合模缸換向的液動閥控制油路上，從而使得在安全門沒有關(guān)閉時，行程閥沒有被按下，液動換向閥不能進控制油，電液換向閥不能實現(xiàn)換向，合模缸不能合模

22、。只有操作者離開時，將安全門關(guān)閉，壓下行程閥，合模缸才能合模，從而保證了操作人員的人身安全。7頂出缸的要求：制品在冷卻后成型，被頂出時，頂出速度要穩(wěn)定，以防止制成品受損，而且，頂出缸的速度應(yīng)能調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同制品的頂出要求，所以在回路中采用單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)其速度。二 液壓系統(tǒng)的合成各液壓執(zhí)行元件的基本回路確定后，把他們有機結(jié)合在一起，并去掉多余的元件，如，把控制液壓馬達的換向閥與泵的卸荷閥合并，使之一閥兩用；而考慮到注射缸與合模缸之間有順序動作的要求，兩回路的接合部分應(yīng)串聯(lián)上單向順序閥。再加上一些輔助元件：如過濾器、壓力表等就可得到塑料注射機完整的液壓系統(tǒng)圖。如圖所示：塑料注射成型機液壓系統(tǒng)原理

23、圖1，2，4二位四通電液換向閥；3三位四通電磁換向閥；5，6，21二位四通電磁換向閥；7先導式溢流閥；8，9直動式溢流閥；10，12，13單向閥； 11液控單向閥； 14節(jié)流閥； 15，16調(diào)速閥；17，18單向順序閥； 19二位四通行程換向閥； 20單向節(jié)流閥液壓系統(tǒng)的電磁鐵動作循環(huán)表如下工況動作電磁鐵1ya2ya3ya4ya5ya6ya7ya8ya9ya10ya快速合模+慢速合模+增壓合模+注射座前進注射注射保壓減壓再增壓+預(yù)塑進料注射座后退慢速開模快速開模頂出桿前進頂出桿后退系統(tǒng)卸荷注: 1、“”表示電磁鐵通電。 2、液壓馬達喂料時，注射桿受到反作用力后退油箱向注射缸左腔補油。各循環(huán)的動

24、作原理如下：1合模合模液壓缸經(jīng)活塞桿直接推動動模板實現(xiàn)合模。合模動作完成以后，由增壓缸推動合模缸的活塞，從而實現(xiàn)鎖模。而合模又可以分為快速合模和慢速合模。 （1）.快速合模：快速合模時，由液壓泵、同時供油，電磁鐵1ya，5ya，10ya通電。油路走向為： 進油路：泵回油路：。（2）慢速合模 慢速合模時，液壓泵供油，泵卸荷，電磁鐵1ya通電。油路走向為： 進油路：液壓泵電液換向閥4左位液控單向閥11合模缸左腔。 回油路：同（1）。 （3）增壓鎖模：鎖模時，液壓泵供油，液壓泵卸荷，電磁鐵1ya、7ya、10ya通電。油路走向為：進油路：2. 注射座前進： 注射座整體前進時，液壓泵供油，液壓泵卸荷，

25、電磁鐵7ya,9ya,10ya通電。油路走向為：進油路：?；赜吐罚鹤⑸渥苿忧蛔笄浑姶艙Q向閥3右位油箱。3.注射： 注射時。液壓泵、同時供油，電磁鐵4ya,5ya,7ya,9ya,10ya通電。油路走向為：進油路：?；赜吐罚?注射壓力由直動式溢流閥8調(diào)定。4. 注射保壓：保壓時，液壓泵供油，液壓泵卸荷，電磁鐵4ya,7ya,9ya,10ya通電。油路走向為： 進油路：液壓泵單向順序閥17電液換向閥2右位單向順序閥18來補充泄漏。 泵輸出的壓力油大部分由先導式溢流閥7放回油箱。5.減壓（放氣）: 減壓時，液壓泵供油，液壓泵卸荷，電磁鐵2ya,9ya,10ya通電。油路走向為： 進油路： 液壓泵電

26、液換向閥4右位合模缸右腔。 回油路： 6. 再增壓：再增壓時，液壓泵供油，液壓泵卸荷，電磁鐵1ya,7ya,9ya,10ya通電。油路走向為： 進油路： 回油路：7.預(yù)塑進料：預(yù)塑進料過程中，液壓馬達旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪副帶動螺桿轉(zhuǎn)動，將料斗中的塑料推向噴嘴方向。同時，螺桿在反作用力的作用下，注射缸的活塞也向右移動。液壓泵、同時供油，電磁鐵6ya,7ya,9ya,10ya通電。油路走向為：進油路：回油路：液壓馬達油箱。液壓馬達的進油腔的安全壓力由溢流閥9來調(diào)定，而節(jié)流閥14 則可用來對液壓馬達進油路上的負載起穩(wěn)定作用，調(diào)速閥15則起速度調(diào)節(jié)作用。 當螺桿在反推力作用下連同注射缸活塞一起右移時，注射缸右

27、腔的油液經(jīng)單向順序閥18溢流閥8流回油箱，其背壓力由溢流閥8來調(diào)定。注射缸左腔經(jīng)電磁換向閥2中位從油箱中抽取。8. 注射座后退：注射作后退時，液壓泵供油，液壓泵卸荷，電磁鐵8ya,10ya通電。油路走向為：進油路：液壓泵單向閥12電磁換向閥3左位注射座移動缸左腔。回油路： 注射座移動缸右腔電磁換向閥3左位節(jié)流閥14油箱。9開模（1） 慢速開模：慢速開模時，液壓泵供油，液壓泵卸荷，電磁鐵2ya,10ya通電。油路走向為：進油路：液壓泵電液換向閥4右位合模缸右腔。回油路：合模缸左腔液控單向閥11油箱。（2） 快速開模：快速開模時，液壓泵、同時供油，電磁鐵2ya,5ya,10ya通電。油路走向為：進

28、油路： 回油路： 同（1）。2.3.3液壓元件的選擇與設(shè)計1. 液壓泵的選擇 由于執(zhí)行元件的實際工作壓力列表可知最大工作壓力為增壓缸瑣模的工作壓力p=6.93mp，有系統(tǒng)圖可見，從泵到增壓缸之間串有換向閥和換向閥，從而泵到執(zhí)行元件管路的壓力損失p0.8mp。從而可以算出液壓泵的最大工作壓力為： pp=p+p=6.93+0.8=7.73mp由各執(zhí)行元件的實際工作輸入流量列表可知，系統(tǒng)的最大流量發(fā)生在快速合模工況，取泄漏系數(shù)k=1.1，可計算出液壓泵的最大流量： qq=k (p)=1.1481.8=530.64l/min根據(jù)上述的計算結(jié)果，經(jīng)過查閱設(shè)計手冊，選用規(guī)格相近的pv2r34雙聯(lián)葉片泵，以

29、普通液壓油為工作介質(zhì)時的最高使用壓力為14mp，前泵（大泵）的排量為237ml/r，后泵（小泵）的排量為116ml/r,轉(zhuǎn)速范圍為6001800r/min.若選用轉(zhuǎn)速為1490r/min的驅(qū)動電機，則大泵的最大流量：q2=v*n=23710-31490=353.13l/min,小泵的流量:q1=vn=11610-31490=172.84l/min2. 電動機的確定：注塑機在整個工作循環(huán)中系統(tǒng)的壓力、流量和所需功率變化；為滿足整個工作循環(huán)的最大功率階段來確定電動機功率。由前面的工況計算可知，快速合模、鎖模工況系統(tǒng)的壓力和流量均較大，大小泵同時工作，小泵供油除保證鎖模壓力外，還通過順序閥將壓力油供

30、給注射缸，大小泵供油匯合驅(qū)動注射缸前進。由前面的計算可知，小泵的供油壓力為 pp1=7.73mpa,考慮到大泵與注射缸之間的元件及管路損失，大泵的供油壓力應(yīng)為 pp2=6.7+0.5=7.2mpa,取泵的總效率 0.8，則泵的總驅(qū)動功率為：p=87.76kw由注塑機的工藝要求其注射時間較短，一般為3s左右，而電動機一般允許短時間超載25%，所以電動機還可以降低一些。即: p=87.76=70.20 kw 驗算其他工況時，液壓泵的驅(qū)動功率均小于或接近于此值，由手冊、查表知，選用規(guī)格相近的y220m-4三相異步電動機，其額定功率范圍（0.6100）kw，額定轉(zhuǎn)速為1490r/min。3. 液壓馬達

31、的選擇 根據(jù)前面計算可知，液壓馬達的排量為0.7l/r。輸出轉(zhuǎn)矩為682.4nm，系統(tǒng)地工作壓力為7.515mpa，選用規(guī)格相近的1jmd-63徑向柱塞液壓馬達，其排量為0.78l/r。額定壓力為16mpa。額定轉(zhuǎn)速是125r/min，額定輸出轉(zhuǎn)矩是1779nm4. 液壓閥的選擇 根據(jù)本系統(tǒng)工作壓力（在7mpa左右）及通過閥的流量，所選液壓閥及其他液壓附件的規(guī)格型號見下表：座號名稱通過流量/lmin-1額定流量/lmin-1額定壓力/mpa型號規(guī)格1三位四通電液換向閥353.133702134dym-f50h-t2三位四通電液換向閥525.912002134dym-f80h-t3三位四通電磁換

32、向閥18221434doy-b8c4三位四通電液換向閥525.912002134dym3p-f80h-t5二位四通電磁換向閥172.81802124dg5s-160z6二位四通電磁換向閥10221424do-b8c7溢流閥172.825035yf-f328溢流閥353.150035yf-f509溢流閥353.150035yf-f5010單向閥172.817531.5s25pk11液控單向閥525.9120021dfy-f80h212單向閥183031.5s10a13單向閥 353.140021dif-fh314節(jié)流閥182514lf-l10c15調(diào)速閥8010614qf-b20c16調(diào)速閥20

33、016021qf-b32c17單向順序閥172.818072xd2f-b2f18單向順序閥353.140021xd2f-f50h19二位四通行程換向閥183021xd2f-f50f5. 輔助式液壓元件的選擇 管道的選擇 各元件間的連接管道的規(guī)格按接口處的尺寸決定，液壓泵進出管道則按輸入、排出的最大流量計算。（1）大泵吸油管的內(nèi)徑計算： 油管內(nèi)徑：d吸1=2，已知大泵的流量為l/min，吸油管的v值一般可以取0.51.5，此處取=0.85m/s，那么，d1=293.65mm 實際取內(nèi)徑為50mm的鋼管，其流速v=1.165m/s應(yīng)選取外徑為95mm。（2）小泵吸油管內(nèi)徑的計算：已知小泵的流量為1

34、72.8l/min，取吸油管允許流量為1.35m/s2，=，則小泵吸油管的內(nèi)徑為： 2=52.14mm應(yīng)選取內(nèi)徑為55mm，外徑為65mm的冷軋無縫鋼管。（3） 大泵壓油管的內(nèi)徑計算： 液壓系統(tǒng)壓油管所允許的油的流速為36m/s，此處取。則大泵壓油管的內(nèi)徑 ，應(yīng)選取內(nèi)徑為40mm，外徑為50mm的冷軋無縫鋼管。（4） 小泵壓油管的內(nèi)徑計算： ，應(yīng)選內(nèi)徑為32mm，外徑為42mm的冷軋無縫鋼管。（5）雙泵并聯(lián)，壓力油混合后油管內(nèi)徑的確定： 應(yīng)選取內(nèi)徑為50mm,外徑為60mm的冷軋無縫鋼管。以上鋼管的材料均可為15鋼或20鋼。油箱容量的確定： 又前述計算可知，通過泵的總流量為525.97l/mi

35、n，取系數(shù)=5，可有公式計算出油箱的有效容積為： v=qp=5525.97=2629.85l=2.629m3。按gb2876-81規(guī)定，取最接近的標準值v=2700l。2.4.液壓系統(tǒng)性能驗算2.4.1驗算回路中的壓力損失 本系統(tǒng)較為復(fù)雜，有多個液壓執(zhí)行元件動作回路，其中環(huán)節(jié)較多，管路損失較大的要算注射缸動作回路，故主要驗算由泵到注射缸這段管路的損失。沿程壓力損失沿程壓力損失，主要是注射缸快速注射時進油管路的壓力損失。此管路長 5m，管內(nèi)徑0.032m，快速時通過流量2.7l/s；選用20號機械系統(tǒng)損耗油，正常運轉(zhuǎn)后油的運動粘度27mm2/s，油的密度918kg/m3。油在管路中的實際流速為

36、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： 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p2，以及通過控制閥的局部壓力損失p3。其中管路局部壓力損失相對來說小得多，故主要計算通過控制閥的局部壓力損失。 參看圖2，從小泵出口到注射缸進油口，要經(jīng)過順序閥17，電液換向閥2及單向順序閥18。 單向順序伺17的額定流量為50l/min，額定壓力損失為0.4mpa。電液換向閥2的額定流量為190l/min，額定壓力損失0.3 mpa。單向順序閥18的額定流量為150l/min，額定壓力損失0.2 mpa。通過各閥的局部壓力損失之和為 從大泵出油口到注

37、射缸進油口要經(jīng)過單向閥13，電液換向閥2和單向順序閥18。單向閥13的額定流量為250l/min，額定壓力損失為0.2 mpa。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(0.030.88)mpa0.91mpa 大泵到注射缸之間總的壓力損失為 p 2(0.030.65)mpa0.68mpa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。 另外要說明的一點是：在整個注射過程中，注射壓力是不斷變化的，注射缸的進口壓力也隨之由小到大變化，當注射壓力達到最大時，注射缸活塞的運動速度也將近似等于零，此時管路的壓

38、力損失隨流量的減小而減少。泵的實際出口壓力要比以上計算值小一些。 綜合考慮各工況的需要，確定系統(tǒng)的最高工作壓力為6.8mpa，也就是溢流閥7的調(diào)定壓力。2.4.2液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算 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。 發(fā)熱功率計算如下 phrprpc 對本系統(tǒng)來說，pr是整個工作循環(huán)中雙泵的平均輸入功率。具體的pi、qi、ti值見表7。這樣，可算得雙泵平均輸入功率pr12kw。系統(tǒng)總輸出功率求系統(tǒng)的輸出有效功率： 由前面給定參數(shù)及計算結(jié)果可知：合模缸的外載荷為90kn，行程0.35m；注射缸的外載荷為192kn，行程0.2m；預(yù)塑螺桿有效功率5kw，工作時間15s；開模時外載荷

39、近同合模，行程也相同。注射機輸出有效功率主要是以上這些。 總的發(fā)熱功率為： phr(15.33)kw12.3kw 計算散熱功率 前面初步求得油箱的有效容積為1m3，按v0.8abh求得油箱各邊之積： abh1/0.8m31.25m3 取a為1.25m，b、h分別為1m。求得油箱散熱面積為： at1.8h(ab)1.5ab (1.8l(1.251) 1.51.25)m2 5.9m2 油箱的散熱功率為： phck1att式中 k1油箱散熱系數(shù)，查表51，k1取16w/(m2)； t油溫與環(huán)境溫度之差，取t35。 phc165.935kw3.3kwphr12.3kw由此可見，油箱的散熱遠遠滿足不了系

40、統(tǒng)散熱的要求，管路散熱是極小的，需要另設(shè)冷卻器。 冷卻器所需冷卻面積的計算 冷卻面積為： 式中 k傳熱系數(shù)，用管式冷卻器時，取k116w(m2)； tm平均溫升()；取油進入冷卻器的溫度t160，油流出冷卻器的溫度t250，冷卻水入口溫度tl25，冷卻水出口溫度t230。則： 所需冷卻器的散熱面積為： 考慮到冷卻器長期使用時，設(shè)備腐蝕和油垢、水垢對傳熱的影響，冷卻面積應(yīng)比計算值大30，實際選用冷卻器散熱面積為：a1.32.8m23.6m2 注意；系統(tǒng)設(shè)計的方案不是唯一的，關(guān)鍵要進行方案論證，從中選擇較為合理的方案。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

41、擇、閥類元件的選擇等等都可能不同。附：系統(tǒng)工況圖器。2.4.3冷卻器的計算（1）油箱的散失的熱功率為p散=ka散t=1312.630 =5.67kw（2） 冷卻器所需的冷卻面積的計算： 冷卻器所需的散熱面積由式a冷=（p-p散）/（ktm）來計算。 由前述計算可知，系統(tǒng)的發(fā)熱量是按平均發(fā)熱量來計算的，而實際上系統(tǒng)的發(fā)熱量是隨時變化的。在設(shè)計冷卻器時，為了適應(yīng)傳熱負荷的波動，總的傳熱系數(shù)k宜取較小的值（一般冷卻器取k=140390w/(m2*）)。此處取k=150 w/(m2*） 而平均溫差可用式：tm=(t1+t2)/2-（t1t2）/2來計算。取油的入口溫度t1=65 ，出口溫度t2=50，

42、冷卻水的入口溫度t1=25，出口溫度t2=30，則：tm=（65+50）/2-（25+30）/2=30故a冷=（31-5.67）103/（15030）=5.63考慮到油冷卻器長期操作時設(shè)備的腐蝕以及油垢、污垢對傳熱的影響，冷卻面積應(yīng)增大30，所以冷卻器所需要的冷卻面積為：a需=1.3a冷=1.35.63=7.32由計算值在手冊中選擇，冷卻器的型號為2lqfl，其冷卻面積為0.514，完全能夠滿足要求。（3）冷卻水的流量計算可用式q=【cp(t1-t2)】q/【cp（t2-t1）】計算。取油的比熱為c=1720j/（*k），油的密度為p=990/m3,水的比熱為c=4187 j/（*k），水的密

43、度為p=1000/m3,則q=549l/min3 系統(tǒng)使用維護說明書3.1. 注塑機溫升過高五大危害注塑機溫升過高五大危害：使機械產(chǎn)生熱變形，油的粘度降低，橡膠密封件變形，加速油液氧化變質(zhì)，同時也使空氣的分力壓降低。 注塑機溫升過高五大危害之一：使機械產(chǎn)生熱變形液壓元件中熱脹系數(shù)不同的運動部件因其配合見習變小而卡死，引起動作失靈、影響液壓系統(tǒng)的傳動精度，導致部件工作質(zhì)量變差。注塑機溫升過高五大危害之二：使油的粘度降低注塑機溫升過高將導致油的粘度降低，泄漏增加，泵的容積效率和整個系統(tǒng)的效率會顯著降低。由于油的粘度降低，滑閥等移動部件的油膜變薄和被切破，摩擦阻力增大，導致磨損加劇。注塑機溫升過高五

44、大危害之三：使橡膠密封件變形注塑機溫升過高會使橡膠密封件變形，加速老化失效，降低密封性能及使用壽命，造成泄漏。注塑機溫升過高五大危害之四：加速油液氧化變質(zhì)注塑機溫升過高會加速油液氧化變質(zhì)，析出瀝青物質(zhì)，降低液壓油的使用壽命。析出物堵塞阻尼小孔和縫隙式閥口，導致壓力閥卡死而不能動作、金屬管路伸長而彎曲，甚至破裂等。注塑機溫升過高五大危害之五：導致部件工作質(zhì)量變差注塑機溫升過高會導致部件工作質(zhì)量變差，油中溶解空氣逸出，產(chǎn)生氣穴，致使液壓系統(tǒng)工作性能降低。 3.2. 注塑機-原理和模式注塑機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

45、好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。注射成型是一個循環(huán)的過程，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，進行下一個循環(huán)。注射成型是一個循環(huán)的過程，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，進行下一個循環(huán)。注塑機操作項目：注塑機操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個方面。分別進行注射過程動作、加料動作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。一般螺桿式注塑機的成型工藝過程是：首先將粒狀或粉狀塑料加入機筒內(nèi)，并通過螺桿的旋轉(zhuǎn)和機筒外壁加熱使塑料成為熔

46、融狀態(tài)，然后機器進行合模和注射座前移，使噴嘴貼緊模具的澆口道，接著向注射缸通人壓力油，使螺桿向前推進，從而以很高的壓力和較快的速度將熔料注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過一定時間和壓力保持(又稱保壓)、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品（保壓的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔內(nèi)補充物料，以及保證制品具有一定的密度和尺寸公差）。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力（模腔內(nèi)的平均壓力一般在2045mpa之間），因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合

47、模裝置是注塑機的關(guān)鍵部件。對塑料制品的評價主要有三個方面，第一是外觀質(zhì)量，包括完整性、顏色、光澤等；第二是尺寸和相對位置間的準確性；第三是與用途相應(yīng)的物理性能、化學性能、電性能等。這些質(zhì)量要求又根據(jù)制品使用場合的不同，要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的設(shè)計、制造精度和磨損程度等方面。但事實上，塑料加工廠的技術(shù)人員往往苦于面對用工藝手段來彌補模具缺陷帶來的問題而成效不大的困難局面。生產(chǎn)過程中工藝的調(diào)節(jié)是提高制品質(zhì)量和產(chǎn)量的必要途徑。由于注塑周期本身很短，如果工藝條件掌握不好,廢品就會源源不絕。在調(diào)整工藝時最好一次只改變一個條件，多觀察幾回，如果壓力、溫度、時間統(tǒng)統(tǒng)一起調(diào)的話，很易造成混亂

48、和誤解，出了問題也不知道是何道理。調(diào)整工藝的措施、手段是多方面的。例如：解決制品注不滿的問題就有十多個可能的解決途徑，要選擇出解決問題癥結(jié)的一、二個主要方案，才能真正解決問題。此外，還應(yīng)注意解決方案中的辨證關(guān)系。比如：制品出現(xiàn)了凹陷，有時要提高料溫，有時要降低料溫；有時要增加料量，有時要減少料量。要承認逆向措施的解決問題的可行性。 3.3. 注塑機-維護注塑機是塑料加工業(yè)中普遍使用的設(shè)備之一，通常它要長時間工作，因此如何保證注射機在連續(xù)生產(chǎn)中正常穩(wěn)定工作，無論對于注射機的制造廠商或是用戶都是一個值得重視和努力解決的問題，就用戶角度而言，在正確選用注射機型的前提下，定期的預(yù)防性維修保養(yǎng)是保障注射

49、機正常工作的一個有效辦法。所謂預(yù)防性維修保養(yǎng)是一系列的預(yù)防工作及檢查，以免機器發(fā)生故障，延長各部份零件的工作壽命，例如將突然出現(xiàn)引致停產(chǎn)的故障轉(zhuǎn)為預(yù)見及可以計劃的停機修理或大修；能及時發(fā)現(xiàn)及更換損壞零件可防止連鎖性的損壞等都是預(yù)防性維修保養(yǎng)的工作目的。同時為了能夠達到最好的注塑機性能和延長使用壽命，提高機器的耐用性，對機器定時檢查和作出相應(yīng)的修理及保養(yǎng)是完全必要的。維修保養(yǎng)工作內(nèi)容如下：生產(chǎn)效率：減少停機時間及保持正常運轉(zhuǎn)速度都能提高生產(chǎn)效率；零件壽命：定期更換易損零件，適當?shù)恼{(diào)整和潤滑以及適當?shù)沫h(huán)境條件（溫度、濕度、塵埃附著）都可以延長零件的壽命。3.4. 預(yù)防性維修保養(yǎng)注射機是集液壓、電氣

50、、機械等技術(shù)于一身的設(shè)備，隨著各項技術(shù)的成熟和發(fā)展，三者的結(jié)合就更為密切，因此注射機的預(yù)防性維修的各項工作就按液壓、電氣、機械三方個來進行分述。液壓部分3.4.1液壓油量油量不足會引致油溫易升高、空氣易于溶入油中而影響油質(zhì)和液壓系統(tǒng)的正常工作，油量不足通常是漏油或修理時流失所致，為此日常應(yīng)留意檢查有沒有泄漏的部位，及早更換磨損的密封件，收緊松動的接頭等，維修后要檢查油箱的油量，及時補給。3.4.2液壓油溫度液壓系統(tǒng)的理想工作溫度應(yīng)介乎45度50度之間，原因是液壓系統(tǒng)是依據(jù)一選定的壓力油粘度而設(shè)計，但粘度會隨著油溫的高低而變化，進而影響系統(tǒng)中工作元件，如油缸、液壓閥等，使控制精度和響應(yīng)靈敏度降低

51、，對于精密注射機的情況尤甚。同時溫度過高亦會加速密封件的老化令其硬化、碎裂；溫度過低則加工能量消耗大，使運轉(zhuǎn)速度降低。因此密切注意液壓油的工作溫度是十分必要的。油溫過高的原因多樣，但多歸于油路故障或冷卻系統(tǒng)的失效等。3.4.3液壓油油質(zhì)液壓油的重要性質(zhì)之一是其化學穩(wěn)定性，即氧化穩(wěn)定性。氧化是決定液壓油有效使用壽命的最主要因素，氧化生成的木焦油、油泥和炭渣等不可溶物會污染液壓系統(tǒng)，并增加液壓元件的磨損、減少各種間隙、堵塞小孔、最終致使液壓系統(tǒng)發(fā)生故障。液壓油的氧化速度取決于本身及工作狀況等多方面因素，其中溫度是主要因素之一，因此要使用合適的液壓油，并定期檢查液壓油的氧化程度（從油本身的顏色轉(zhuǎn)深而判斷），超過一定數(shù)量的工作小時后主動換油是絕對必要的。注塑機在使用過程中，要經(jīng)常檢查壓力油的水平，油泵壓力及壓力油的清潔程度，遇到潮濕天氣的時候，必須每日檢查壓力油的濃度，同時還需經(jīng)常檢查水管，以