塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)解讀

1、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)-1-第一章工況分析1.1 注塑成型動(dòng)作過(guò)程大型塑料注射機(jī)目前都是全液壓控制。其基本工作原理是：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)，將料向前推進(jìn)，同時(shí)，因螺桿外裝有電加熱器，而 將料熔化成粘液狀態(tài)，在此之前，合模機(jī)構(gòu)巳將模具閉合，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(kāi)始將液狀料高壓快速注射到模具型腔之中，經(jīng)一定 時(shí)間的保壓冷卻后，開(kāi)模將成型的塑科制品頂出，便完成了一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。1.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要傳動(dòng)動(dòng)作所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)，傳動(dòng)動(dòng)作的完成，主要靠合模液壓缸、注射液壓缸、注射 座移動(dòng)在合模時(shí)，合模缸先驅(qū)動(dòng)動(dòng)模板慢速啟動(dòng)，然后快速前移，接近定模板時(shí)轉(zhuǎn)為 低壓慢速

2、前移，在低速合模確認(rèn)模具無(wú)異物存在后轉(zhuǎn)為高壓合模（鎖模）。1.3 注射機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和主要設(shè)計(jì)參數(shù)1.3.1 注射機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求：1.3.1.1 合模運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)，兩片模具閉合時(shí)不應(yīng)有沖擊；1.3.1.2 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(kāi)。注 射后，注射機(jī)構(gòu)應(yīng)保持注射壓力，使塑料充滿型腔；1.3.1.3 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；1.3.1.4 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(jì)參數(shù)：1.3.2.1 螺桿直徑 d = 4

3、0mm。1.3.2.2 螺桿行程 s 1 = 200mm。1.3.2.3 最大注射壓力p = 153 Mpa。包磊塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)（250g ）-21.3.2.4 注射速度 v W = 0.07 m/s。1.3.2.5 螺桿轉(zhuǎn)速 n = 60 r/min。1.3.2.6 螺桿驅(qū)動(dòng)功率P M = 5 KW1.3.2.7 注射座最大推力F z = 3x104 N。1.3.2.8 注射座行程s 2 = 230m。1.3.2.9 注射座前進(jìn)速度v z1 = 0.06 m/so1.3.2.10 注射座后退速度v z2 = 0.08 m/So1.3.2.12 開(kāi)模力 F k = 4.9x104

4、N。1.3.2.13 動(dòng)模板（合模缸）最大行程s 3 = 350mm。1.3.2.14 快速合模速度 v hG = 0.1 m/s。1.3.2.15 慢速合模速度 v hm = 0.02 m/s。1.3.2.16 快速開(kāi)模速度 v kG = 0.13 m/s。1.3.2.17 慢速開(kāi)模速度 v km = 0.03 m/s。1.3.2.18 注射速度 0.07m/s1.4 液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件合模缸、注射缸、注射座移動(dòng)缸和液壓馬達(dá)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)-3-第二章注塑成型機(jī)液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)SZ 2504型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)以多執(zhí)行元件工作為主特點(diǎn)，它的動(dòng)作 循環(huán)為“合模缸合模一注射座缸前進(jìn)一注射缸注射一保

5、壓一冷卻一注射座缸后退一 合模缸開(kāi)模一頂出缸頂出制品一頂出缸后退”，在制品冷卻的同時(shí)，液壓馬達(dá)帶動(dòng) 螺桿旋轉(zhuǎn)對(duì)顆粒狀塑料預(yù)塑。動(dòng)作循環(huán)中不同工作階段的速度、壓力要求相差較 大。這里采用了雙聯(lián)泵供油系統(tǒng)，速度高時(shí)采用雙泵供油，速度低時(shí)采用一個(gè)泵供 油，一個(gè)泵卸載；不同工作階段的工作壓力則由先導(dǎo)型流流閥與多個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓、電 磁滑閥組成的多級(jí)調(diào)壓回路控制；注射、頂出、預(yù)塑的速度微調(diào)由節(jié)流閥或旁通型 調(diào)速閥調(diào)節(jié)。各執(zhí)行元件的換向回路根據(jù)實(shí)際通過(guò)的流量采用電液換向閥或電磁換 向附。多個(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作順序由行程開(kāi)關(guān)控制，這種控制方式機(jī)動(dòng)靈活，系統(tǒng)較 簡(jiǎn)單。2.1 能源裝置（元件）方案設(shè)計(jì)該液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作

6、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(zhǎng)時(shí)間的保壓，所以選用雙泵供油系統(tǒng)。液壓缸快速動(dòng)作時(shí)，雙泵同時(shí)供 油，慢速動(dòng)作或保壓時(shí)由小泵單獨(dú)供油，這樣可減少功率損失，提高系統(tǒng)效率。因 為設(shè)備為固定設(shè)備，為便于油液冷卻，系統(tǒng)選用開(kāi)式回路，工作介質(zhì)選用乩532 普通液壓油。2.2 調(diào)速回路（元件）方案設(shè)計(jì)因?qū)刂凭纫蟛桓?，系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)控制，各執(zhí)行元件的動(dòng)作順序由電氣控 制（各執(zhí)行元件的換向閥選用電磁換向閥），如PLC控制。因250g注塑機(jī)屬小功 率設(shè)備，故選用定量泵節(jié)流調(diào)速，系統(tǒng)壓力選用彈簧加載式多級(jí)調(diào)壓。各執(zhí)行元件 的換向閥選用三位附，因各執(zhí)行元件是依次單獨(dú)動(dòng)作，各換向閥的中位機(jī)能選為

7、 “0”型。系統(tǒng)不工作時(shí)，液壓泵通過(guò)電磁流流閥卸載。2.3 速度換接回路方案設(shè)計(jì)速度換接回路的功能是使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一個(gè)工作循環(huán)中從一種運(yùn)動(dòng)速度變換 到另一種運(yùn)動(dòng)速度，因而這個(gè)轉(zhuǎn)換不僅包括液壓執(zhí)行元件快速到慢速的換接，而且 也包括兩個(gè)慢速之間的轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)這些功能的回路應(yīng)具有較高的速度換接平穩(wěn)性。2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定本機(jī)動(dòng)作機(jī)構(gòu)除螺桿的旋轉(zhuǎn)選用液壓馬達(dá)外，合模、注射、注射座移動(dòng)等均為 雙向運(yùn)動(dòng)，因前進(jìn)負(fù)載力大于返程力，因此選用水平放置的單活塞桿液壓缸直接驅(qū) 動(dòng)，螺桿則用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。從給定的設(shè)計(jì)參數(shù)可知，鎖模時(shí)所需的力最大，為 900kN。為此設(shè)置增壓液壓缸，得到鎖模時(shí)的局部高壓來(lái)保證鎖模力。

8、螺桿不要求反轉(zhuǎn)，所以液壓馬達(dá)單向旋轉(zhuǎn)即可，由于其轉(zhuǎn)速要求較高，而對(duì)速 度平穩(wěn)性無(wú)過(guò)高要求，故采用旁路節(jié)流調(diào)速方式。包磊塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)（250g ）1.12.6 臺(tái)模缸動(dòng)作回路合模缸要求其實(shí)現(xiàn)快速、慢速、鎖模，開(kāi)模動(dòng)作。其運(yùn)動(dòng)方向由電液換向閥直 接控制?？焖龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)，由增壓缸供油。2.7 注射缸動(dòng)作回路注射缸運(yùn)動(dòng)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(shí)有背壓要求，在無(wú)桿腔出口處串聯(lián)背壓閥。2.8 注射座移動(dòng)缸動(dòng)作回路注射座移動(dòng)缸，采用回油節(jié)流調(diào)速回路。工藝要求其不工作時(shí)，處于浮動(dòng)狀 態(tài)，故采用丫型中位

9、機(jī)能的電磁換向閥2.9 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(mén)，在安全門(mén)下端裝一個(gè)行程附，用來(lái)控制合模缸的動(dòng)作。將行程附串在控制合模缸換向的液動(dòng)閥控制油路上，安全 門(mén)沒(méi)有關(guān)閉時(shí)，行程附?jīng)]被壓下，液動(dòng)換向閥不能進(jìn)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(kāi)，將安全門(mén)關(guān)閉，壓下行程閥，臺(tái)模缸才 能合模，從而保障了人身安全。學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)E2-1Sb乃叮型注塑機(jī)液用系繞原理-5Es s包磊塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)（250g ）-6-第三章注塑成型機(jī)液壓系統(tǒng)計(jì)算與液壓元件的選擇塑料注射成型機(jī)的組成塑料注射成型機(jī)是將粒狀或粉狀塑料加熱塑化然后注射到模腔、保壓成型的設(shè) 備，主要包

10、括注射裝置和合模裝置兩部分。1.注射裝置注射裝置的主要任務(wù)是使塑料均勻地塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度 將熔料注入模腔。注射裝置又包括塑化部件（料筒、螺桿、噴嘴和電加熱器）、料 斗、螺桿傳動(dòng)裝置、注射缸、注射座移動(dòng)缸等。其中注射缸、注射座移動(dòng)缸和螺桿 傳動(dòng)等由液壓傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.合模裝置合模裝置是保證成型模具可靠地閉合、實(shí)現(xiàn)模具開(kāi)閉動(dòng)作以及頂出制品的部 件。合模裝置主要由固定模具的定模板、動(dòng)模板、合模缸及頂出缸組成。動(dòng)模板與 臺(tái)模板可以是直接連接，也可以是通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)連接。合模缸和頂出缸也由液壓傳 動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.1各液壓缸的載荷力計(jì)算3.1.1 合模缸的載荷力合模缸在模具閉合過(guò)程中是輕載

11、，其外載荷主要是動(dòng)模及其連動(dòng)部件的起動(dòng)慣 性力和導(dǎo)軌的摩擦力。鎖模時(shí)，動(dòng)模停止運(yùn)動(dòng)，其外載荷就是給定的鎖模力。開(kāi)模時(shí)，液壓缸除要克服給定的開(kāi)模力外，還克服運(yùn)動(dòng)部件的摩擦阻力。3.1.2 注射座移動(dòng)缸的載荷力注射座移缸在推進(jìn)和退回注射座的過(guò)程中，同樣要克服摩擦阻力和慣性力，只 有當(dāng)噴嘴接觸模具時(shí)，才須滿足注射座最大推力。3.1.3注射缸載荷力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。Pd F W 24式中，d 一螺桿直徑，由給定參數(shù)知：d=0.04m；p 噴嘴處最大注射壓力，巳知p =153MPa。由此求得F w =192kNo各液壓缸的外載荷力計(jì)算結(jié)果列于表1。取液壓

12、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3-1中。學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)-7-_J液壓赳名稱工況液壓缸外載荷 Fr/klf活嘉上羲荷力 F/kH合模缸合模加.1M鎖模9001000開(kāi)模4955座移缸移動(dòng)2. 73頂緊2730注射缸注射192213表3-1各液壓缸的載荷力3.2 進(jìn)料液壓馬達(dá)載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算N n P T c W - =xxx =79660/6014. 3210523n （3-2）取液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為0.95,則其載荷轉(zhuǎn)矩m N T T mW83895. 0796n（3-3）3.3 執(zhí)行元件幾何尺寸的確定250g注塑機(jī)為小型設(shè)備，從設(shè)備的可靠性出發(fā)，初定系統(tǒng)工作壓力口

13、 = 6Mpa, 液壓泵選用雙作用葉片泵。3.3.1 確定合模缸的活塞直徑D h和活塞桿直徑d h因合模缸的最大合模力（鎖模力）遠(yuǎn)大于其他負(fù)載力，為匹配合理，合模缸采 用增圖3-1合模缸力比為5/1的五連桿增力機(jī)構(gòu)。由此可求得合模缸活塞桿直徑。包磊塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)（250g）-8-D h =1hp 5F 4n =6410614. 3510904x x x x x = 0.195m (3-4圓整后取口 h =200而。因合模缸受壓，且推力較大，取活塞直徑d h = 0.7Dh = 140mm。因此，合模缸大腔面積A h1 = 3.14x 10-2收，臺(tái)模缸小腔面積A h2 = 1.6x

14、10-2 mo 3.3.2確定注射缸的活塞直徑D川和活塞桿直徑d W注射缸的載荷力是變化的，這里按最大載荷計(jì)算最大載荷F W =p 4d 2n = 6210153404, 014. 3x x x N= 19.2x104N (3-5活塞直徑D W =1W p F 4n =6410614. 3102. 194x x x x m = 0.201m (3-6圓整取D W = 200而，活塞桿直徑等于螺桿直徑d W = d =40mm。因此注射缸 大腔面積 A W1=3.14x10-2 m，小腔面積 A W2=3.01 x 10-2 收3.3.3確定注射座移動(dòng)缸的活塞直徑D 2和活塞桿直徑d z已知注射

15、座移動(dòng)缸的往返速比i = 0.08/0.06 = 1.33,因此取活塞桿直徑d z =0.5Dz活塞直徑D z =1z p F 4n= m10614. 3103464x x x x =0.08m (3-7圓整后取口 W = 100而，活塞桿直徑d W = 50mm。因此取注射座缸大腔面積: A z1 = 0.785x10-2m，小腔面積A z2 = 0.589x10-2 mo 3.3.4確定液壓馬達(dá)的排 量V M螺桿為單向旋轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不大，因此取馬達(dá)出口背壓為零，馬達(dá)總效率 M n = 0.9,液壓馬達(dá)的排量：V M =60/n p P M 1M n= 60/609. 010610563x

16、 x x x m 3/r=0.92 x 10-3m 3/r查樣本，選雙斜盤(pán)柱塞式低速馬達(dá)，排量V M = 0.9L/r,額定壓力20MPa。3.4 執(zhí)行元件的實(shí)際工作壓力和實(shí)際所需的流量3.4.1實(shí)際工作壓力因計(jì)算執(zhí)行元件幾何尺寸時(shí)，未考慮背壓，且對(duì)計(jì)算值進(jìn)行了圓整，因此各執(zhí) 行元件的實(shí)際工作壓力需重新核算。3.4.1.1 慢速合模、快速合模、低壓合模、高壓合模、（鎖模）的工作壓力慢速及快速合模的負(fù)載力可視其等于開(kāi)模時(shí)的負(fù)載力Fk，設(shè)回油背壓口o =0.2MPa,得慢速和快速合模時(shí)的工作壓力p h =1h o2h k A p A F +=22641014. 3106. 1102. 0109.

17、4-x x x x +x Pa=1.66x 106Pa （3-9學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)-9-因鎖模時(shí)的流量近似為零，因此無(wú)背壓，鎖模時(shí)的工作壓力p hmax =h h A 5F =241014, 351090-x x x MPa = 5.73x106Pa (3-10低壓合模的工作壓力應(yīng)大于p h = 1.66MPa,低于p hmax = 5.73MPa,m工藝要 求確定。14.2.2.2 模時(shí)的工作壓力p k開(kāi)模時(shí)取回油背壓口 o = 0.3MPa,則開(kāi)模時(shí)的工作壓力p k =2h 01h k A p A F + =P a 106. 1103. 01014. 3109. 42624-x x x x +x

18、 =3.65x106Pa (3-1114.2.2.3 射缸注射時(shí)的工作壓力p川及保壓壓力p Wo注射缸注射時(shí)取回油背壓p o = 0.3 MPa,則p W =1W o2W W A p A F + =P a 1014. 3103. 01001.3102. 192624-x xxx +x =6.4 x 106Pa (3-12注射保壓壓力口 W0由工藝要求確定，其大小低于工作壓力。3.4,1.3注射座前進(jìn)、后退時(shí)的工作壓力p z1、p z2注射座前進(jìn)后退時(shí)取背壓p o = 0.2MPa，則p z1=1z 2z o z A A p F +=pa 10785. 010589. 0102. 0103264

19、-x xxx +x =4.16x106pa (3-13p z2=2z 1z o z A A p F +=P a 10589. 010785. 0102. 01032264-x xxx +x =5.36X106pa (3-143.4.1.5預(yù)塑進(jìn)料時(shí)液壓馬達(dá)進(jìn)口壓力p M 馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不大，取回油背壓為零，得 p M =MM M nV P 60n=P a 9.0109. 060105603Pa (3-153.4.2實(shí)際所需的流量設(shè)液壓缸的容積效率為1,液壓馬達(dá)的容積效率為0.95,計(jì)算各執(zhí)行元件所需 的流量3.4.2.1慢速合模所需的流量q hm =Ah1v hm =3.14x 10-2x0.0

20、2=0.628x 10-3m 3/s=37.7L/min (3-16 低壓合模 所需的流量按慢速合模所需流量，高壓合模(鎖模)的流量近似為零。3.4.2.2快速合模所需的流量q hG =Ah1v hG =3.14x10-2x0.1=3.14x10-3m 3/s=188.4L/min (3-17 3.4.2.3 慢 速開(kāi)模所需的流量包磊塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)(250g)-10-q km =Ah2v km =1.6x10-2 x 0.03=0.48 x 10-3m 3/s=28.8L/min (3-18 3.4.2.4 快速 開(kāi)模所需的流量q kG =Ah2v K g =1.610-2 x 0

21、.13=2.08 x 10-3m 3/s=124.8L/min (3-19 3.4.2.5 注射 缸注射所需的流量q W =AW1v W =3.14x10-2x0.07=2.22x10-3m 3/s=133.2L/min (3-20 3.4.2.6 注 射座缸前進(jìn)所需的流量q z1=Az1v z1=0.785x10-2x0.06=0.47x 10-3m 3/s=28.3L/min (3-21 3.4.2.7 注射 座缸后退所需的流量q z2=Az2v z2=0.589 x 10-2 x 0.08=0.47 x 10-3m 3/s=28.3L/min (3-22 3.4.2.8 預(yù)塑 進(jìn)科馬達(dá)所

22、需的流量q M =nVM MV n=60 x 0.9 x 0.95=51.3 x 10-3m 3/s=51.3L/min (3-23 3.5 液壓泵的 選擇注塑機(jī)的各執(zhí)行元件為依次單動(dòng)，不存在多個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作的問(wèn)題?？紤] 到泄漏的影響，各工況下液壓泵應(yīng)供給的流量為q P =Kq 1,取泄漏系數(shù)K=1.1；而 各種工況下液壓泵的出口壓力P P =P1+AP，取進(jìn)油路上的壓力損失4口=0.3 0.5MPa。各工況下液壓泵的流量需求及工作壓力見(jiàn)表3-2學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)?工沅流我需求LAnin工作1K力 /MPa供油方式ift量供需 關(guān)系是臺(tái)相速人家717】小 Q/Umiii快速合模W216746g相

23、為香慢速分模772到我相當(dāng)我快速開(kāi)模4163. 1卸轂略大否慢速開(kāi)模1.74卸載45出*大否注射146.56.9157.3卸載相當(dāng)進(jìn)油髓 調(diào)一注射座移動(dòng)31卸我+4.8略大否施策進(jìn)科58月6.5158J卸載大大超過(guò)旁路節(jié)流 調(diào)港-11-表3-2各工況下液壓泵的流量需求、工作壓力、雙泵的供油方式及調(diào)速情況由于需求的最大流量（207L/min）為最小流量（31.11m用）的6倍以上，為保 證功率利用合理，選擇雙聯(lián)雙作用葉片泵YYB-BC171/48,雙作用葉片泵密封容積 大小變化是由于定子環(huán)圓弧段存在半徑差，葉片外伸依靠葉片根部的液壓作用力及 作用在葉片上的離心力，縮依靠定子環(huán)約束。各工況下雙泵的

24、供油方式及調(diào)速情況 見(jiàn)表3-2所示。注意：當(dāng)YYB-BC171/48型雙聯(lián)雙作用葉片泵在額定轉(zhuǎn)速n s =1000r/min時(shí)， 大泵的理論流量q t1=171L/min，小泵的理論流量q t2=48L/min。額定壓力p s =7MPa時(shí)，大泵的額定流量q s1=157.3L/min,小泵的額定流量q s2=44.1L/min,兩泵的 容積效率約等于92%。當(dāng)泵的工作壓力小于額定壓力時(shí)，其輸出的實(shí)際流量在理 論流量與額定流量之間。分析流量需求時(shí)，可根據(jù)泵的實(shí)際工作壓力口按下式計(jì)算 q=qt v n，式中 v n=0.08xss p p 口-+0.92。也可簡(jiǎn)單地視為任何壓力時(shí)的流量均等于額定

25、流量。本例按前者計(jì)算對(duì)于雙作用葉片泵，由于吸、壓油腔轉(zhuǎn)移的位置為定子的圓弧段，只要設(shè)計(jì)時(shí) 取圓弧段的圓心角大于吸、壓油窗口的間隔角及葉片間的夾角，則閉死容積不會(huì)發(fā) 生，所以可以有效的避免困油現(xiàn)象的發(fā)生。3.6流流閥的選擇3.6.1根據(jù)前面的分析將系統(tǒng)的工作壓力分為5級(jí)：預(yù)塑進(jìn)料及注射6.56.9MPa高壓合模及注射座移動(dòng)5.73MPa包磊塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)（250g ）-12-開(kāi)模4MPa（含快速、慢速合模2MPa低壓合模壓力由工藝要求而定。注射保壓壓力由工藝要求而定。因在系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中已確定大小泵出口分別設(shè)置電磁流流閥，現(xiàn)將流流閥4調(diào) 整為最高壓力7MPa (流流閥3調(diào)整壓力等于或略

26、大于流流閥4調(diào)整壓力)，在注 射、預(yù)塑進(jìn)料時(shí)作定壓閥或安全閥；在流流閥4的四個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥中，17調(diào)整為 低壓合模的工作壓力，18調(diào)整為注射保壓壓力，20作慢速開(kāi)模時(shí)的定壓閥 (4MPa )、快速開(kāi)模時(shí)的安全閥，19限制鎖模時(shí)的最高壓力5.73MPa,同時(shí)作注 射座移動(dòng)安全閥。3.6.2由大小泵的流量，選定電磁流流閥的型號(hào)：大泵YEF3-32B,小泵YEF3- 10B,遠(yuǎn)程調(diào)壓閥型號(hào)YF3-6B,電磁先導(dǎo)換向閥型號(hào)34EF3O-E6B。3.7換同閥的選擇3.7.1 因合模缸的最大流量為207L/min，因此換向閥選用中位機(jī)能為0型三位 四通的電液換向閥34EYF3O-20B。為實(shí)現(xiàn)關(guān)閉安全門(mén)與合

27、?；ユi，在電液換向閥 的先導(dǎo)閥至主閥的控制油路上安裝一行程附。3.7.2 注射座移動(dòng)缸的流量為44.8L/min，選中位機(jī)能為Y型的電磁換向閥 34EF3Y-E10B,中位也可以是O型機(jī)能。3.7.3 注射缸注射時(shí)最大供油量為157.3L/min，選34EYF3J-20B電液換向閥， 選用型中位機(jī)能的原因是，預(yù)塑工況、注射缸換向閥處于中位時(shí)，當(dāng)螺桿頭部熔 料壓力到達(dá)能克服注射缸后退的阻力時(shí)，螺桿開(kāi)始后退，注射缸無(wú)桿腔的排油經(jīng)單 向節(jié)流閥14、電液換向閥15、背壓閥16回油箱，注射缸有桿腔將產(chǎn)生局部真空， 油箱的油液可經(jīng)閥的中位補(bǔ)充其。3.7.4 預(yù)塑液壓馬達(dá)的流量要求為56.4L/min，此時(shí)

28、泵的供油流量為158.3L/min，因此選34EYF3Y-20B電液換向閥，中位機(jī)能選丫型是考慮注射缸的要 求。3.7.5 頂出缸的流量很小，選用24EF3B-E10B電磁換向閥，在無(wú)桿腔裝一單向 節(jié)流閥，由小泵實(shí)現(xiàn)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速。3.7.6 為隨時(shí)檢測(cè)雙泵的出口壓力，選兩個(gè)二位三通電磁滑閥及壓力表組合使 用。3.8流量閥的選擇3.8.1 預(yù)塑馬達(dá)采用旁通型調(diào)速閥調(diào)速，選FRG-03-B-28-22。3.8.2 注射缸采用單向節(jié)流閥調(diào)速實(shí)現(xiàn)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，選LDF-B32C。3.8.3頂 出缸的單向節(jié)流閥選LDF-20C。3.9背壓閥及油箱的選擇3.9.1 注射缸背壓閥選XFF3-20B。3.9.

29、2 設(shè)備為固定設(shè)備，油箱的容積取雙泵總流量的5倍，即10001。泵-電動(dòng) 機(jī)裝置旁置在油箱邊。學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)-13-3.10電磁鐵動(dòng)作順序列電磁鐵動(dòng)作順序表，見(jiàn)附表1 SZ-250A注塑機(jī)電磁鐵動(dòng)作順序表3.11選定 液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3.11.1 各工況下電動(dòng)機(jī)所需功率所選雙聯(lián)葉片泵的額定工況（7MPa）下總效率口$ n=0.8,卸載工況 （0.3MPa）總效率口。n=0.3,其他工作壓力下的總效率，可近似按線性規(guī)律估 算，如p p =4MPa時(shí)，p n=0.65； p p =2MPa時(shí)，p n=05泵的壓力取工作壓力，流 量取實(shí)際流量。由此可計(jì)算出不同工況時(shí)電動(dòng)機(jī)所需功率?？焖俸夏?(pp

30、2p 1p p q q n+=5.010260109. 21363x xX -kw=14.2kw (3-24 慢速合模p 2=p2p pox 1p p q p q n+n (3-25 =X XX +x X X -5. 010260109. 463, 0103. 3kw=5.98kw 快速開(kāi)模 p 3= pop q p q x 2p pk 1p n+n (3-26X XX +X X X -5. 0103. 060104865. 010460101. 1636363kw=17.5kw 慢速開(kāi)模 p 4= pk 2p px 1p p q p q n+n (3-27 =X XX +X X X -65.

31、 010460108. 453, 0103. 3kw=7.5kw 注射 p 5= pox 2p pw 1p p q p q n+n (3-28 =X XX +X X X -3. 0103. 06010488. 0109. 660103. 1576363kw=23.4kw 注射座移動(dòng)包磊塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)（250g ）管躋名稱通過(guò)流量允許流速 /Ws）管路內(nèi)經(jīng) /m實(shí)際取值. /m大泵吸油管2. 620. S50. 0630. 065小泉吸油管07 73510. 0310. 032大泵排油管2. 624. 50. 0270. 032小泵排油管0. 7354. 50. 014“0.015雙

32、泵并聯(lián)后 首躋3. 3G4. 50. 0310-032-注射缸進(jìn)油 管路2 6日4. 50. 0280. 032；-14p 6=pz 2p pox 1p p q p q n+n (3-29=X XX +X X X -65. 010460108. 443, 0103. 3kw=9.4kw 預(yù)塑 p 7=pox 2p psM 1p p q p q n+n (3-30X XX +X X X -3. 0103. 06010488. 0105. 660103. 1586363kw=22.2kw比較各工況下所需功率，取最大值，并考慮電動(dòng)機(jī)可短時(shí)超 載，選電動(dòng)機(jī)丫200M-6,額定轉(zhuǎn)速1000何由,額定功率

33、22kw。3.12 油管徑計(jì)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(jì)算結(jié)果列于表3- 3。表3-3主要管路徑3.13 確定油箱的有效容積按下式來(lái)初步確定油箱的有效容積：V = aq V ( 3-31 )已知所選泵的總流量為201.4L/min,這樣，液壓泵每分鐘排出壓力油的體積 為0.2m3。參照表43取=5,算得有效容積為：V =5x0,2m 3 = 1 m3學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)-15-第四章性能驗(yàn)算15.1 算回路中的壓力損失本系統(tǒng)較為復(fù)雜，有多個(gè)液壓執(zhí)行元件動(dòng)作回路，其中環(huán)節(jié)較多，管路損失較 大的要算注射缸動(dòng)作回路，故主要驗(yàn)算由泵到注射缸這段管路的損失。4.1.1沿程 壓力損失沿

34、程壓力損失，主要是注射缸快速注射時(shí)進(jìn)油管路的壓力損失。此管路長(zhǎng) 5m,管徑 0.032m,快速時(shí)通過(guò)流量2.71/5；選用20號(hào)機(jī)械系統(tǒng)損耗油，正常運(yùn) 轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動(dòng)粘度v = 27mm2/s,油的密度p = 918kg/m3o油在管路中的實(shí)際流速為：s m d q v /36. 3032. 0107. 244232=x x x =-nn7032.036.3vd R 6e =x x =v=-油在管路中呈紊流流動(dòng)狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為：. 0eR 3164.0=入求得沿程壓力損失為：MP a 03. 0210032. 0398191836. 353164. 0p 625.021 = x x x x

35、 x x =4.1.2局部壓力損失局部壓力損失包括通過(guò)管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失AP2,以 及通過(guò)控制閥的局部壓力損失AP3。其中管路局部壓力損失相對(duì)來(lái)說(shuō)小得多，故主 要計(jì)算通過(guò)控制閥的局部壓力損失。參看圖2-1,從小泵出口到注射缸進(jìn)油口，要 經(jīng)過(guò)順序閥17,電液換向閥2及單向順序附18。單向順序伺17的額定流量為 50L/min，額定壓力損失為0.4MPa。電液換向附2的額定流量為1901m九額定壓 力損失0.3 MPa。單向順序附18的額定流量為1501m額定壓力損失0.2 MPa。通過(guò)各閥的局部壓力損失之和為1,31501622. 01901.443, 1573. 0501

36、.444. 0p(MPa 88. 0MPa 23. 034. 031,0=+=從大泵出油口到注射缸進(jìn)油口要經(jīng)過(guò)單向附13,電液換向閥2和單向順序附 18。單向附包磊塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)(250g )-16-13的額定流量為250L/min,額定壓力損失為0.2 MPa。通過(guò)各閥的局部壓力損失之和為：MPa p 65. 023. 034. 02503. 1572. 022,3=+=由以上計(jì)算結(jié)果可求得快速注射時(shí)，小泵到注射缸之間總的壓力損失為：Ep1 =(0.03 + 0.88MPa =0.91MPa大泵到注射缸之間總的壓力損失為：Ep2 ;(0.03 + 0.65MPa = 0.68MP

37、a由計(jì)算結(jié)果看，大小泵的實(shí)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(shuō)明的一點(diǎn)是：在整個(gè)注射過(guò)程中，注射壓力是不斷變化的，注射缸的 進(jìn)口壓力也隨之由小到大變化，當(dāng)注射壓力達(dá)到最大時(shí)，注射缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度也將 近似等于零，此時(shí)管路的壓力損失隨流量的減小而減少。泵的實(shí)際出口壓力要比以 上計(jì)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, 也就是流流閥7的調(diào)定壓力。4.2液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算4.2.1計(jì)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(jì)算如下Phr = Pr - Pc對(duì)本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，Pr是整個(gè)工作循環(huán)中雙泵的平均輸入功率。工zi P

38、iii i tr t q p T P 11n具體的口入口入值見(jiàn)表7。這樣，可算得雙泵平均輸入功率Pr=12kW。學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)工況漿1:作狀態(tài)出口壓力加1總輸入功率網(wǎng)工偉時(shí)間辦說(shuō)明小泉大泵小藁大策慢速介桎+3.680.361小泉額定流原 CLmCL 74L/S 大泵箍定流量 Qp=2. 62L/S 漿的總效率；正常工作時(shí)卸荷肘山二0. 3快速件模*44. 1617.32增壓鎂模+6.B0.3S.96 54. 卜也86, 5827,83保出46.80.3&916靖）+于6.G6.326.915楝46-C0. 31 915快速開(kāi)模-i設(shè)4,2d.41S. 31.5慢速阡模43.96 3&21-17-

39、表6-1各工況雙泵輸入功率系統(tǒng)總輸出功率：求系統(tǒng)的輸出有效功率:+=rr=n i m j j j Wj i Wi tc t T s F T P 1113由前面給定參數(shù)及計(jì)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(shí)間15s；開(kāi)模 時(shí)外載荷近同臺(tái)模，行程也相同。注射機(jī)輸出有效功率主要是以上這些。kW P c 3 151052. 01092. 135, 0104. 1(551355=x x +x x +x x =總的發(fā)熱功率為：Phr =(15.3-3kW =12.3kW4.2.2計(jì)算散熱功率前面初步求得油箱的有效

40、容積為1m3,按V=0.8abh求得 油箱各邊之積：a - b - h =1/0,8m3 = 1.25m3取a為1.25m,b、h分別為1m。求得油箱散熱面積為：A t =1,8h(a + b +1,5ab二 (1.8xlx(1.25 + 1 + 1,5x1.25m2 =5,9m 2油箱的散熱功率為：Phc =K 1A t AT包磊塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)(250g )-18-式中K 1油箱散熱系數(shù)，查表51, K 1取16W/(m2 七 ；AT油溫與環(huán)境溫度之差，取AT = 35。Phc =16x5.9x35kW =3.3kWPhr =12.3kW由此可見(jiàn)，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。4.2.3冷卻器所