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文檔簡介

120型注塑機液壓系統(tǒng)設計摘要本次畢業(yè)完成120小型注塑機的液壓系統(tǒng)設計。塑料注射成型機是熱塑性制品的成型加工設備,它將顆粒塑料加熱熔化后,高壓快速注入模腔,經(jīng)一定時間的保壓,冷卻后成型為塑料制品。本次設計主要完成了以下設計內(nèi)容:注塑機的各個動作液壓回路以及注射成型工藝過程分析,繪制工作原理圖;液壓結(jié)構(gòu)設計與繪圖。液壓缸設計中,缸體與缸蓋采用外半環(huán)連接方式,活塞桿與活塞螺紋采用組合式結(jié)構(gòu)中的螺紋連接。液壓控制裝置的結(jié)構(gòu)采用塊式集成設計塊式。本設計中采用鐘形罩立式安裝,通過液壓泵上的軸端法蘭實現(xiàn)泵與鐘形罩的連接,鐘形罩再與帶發(fā)蘭的立式電動機連接,依靠鐘形罩上的止口保證液壓泵與電動機的同軸度。關鍵詞:注塑機,液壓系統(tǒng),液壓缸

120InjectionmoldingmachineHydraulicsystemdesignABSTRACTThecompletionofthissubject120gsmallinjectionmoldingmachinehydraulicsystem.Plasticinjectionmoldingisathermoplasticproducts,processingequipment,itwillheatmeltingplasticparticles,highspeedinjectionmoldcavity,aftersometimepacking,coolmoldingfortheplasticproducts.Thisdesignwascompletedforthefollowingdesignelements:principlesandtheoreticalstudyofinjectionmoldingandinjectionmoldingprocessanalysis;lowpowerandhighlyefficientenergy-savinghydraulicsystemdesign,schematicdrawingofwork;hydraulicstructuredesignanddrawing.Hydrauliccylinderdesign,thecylinderblockandcylinderheadconnectionwithexternalhalf-ring,pistonrodandpistonscrewthreadusedtoconnectmodularstructure.Thestructureofhydrauliccontrolunitintegratedwithblockblockdesign,madeof6-sideduniversalmanifoldblock(Manifold).Thisdesignusesverticalinstallationofthebelljar,pumptheshaftthroughthepumpflangetoachievetheconnectionwithBell,Bellagainandverticalmotorswithflangeconnection,relyingontheonlybell-shapedhoodhydraulicpumpandmotormouthtoensureconcentricityKEYWORDS:Injectionmoldingmachine,HydraulicSystem,Hydrauliccylinder目錄前言 1第1章緒論 31.1注塑機概述 31.2注射機的工作循環(huán) 3第2章120型注塑機液壓系統(tǒng)設計 42.1120型注射機液壓系統(tǒng)設計要求及有關設計參數(shù) 42.1.1對液壓系統(tǒng)的要求 42.1.2液壓系統(tǒng)設計參數(shù) 42.2液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計算 42.2.1各液壓缸的載荷力計算 42.2.2進料液壓馬達載荷轉(zhuǎn)矩計算 62.3液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算 62.3.1初選系統(tǒng)工作壓力 62.3.2液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸計算 62.3.3液壓馬達的排量計算 102.3.4液壓執(zhí)行元件實際工作壓力計算 102.3.5計算液壓執(zhí)行元件實際所需流量 132.4制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖 142.4.1制定系統(tǒng)方案 142.4.2擬定液壓系統(tǒng)圖 152.4.3液壓系統(tǒng)工作原理 172.5液壓元件的選擇 202.5.1液壓泵的選擇 202.5.2電動機功率的確定 212.5.3液壓閥的選擇 222.5.4液壓馬達的選擇 232.5.5油管內(nèi)徑計算 232.6液壓系統(tǒng)性能驗算 232.6.1驗算回路中的壓力損失 232.6.2液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算 252.7液壓缸的設計 282.7.1液壓缸壁厚和外徑的計算 282.7.2液壓缸工作行程的確定 302.7.3缸蓋厚度的確定 312.7.4最小導向長度的確定 322.7.5缸體長度的確定 342.7.6液壓缸的結(jié)構(gòu)設計 34第3章液壓集成塊的設計 373.1塊式集成的結(jié)構(gòu) 373.2塊式集成的特點 373.3塊式集成液壓控制裝置的設計 373.3.1塊的設計 383.3.2確定孔道直徑及通油孔間的壁厚 383.3.3中間塊外形尺寸的確定 393.3.4布置集成塊上的液壓元件 393.3.5集成塊油路的壓力損失 403.3.6集成塊的材料和主要技術要求 40第4章注塑機動力裝置設計 424.1液壓動力源裝置的組成 424.2液壓油箱的設計 434.2.1確定油箱的有效容積 434.2.2液壓油箱的外形尺寸 434.2.3液壓油箱的結(jié)構(gòu)設計 44結(jié)論 48謝辭 49參考文獻 50外文資料翻譯 51前言注塑機是塑料機械的主要品種之一占塑料機械總產(chǎn)值的38%有1/3的塑料制品是由注塑機生產(chǎn)的。中國注塑機企業(yè)主要分布在東南沿海、珠江三角洲一帶其中寧波地區(qū)發(fā)展勢頭最猛現(xiàn)已成為中國最大的注塑機生產(chǎn)基地年生產(chǎn)量占國內(nèi)注塑機年總產(chǎn)量1/2以上占世界注塑機的1/3。中國注塑機雖然發(fā)展很快、生產(chǎn)品種也較多,基本上能供給國內(nèi)塑料原料加工與塑料跋喙毓ひ抵破酚玫拇鄧芑檔炔75制品加工、成型所需的一般技術裝備個別產(chǎn)品也進入世界前列但與工業(yè)發(fā)達國家如德國、日本、意大利相比中國注塑機還有一定差距主要表現(xiàn)在品種少、能耗高、控制水平低、性能不穩(wěn)定等方面。目前中國注塑機產(chǎn)品主要集中在通用的中小型設備上技術含量低20世紀80-90年代的低檔產(chǎn)品供大于求機械制造能力過剩企業(yè)效益下降。有的品種特別是超精大型高檔產(chǎn)品還是空白仍需進口。據(jù)2001年統(tǒng)計中國進口注塑機使用外匯而出進口遠大于出口。中國加入世界經(jīng)貿(mào)組織(WTO)后國外的機械制造業(yè)加速對華轉(zhuǎn)移世界一些知名的注塑機企業(yè)如德國德馬克、克虜伯、巴登菲爾日本住友重工等公司先后“進駐”中國有的還進一步設立了技術中心。國外注塑機制造商的進入給中國注塑機行業(yè)帶來了發(fā)展活力同時也使中國注塑機制造企業(yè)充滿了機遇與挑戰(zhàn)。從50年代技術創(chuàng)新推出了螺桿式塑料注塑成型機至今已有50多年的歷史。目前在工程塑料業(yè)中80采用了注塑成型。近年來由于汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)對注塑制品日益增長的需要推動了注塑成型技術水平的發(fā)展和提高。我國塑料機械2000年銷售額在70億元人民幣左右以臺數(shù)記約為其中40左右是注塑成型機。從美國、日本、德國、意大利、加拿大等主要生產(chǎn)國來看注塑機的產(chǎn)量都在逐年增加在塑料機械中占的比重最大。從注塑機問世起鎖模力在1000~5000kN注塑量在50~2000g的中小型注塑機占絕大多數(shù)。到了70年代后期由于工程塑料的發(fā)展特別是在汽車、船舶、宇航、機械以及大型家用電器方面的廣泛應用使大型注塑機得到了迅速發(fā)展。美國最為明顯。在1980年全美國約有140臺10000kN以上鎖模力的大型注塑機投入巾場到1985年增至500多臺。日本名機公司已經(jīng)成功地制造了當今世界最大的注塑機其鎖模力達到120000kN注塑量達到92000。第1章緒論注塑機概述大型塑料注射機目前都是全液壓控制。其基本工作原理是:粒狀塑料通過料斗進入螺旋推進器中,螺桿轉(zhuǎn)動,將料向前推進,同時,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,經(jīng)一定時間的保壓冷卻后,開模將成型的塑科制品頂出,便完成了一個動作循環(huán)。1.2注射機的工作循環(huán)注射機的工作循環(huán)為:合?!⑸洹骸鋮s→開模→頂出→螺桿預塑進料其中合模的動作又分為:快速合模、慢速合模、鎖模。鎖模的時間較長,直到開模前這段時間都是鎖模階段。第2章120型注塑機液壓系統(tǒng)設計120型注射機液壓系統(tǒng)設計要求及有關設計參數(shù)對液壓系統(tǒng)的要求1.合模運動要平穩(wěn),兩片模具閉合時不應有沖擊。2.當模具閉合后,合模機構(gòu)應保持閉合壓力,防止注射時將模具沖開。注射后,注射機構(gòu)應保持注射壓力,使塑料充滿型腔。3.預塑進料時,螺桿轉(zhuǎn)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。4.為保證安全生產(chǎn),系統(tǒng)應設有安全聯(lián)鎖裝置。液壓系統(tǒng)設計參數(shù)250克螺桿直徑35mm 螺桿行程最大注射壓力100Mpa 螺桿驅(qū)動功率6kW螺桿轉(zhuǎn)速65r/min 注射座行程2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400快速閉模速度/s 慢速閉模速度/s快速開模速度5m/s 慢速開模速度/s注射速度8m/s 注射座前進速度/s注射座后移速度8m液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計算各液壓缸的載荷力計算1.合模缸的載荷力合模階段: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。鎖模階段:動模停止運動,其外載荷就是給定的鎖模力。開模階段: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。2.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。3.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p——噴嘴處最大注射壓力由給定參數(shù)知:d=35mp=100Mpa由此求得=kN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5,求得相應的作用于活塞上的載荷力,并列于表2-1中。表2-1各液壓缸的載荷力液壓缸名稱工況液壓缸外載荷活塞上的載荷力合模缸合模90鎖模900開模495座移缸移動預緊27注射缸注射2.2.2進料液壓馬達載荷轉(zhuǎn)矩計算已知:螺桿驅(qū)動功率Pc=6kW螺桿轉(zhuǎn)速n=60r/min取液壓馬達的機械效率為則其載荷轉(zhuǎn)矩2.3液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算初選系統(tǒng)工作壓力120g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,載荷都不太高,參考設計手冊(表2-2),初步確定系統(tǒng)工作壓力為6.5MPa。表2-2按載荷選擇液壓系統(tǒng)工作壓力負載力/kN<55~1010~2030~50>50工作壓力/Mpa<0.8~11.5~22.5~33~4>5液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸計算1.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9kN,工作在活塞桿受壓狀態(tài)?;钊睆酱藭rp1是由增壓缸提供的增壓后的進油壓力,初定增壓比為6,則=6×6.5MPa=39Mpa鎖模工況時,回油流量極小,故p2≈0,求得合模缸的活塞直徑為表2-3常用液壓缸內(nèi)徑D(GB2348-80)(mm)810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250320400500630查表2-3取Dh=0.18表2-4按工作壓力選取d/D工作壓力/Mpad/D0.62~0.70按表2-4則活塞桿直徑dh=0.7×0.18m表2-6活塞桿直徑系列(GB2348-80)(mm)456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400查表2-6取dh=25m為設計簡單加工方便,將增壓缸的缸體與合模缸體做成一體(見圖1),增壓缸的活塞直徑為Dh=0.18m。其活塞桿直徑按增壓比為求得圖2-1增壓缸和合模缸查表2-6取dz=72.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2-3取Dy=由給定的設計參數(shù)知,注射座往復速比為=表2-7缸徑、速比、活塞桿直徑的關系(JB1068-67)(mm)缸筒內(nèi)徑D速比24028222018145035283522186345353228228055454035289060504540321007055504535110806055504012590706055451401008070605015010585756555160110908070551801251009080632001401101009070查表2-7得活塞桿直徑為:dy=則0.53.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kN,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2-3?。?.16m活塞桿的直徑一般與螺桿外徑相同,取ds=35m液壓馬達的排量計算液壓馬達是單向旋轉(zhuǎn)的,其回油直接回油箱,視其出口壓力為零,容積效率為,這樣計算得:液壓執(zhí)行元件實際工作壓力計算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。根據(jù)所選用用液壓系統(tǒng)壓力選擇合理的背壓值。表2-8執(zhí)行元件背壓的估計值系統(tǒng)類型背壓中、低壓系統(tǒng)0-8Mpa簡單系統(tǒng),一般輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)出口帶調(diào)速閥的調(diào)速系統(tǒng)出口帶背壓閥帶補油泵的閉式回路中、高壓系統(tǒng)8~16Mpa帶補油泵的閉式回路比中低壓系統(tǒng)高50%~100%高壓系統(tǒng)16~32Mpa如鍛壓機械等初算時背壓可忽略不計1.合模缸工作壓力計算已求得:外載荷F=94.74kN取背壓力P2pa活塞直徑Dh=0.18m活塞桿直徑dh進油腔作用面積回油腔作用面積得合模缸工作壓力2.鎖模狀態(tài)時增壓缸工作壓力已求得:外載荷F=947.37kN取背壓力P2=0Mpa活塞直徑Dh=0.18m合模缸活塞桿直徑dh=25m增壓缸活塞桿直徑dz進油腔作用面積回油腔作用面積因P1A1=P3鎖模狀態(tài)增壓缸工作壓力3.注射座移動缸工作壓力(1)注射座前進狀態(tài)已求得:外載荷F=2.84kN取背壓力P2pa活塞直徑Dy=0.1活塞桿直徑dy=0.進油腔作用面積回油腔作用面積得此狀態(tài)注射座移動缸工作壓力(2)注射座頂緊狀態(tài)已求得:外載荷F=28.42kN取背壓力P2=0Mpa活塞直徑Dy=0.1活塞桿直徑dy=0.進油腔作用面積得此狀態(tài)注射座移動缸工作壓力4.注射缸工作壓力已求得:外載荷F=101.2kN取背壓力P2pa注射缸活塞直徑=0.16注射缸活塞桿直徑ds=35進油腔作用面積回油腔作用面積得此狀態(tài)注射座移動缸工作壓力5.預塑進料液壓馬達工作壓力容積效率進料液壓馬達工作壓力表2-9液壓執(zhí)行元件實際工作壓力工況執(zhí)行元件名稱載荷背壓力P2/MPa工作壓力P1/MPa計算公式合模行程合模缸3.89鎖模增壓缸947.37kN—座前進座移缸2.84kN0.737座頂緊28.42kN—3.62注射注射缸101.2kN5.34預塑進料液壓馬達—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。表2-10液壓執(zhí)行元件流量工況執(zhí)行元件名稱運動速度結(jié)構(gòu)參數(shù)流量/()計算公式慢速合模合模缸0.51快速合模座前進座移缸7座后退7注射注射缸8預塑進料液壓馬達65慢速開模合模缸0.4快速開模51.98制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖2.制定系統(tǒng)方案1.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。從給定的設計參數(shù)可知,鎖模時所需的力最大,為9kN。為此設置增壓液壓缸,得到鎖模時的局部高壓來保證鎖模力。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。其運動方向由電液換向閥直接控制??焖龠\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。3.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。4.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。由于預塑時有背壓要求,在無桿腔出口處串聯(lián)背壓閥。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。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。6.安全聯(lián)鎖措施本系統(tǒng)為保證安全生產(chǎn),設置了安全門,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,將安全門關閉,壓下行程閥,合模缸才能合模,從而保障了人身安全。7.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。擬定液壓系統(tǒng)圖液壓執(zhí)行元件以及各基本回路確定之后,把它們有機地組合在一起。去掉重復多余的元件,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??紤]注射缸同合模缸之間有順序動作的要求,兩回路接合部串聯(lián)單向順序閥。再加上其他一些輔助元件便構(gòu)成了120塑料注射機完整的液壓系統(tǒng)圖。圖2-2液壓系統(tǒng)原理圖2.4.3液壓系統(tǒng)工作原理1.關安全門為了保證操作安全,注塑機都裝有安全門。關安全門,行程閥6恢復常位,合模缸才能動作,開始整個動作循環(huán)。2.合模動模板慢速啟動、快速前移,接近定模板時,液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)為低壓、慢速控制。在確認模具內(nèi)沒有異物存在,系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓使模具閉合。這里采用了液壓-機械式合模機構(gòu),合模缸通過對稱五連桿機構(gòu)推動模板進行開模和合模,連桿機構(gòu)具有增力和自鎖作用。(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。(2)快速合模(1Y+、3Y+、14Y+)慢速合模轉(zhuǎn)快速合模時,由行程開關發(fā)令使1Y得電,泵3不再卸載,其壓力油經(jīng)單向閥與泵3的供油匯合,同時向合模缸供油,實現(xiàn)快速合模,最高壓力由閥31限定。(3)低壓合模(3Y+、6Y+、14Y+)泵4卸載,泵3的壓力由遠程調(diào)壓閥14控制。因閥32所調(diào)壓力較低,合模缸推力較小,即使兩個模板間有硬質(zhì)異物,也不致?lián)p壞模具表面。(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..注射座前移(8Y+、14Y+)泵3的壓力油經(jīng)電磁換向閥30左位進入注射座移動缸左腔,注射座前移使噴嘴與模具接觸,注射座移動缸左腔油液經(jīng)閥30回油箱。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。分慢速注射與快速注射兩種。(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。(2)快速注射(1Y+、8Y+、11Y+、12Y+、14Y+)泵3和泵4的壓力油經(jīng)電液換向閥26右位進入注射缸右腔,左腔油液經(jīng)閥26回油箱。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。5.保壓(7Y=、8Y+、12Y+、14Y+)由于注射缸對模腔內(nèi)的熔料實行保壓并補塑,只需少量油液,所以泵4卸載,泵3單獨供油,多余的油液經(jīng)溢流閥31溢回油箱,保壓壓力由遠程調(diào)壓閥33調(diào)節(jié)。6.預塑(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,進行加熱塑化,并建立起一定壓力。當螺桿頭部熔料壓力到達能克服注射缸活塞退回的阻力時,螺桿開始后退。后退到預定位置,即螺桿頭部熔料達到所需注射量時,螺桿停止轉(zhuǎn)動和后退,準備一下次注射。與此同時,在模腔內(nèi)的制品冷卻成型。7.注射座后退(9Y+、14Y+)保壓結(jié)束,注射座后退。泵4卸載,泵3壓力油經(jīng)閥30左位使注射座后退。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左位進入合模缸右腔,左腔油液經(jīng)閥7回油箱。(2)快速開模(1Y+、2Y+、14Y+)泵3和泵4合流向合模缸右腔供油,開模速度加快。(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左位進入合模缸右腔,左腔油液經(jīng)閥7回油箱。9.頂出(1)頂出缸前進(5Y+、14Y+)泵4卸載,泵3壓力油經(jīng)電磁換向閥6右位,單向節(jié)流閥12進入頂出缸左腔,推動頂出制品,其運動速度由單向節(jié)流閥12調(diào)節(jié),溢流閥31為定壓閥。(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。10.螺桿后退(10Y+、14Y+)為了拆卸螺桿,有時需要螺桿后退。這時電磁鐵10Y、14Y得電,泵4卸載,泵3壓力油經(jīng)左位進入注射缸左腔,注射缸活塞攜帶螺桿后退。當電磁鐵11Y、14Y得電時,螺桿前進。表2-11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),最高壓力預塑進料階段液壓馬達進入壓力,=6.5MPa;∑Δp是泵到執(zhí)行元件間總的管路損失。由系統(tǒng)圖可見,從液壓泵到液壓馬達之間串接有一個單向閥、一個電液換向閥和一個單向節(jié)流閥,取∑Δp=0.5MPa。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2-12各類液壓泵性能比較及應用類型性能參數(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Mpa2~216.3~2121~4010~20排量范圍0.3~6501~3200.5~4800.2~360020~720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/%1~271~5<2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用一般常用于機床液壓系統(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,常用于精密機床及一些大功率較大的設備上。在各類機床設備中得到廣泛應用,在注塑機、運輸裝卸機械、液壓機和工程機械。在各類高壓系統(tǒng)中應用非常廣泛,如冶金、鍛壓、礦山,起重機械、工程機械。多用于10Mpa以上的各類液壓系統(tǒng)中,由于體積大,重量大,耐沖擊性好。選用PV2R型雙聯(lián)葉片泵,當壓力為7MPa時,大泵流量為/min,小泵流量為/min。電動機功率的確定注射機在整個動作循環(huán)中,系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的,所需功率變化較大,為滿足整個工作循環(huán)的需要,按較大功率段來確定電動機功率。從工況圖看出,快速注射工況系統(tǒng)的壓力和流量均較大。此時,大小泵同時參加工作,小泵排油除保證鎖模壓力外,還通過順序閥將壓力油供給注射缸,大小泵出油匯合推動注射缸前進。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,而電動機一般允許短時間超載25%,這樣電動機功率還可降低一些。P=2×80%=kW驗算其他工況時,液壓泵的驅(qū)動功率均小于或近于此值。查產(chǎn)品樣本,選用22kW的電動機。液壓閥的選擇選擇液壓閥主要根據(jù)閥的工作壓力和通過閥的流量。本系統(tǒng)工作壓力在7MPa左右,所以液壓閥都選用中、高壓閥。所選閥的規(guī)格型號見表2-13。表2-13120塑料注射機液壓閥名細表序號名稱實際流量(L/s)選用規(guī)格5電磁溢流閥YF-B20C6二位四通電磁換向閥34DYY-B32H-T7三位四通電液換向閥24DO-H10H-T8行程閥24C-10B9單向閥DF-B10K10二位四通電液換向閥24DO-H10H-T11液控單向閥AY-H32B12單向節(jié)流閥LF-B10C24旁通型調(diào)速閥QF-B10C26三位四通電液換向閥24DO-H10H-T27單向節(jié)流閥LF-B10C28三位四通電液換向閥24DO-H10H-T29背壓閥30三位四通電磁換向閥34DYY-B32H-T31電磁溢流閥YF-B20C32遠程調(diào)壓閥33遠程調(diào)壓閥34三位四通電磁換向閥34DYY-B32H-T2.5.4液壓馬達的選擇已求得液壓馬達的排量為1L選SZM0.9雙斜盤軸向柱塞式液壓馬達。其理論排量為L/r,額定壓力為20MPa,額定轉(zhuǎn)速為8~l00r/min,最高轉(zhuǎn)矩為3057N·m,機械效率大于0.90。油管內(nèi)徑計算本系統(tǒng)管路較為復雜,取其主要幾條(其余略),有關參數(shù)及計算結(jié)果列于表2-14。表2-14主要管路內(nèi)徑管路名稱通過流量(L/s)允許流速(L/s)管路內(nèi)徑/m實際取值/m大泵吸油管小泵吸油管1大泵排油管小泵排油管雙泵并聯(lián)后管路注射缸進油管路0.032液壓系統(tǒng)性能驗算驗算回路中的壓力損失本系統(tǒng)較為復雜,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。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油管路的壓力損失。此管路長5m,管內(nèi)徑,快速時通過流量/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ν=27mm2/s,油的密度ρ=918kg/m3。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。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。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0.3MPa。單向順序閥18的額定流量為150L/min,額定壓力損失0.2MPa。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0.2MPa。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大泵到注射缸之間總的壓力損失為∑p2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。2.6.2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。發(fā)熱功率計算如下Phr=Pr-Pc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。表2-15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+-3.8961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進料++715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。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;注射缸的外載荷為192kN,行程;預塑螺桿有效功率5kW,工作時間15s;開模時外載荷近同合模,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:Phr2.計算散熱功率前面初步求得油箱的有效容積為1m3a·b·h=1/3=3取a為,b、h分別為1m。求得油箱散熱面積為:At=(1.8×l×(1.25+1)+1.5×1.25)m2=2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/(m2·℃);ΔT——油溫與環(huán)境溫度之差,取ΔT=35℃Phc=16×5.9×35kW=3.3kW<Phr由此可見,油箱的散熱遠遠滿足不了系統(tǒng)散熱的要求,管路散熱是極小的,需要另設冷卻器。3.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K=116W/(m2·℃);Δtm—平均溫升(℃);取油進入冷卻器的溫度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℃所需冷卻器的散熱面積為:考慮到冷卻器長期使用時,設備腐蝕和油垢、水垢對傳熱的影響,冷卻面積應比計算值大30%,實際選用冷卻器散熱面積為:A=1.3×2=2注意;系統(tǒng)設計的方案不是唯一的,關鍵要進行方案論證,從中選擇較為合理的方案。同一個方案,設計者不同,也可以設計出不同的結(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。圖2-3系統(tǒng)工況圖2.7液壓缸的設計2.7.1液壓缸壁厚和外徑的計算1.合模液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件來計算液壓缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學可知,承受內(nèi)壓力的圓筒,其內(nèi)應力分布規(guī)律應壁厚的不同而各異。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。液壓缸的內(nèi)徑D與其壁厚的比值的圓筒稱為薄壁圓筒。起重機械和工程機械的液壓缸,一般用無縫鋼管材料,大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu),其壁厚按薄壁圓筒公式計算式中——液壓缸壁厚(m);D——液壓缸內(nèi)徑(m),合模缸Dh=0.18——試驗壓力,一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍;——缸筒材料的許用應力。其值為:鍛鋼:;鑄鋼:;無縫鋼管:;高強度鑄鐵:。這里選用無縫鋼管。 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。因此一般不作計算,按經(jīng)驗選取,必要時按上式進行校核。合模液壓缸壁厚算出后,即可求出缸體的外經(jīng)為為表2-16液壓缸缸筒外徑(mm)壓力(Mpa)缸筒外徑材料4050638090100110125140(150)160180200165060769510812113314616818019421924520號無縫鋼管205060769510812113314616818019421924535號或45號無縫鋼管25506083102108121133152168180194219245325463.583102114127140查表2-16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=0.1——試驗壓力,一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍;——缸筒材料的許用應力。無縫鋼管:;缸體外徑查表2-16取注射座移動缸外徑3.注射液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件來計算根據(jù)計算公式:式中——液壓缸壁厚(m);D——液壓缸內(nèi)徑(m),注射缸=0.16m——試驗壓力,一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍;——缸筒材料的許用應力。無縫鋼管:;缸體外徑查表2-16取注射座移動缸外徑2.7.2液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程長度,可根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)實際工作的最大行程來確定2-6液壓缸活塞行程參數(shù)系列(GB2349-80)(mm)Ⅰ2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000Ⅱ406390110140180220280360450550700900110014001800220028003900Ⅲ24026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800注:液壓缸活塞行程參數(shù)依Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ次序優(yōu)先選用。合模液壓缸工作行程選注射座移動缸行程注射缸行程2.7.3缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋,其有效厚度t按強度要求可用下面兩式進行近似計算。無孔時有孔時式中t——缸蓋有效厚度(m);——缸蓋止口內(nèi)徑(m);——缸蓋孔的直徑(m)。液壓缸:無孔時,取t=20mm有孔時,取t’=50mm夾緊與定位液壓缸:無孔時,取t=17mm有孔時:,取t’=35mm最小導向長度的確定當活塞桿全部外伸時,從活塞支承面中點到缸蓋滑動支承面中點的距離H稱為最小導向長度(如下圖2-4所示)。如果導向長度過小,將使液壓缸的初始撓度(間隙引起的撓度)增大,影響液壓缸的穩(wěn)定性,因此設計時必須保證有一定的最小導向長度。圖2-4液壓缸的導向長度對一般的液壓缸,最小導向長度H應滿足以下要求:式中L——液壓缸的最大行程;D——液壓缸的內(nèi)徑。~1.0)D;缸蓋滑動支承面的長度,根據(jù)液壓缸內(nèi)徑D而定;當D<80mm時,取;當D>80mm時,取。為保證最小導向長度H,若過分增大和B都是不適宜的,必要時可在缸蓋與活塞之間增加一隔套K來增加H的值。隔套的長度C由需要的最小導向長度H決定,即1.合模液壓缸:最小導向長度:,取H=130mm活塞寬度:B=0.8D=144D>80mm,取缸蓋滑動支承面長度:合模缸活塞隔套長度:2.注射座移動液壓缸最小導向長度:,取H=63mm活塞寬度:B=0.8D=80mm,取B=D>80mm時,取缸蓋滑動支承面長度:注射座移動缸活塞隔套長度:3.注射液壓缸最小導向長度:,取H=90mm活塞寬度:B=0.8D=128mm,取B=D>80mm時,取缸蓋滑動支承面長度:注射缸活塞隔套長度:2.7.5缸體長度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長度應等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應大于內(nèi)徑的20~30倍。1.合模液壓缸:缸體內(nèi)部長度2.注射座移動液壓缸:缸體內(nèi)部長度3.注射液壓缸:缸體內(nèi)部長度2.7.6液壓缸的結(jié)構(gòu)設計液壓缸主要尺寸確定以后,就進行各部分的結(jié)構(gòu)設計。主要包括:缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。由于工作條件不同,結(jié)構(gòu)形式也各不相同。設計時根據(jù)具體情況進行選擇。1.缸體與缸蓋的連接形式缸體與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關。本次設計中采用外半環(huán)連接,如下圖2-4所示:圖2-5缸體與缸蓋外半環(huán)連接方式優(yōu)點:結(jié)構(gòu)較簡單;加工裝配方便缺點:外型尺寸大;缸筒開槽,削弱了強度,需增加缸筒壁厚2.活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)參閱<<液壓系統(tǒng)設計簡明手冊>>P15表2-8,采用組合式結(jié)構(gòu)中的螺紋連接。如下圖2-5所示:圖2-6活塞桿與活塞螺紋連接方式特點:結(jié)構(gòu)簡單,在振動的工作條件下容易松動,必須用鎖緊裝置。應用較多,如組合機床與工程機械上的液壓缸。3.活塞桿導向部分的結(jié)構(gòu)活塞桿導向部分的結(jié)構(gòu),包括活塞桿與端蓋、導向套的結(jié)構(gòu),以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導向,也可做成與端蓋分開的導向套結(jié)構(gòu)。后者導向套磨損后便于更換,所以應用較普遍。導向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè),也可以裝在外側(cè)。機床和工程機械中一般采用裝在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu),有利于導向套的潤滑;而油壓機常采用裝在外側(cè)的結(jié)構(gòu),在高壓下工作時,使密封圈有足夠的油壓將唇邊張開,以提高密封性能。在本次設計中,采用導向套導向的結(jié)構(gòu)形式,其特點為:①導向套與活塞桿接觸支承導向,磨損后便于更換,導向套也可用耐磨材料。蓋與桿的密封常采用Y形、V形密封裝置。密封可靠適用于中高壓液壓缸。②防塵方式常用J形或三角形防塵裝置?;钊盎钊麠U處密封圈的選用活塞及活塞桿處的密封圈的選用,應根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運動速度的范圍不同而選擇不同類型的密封圈。在本次設計中采用O形密封圈。第3章液壓集成塊的設計塊式集成的結(jié)構(gòu)塊式集成是按典型液壓系統(tǒng)的各種基本回路,做成通用化的6面體油路塊(集成塊),通常其四周除1面安裝通向液壓執(zhí)行器(液壓缸或液壓馬達)的管接頭外,其余3面安裝標準的板式液壓閥及少量疊加閥或插裝閥,這些液壓閥之間的油路聯(lián)系由油路塊內(nèi)部的通道孔實現(xiàn),塊的上下兩面為塊間疊積結(jié)合面,布有由下向上貫穿通道體的公用壓力油孔P、回油孔O(T)、泄漏油孔L及塊間連接螺栓孔,多個回路塊疊積在一起,通過4只長螺栓固緊后,各塊之間的油路聯(lián)系通過公用油孔來實現(xiàn)。塊式集成的特點可簡化設計;設計靈活、更改方便;易于加工、專業(yè)化程度高;結(jié)構(gòu)緊湊、裝配維護方便;系統(tǒng)運行效率較高塊式集成的主要缺點是集成塊的孔系設計和加工容易出錯,需要一定的設計和制造經(jīng)驗3.3塊式集成液壓控制裝置的設計集成塊單元回路實質(zhì)上是液壓系統(tǒng)原理圖的一個等效轉(zhuǎn)換。分解集成塊單元回路時,應優(yōu)先采用現(xiàn)有系列集成塊單元回路,以減少設計工作量。集成塊上液壓閥的安排應緊湊,塊樹應盡量曬,以減少整個液壓控制裝置的結(jié)構(gòu)尺寸和重量。集成塊的數(shù)量與液壓系統(tǒng)的復雜程度有關,一摞集成塊組中,除基塊和頂塊外,中間塊一般1-7塊。當所需中間塊多于7塊時,可按系統(tǒng)工作特點和性質(zhì),分組多摞疊加,否則集成簡單回路合用一個集成塊;液壓泵的出口竄接單向閥時,可采用管式連接的單向閥(竄接在泵與集成塊組的基塊之間);采用少量疊加閥、插裝閥及集成塊專用嵌入式插裝閥;集成塊側(cè)面加裝過渡板與閥連接;基塊與頂塊上布置適當?shù)脑鹊?。塊的設計集成塊體的公用油道孔,有二孔、三孔、四孔、五孔等多種設計方案,應用較廣的為二孔式和三孔式。μm。三孔式在集成塊上分別設置壓力油孔P、回油孔O和泄油孔L共3個公用通道三孔式集成塊的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,公用油道孔數(shù)較少,缺點是因泄漏油孔L要與各元件的泄漏油口相通,故其連通孔道一般細而長,加工較困難,且工藝孔較多。3.3.2確定孔道直徑及通油孔間的壁厚1.確定通油孔道的直徑與閥的油口相通孔道的直徑,應與液壓閥的油口直徑相同;與管接頭相連接的孔道,其直徑一般應按通過的流量和允許流速,用式計算,但孔口須按管接頭螺紋小徑鉆崆并攻絲;工藝孔應用螺塞或球漲堵死;對于公用孔道,壓力油孔和回油孔的直徑可以類比同壓力等級的系列集成塊中的孔道直徑確定,也可通過式計算得到;泄油孔的直徑一般由經(jīng)驗確定。2.連接孔的直徑固定液壓閥的定位銷孔的直徑和螺釘孔的直徑,應與所選定的液壓閥的定位銷直徑及配合要求與螺釘孔的螺紋直徑相同;連接集成塊組的螺栓規(guī)格可類比相同壓力等級的系列集成塊的連接螺栓確定,也可以通過強度計算得到。單個螺栓的螺紋小徑d的計算公式為:式中;P-塊體內(nèi)部最大受壓面上的推力;n-螺栓個數(shù);-擔擱螺栓的材料許用應力。螺栓直徑確定后,其螺栓孔(光孔)的直徑也就隨之而定,系列集成塊的螺栓直徑為M8-M12,其相應的連接孔直徑為?9-?12(mm)。3.起吊螺釘?shù)闹睆健蝹€集成塊重量在30以上時,應按重量和強度確定螺釘孔的直徑。4.油孔間的壁厚及其校核。通油孔間的最小壁厚的推薦值不小于5mmpa時,或孔間壁厚較小時,應進行強度校核,以防止系統(tǒng)在使用中被擊穿。.3中間塊外形尺寸的確定中間塊用來安裝液壓閥,其高度H取決于所安裝元件的高度。H通常應大于所安裝的液壓閥的高度。在確定中間塊的長度和寬度尺寸時,在已確定共有油道孔基礎上,應首先確定公有油道孔位置應與標準通道塊上的孔一致。中間塊的長度和寬度尺寸均應大于安放元件的尺寸,以便于設計集成塊內(nèi)的通油孔道時調(diào)整元件的位置。一般長度方向的調(diào)整尺寸為40-50mm,寬度方向為20-30mm。調(diào)整尺寸留的較大,孔道布置方便,但將加大塊的外形尺寸和重量,反之,則結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕,但孔道布置困難。最后確定的中間塊長度和寬度應與標準系列塊的一致。3.3.4布置集成塊上的液壓元件液壓元件在通道塊上的安裝位置合理與否,直接影響集成塊體內(nèi)孔道結(jié)構(gòu)的復雜程度、加工工藝性的好壞及壓力損失大小。元件安放位置不僅與典型單元回路的合理性有關,還要受到元件結(jié)構(gòu)、操縱調(diào)整的方便性等因素的影響。1.中間塊中間塊的側(cè)面安裝各種液壓控制元件。當需與執(zhí)行裝置連接時,3個側(cè)面安裝元件,一個側(cè)面安裝管接頭。注意事項如下:應給安裝液壓閥、管接頭、傳感器及其他元件的各面留有足夠的空間;集成塊體上要設置足夠的測壓點,以便于調(diào)試和工作中使用;需經(jīng)常調(diào)節(jié)的控制閥如各種壓力閥和流量閥等應安放在便于調(diào)節(jié)和觀察的位置,應避免相鄰側(cè)面的元件發(fā)生干涉;應使與各元件相通的油孔盡量安排在同一水平面,并在公用通油道的直徑范圍內(nèi),以減少中間連接孔、深孔和斜孔的數(shù)量?;ゲ幌嗤ǖ目组g應保持一定壁厚,以防工作時擊穿;集成塊的工藝孔均應封堵,封堵有螺塞、焊接和球漲等三種方式;在集成塊間的疊加面上,公用油道孔出口處要安裝O形密封圈,以實現(xiàn)塊間的密封。應在公用油道孔出口處按選用的O形密封圈的規(guī)格加工出深孔,O型圈溝槽尺寸應滿足相關標準的規(guī)定;2.基塊(底版)基塊的作用是將集成塊組件固定在油箱頂蓋或?qū)S玫鬃?,并將公用通油孔道通過管接頭與液壓泵和油箱相連接,有時需在基塊側(cè)面上安裝壓力表開關。設計時要留有安裝法蘭、壓力表開關和管接頭等的足夠空間。當液壓泵出油口經(jīng)單向閥進入主油路板時,可采用管式單向閥,并將其裝在基塊外。3.頂塊(蓋板)頂塊的作用是封閉公用通油孔道,并在其側(cè)面安裝壓力表開關以便測壓,有時也可在頂塊上安裝一些控制閥,以減少中間塊數(shù)量。3.3.5集成塊油路的壓力損失pa。3.3.6集成塊的材料和主要技術要求制造集成塊的材料因液壓系統(tǒng)壓力高低和主機類型不同而異。通常,對于固定機械,低壓系統(tǒng)的集成塊,宜選用HT250或球墨鑄鐵;高壓系統(tǒng)的集成塊宜選用20鋼和35鋼鍛件。對于有重量限制要求的行走機械等設備的液壓系統(tǒng),其集成塊可采用鋁合金鍛件,但要注意強度計算。集成塊的毛坯不得有砂眼、氣孔、縮孔和夾層等缺陷,必要時需對其進行探傷檢查。毛坯在切削加工前應進行時效處理或退火處理,以消除內(nèi)應力。μμμm。塊間結(jié)合面不得有明顯劃痕。μm,其余4個側(cè)面與結(jié)合面的垂直度公差為0.1mm。為了美觀,機械加工后的鑄鐵和鋼質(zhì)集成塊表面可鍍鋅。第4章注塑機動力裝置設計液壓動力源(即液壓泵站)是多種元、附件組合而成的整體。是為了個或幾個系統(tǒng)存放一定清潔度的工作介質(zhì),并輸出一定壓力、流量的液體動力,兼作整體式液壓站安放液壓控制裝置基座的整體裝置。液壓動力源裝置是整個液壓系統(tǒng)或液壓站的一個重要部件。4.1液壓動力源裝置的組成液壓動力源一般由液壓泵組、油箱組件、控溫組件、過濾器組件和蓄能器組件等5個相對獨立的部分組成,如表4-1所列。表4-1液壓動力源裝置的組成組成部分包含元器件作用組成部分包含元器件作用液壓泵組液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能控溫組件油溫計顯示、觀測油液溫度原動機驅(qū)動液壓泵溫度傳感器檢測并控制油溫聯(lián)軸器連接原動機和液壓泵加熱器油液加熱傳動底座安裝和固定液壓泵及原動機冷卻器油液冷卻油箱組件油箱儲存油散發(fā)熱量過濾器組件各類過濾器分離油液中的固體顆粒液位計觀測液壓高度通氣過濾器過濾空氣蓄能器組件蓄能器吸收液壓脈動放油塞清洗油箱支撐臺架安裝蓄能器4.2液壓油箱的設計4.2.1確定油箱的有效容積液壓油箱在不同的工作條件下,影響散熱的條件很多,通常按壓力范圍來考慮。液壓油箱的有效容量V可概略地確定為:在低壓系統(tǒng)中可取:V=(2~4)qp在中壓系統(tǒng)中可取:V=(5~7)qp在中高壓或高壓大功率系統(tǒng)中可?。篤=(6~12)qp式中V——液壓油箱有效容量qp——液壓泵額定流量根據(jù)本液壓系統(tǒng)最高工作壓力7MPa,取V=7qp已知所選泵的總流量為L/min,故油箱有效容量V=7x3.35=4.2.2液壓油箱的外形尺寸液壓油箱的有效容積確定后,需設計液壓油箱的外形尺寸,一般尺寸比(長:寬:高)1:1:1~1:2:3。為提高冷卻效率,在安裝位置不受限制時,可將液壓油箱的容量予以增大。根據(jù)所計算出的液壓油箱容量選用表4-2BEX系列液壓油箱外形尺寸accBEX-63A550450600BEX-100700500600BEX-160800600660BEX-2501000650680BEX-4001250860680BEX-6301450950770BEX-80016001100770BEX-1000180011008004.2.3液壓油箱的結(jié)構(gòu)設計在一般設備中,液壓油箱多采用鋼板焊接的分離式液壓油箱,很少采用機床床身底座為液壓油箱。1.隔板(1)作用富態(tài)同流動循環(huán)時間,除去沉淀的雜質(zhì),分離、清除水和空氣,調(diào)整溫度,吸收液壓油壓力的波動及防止液壓的波動。圖4-1隔板的安裝形式(2)安裝形式隔板的安裝形式有多種,可以設計成高出液壓油面,使液壓油從隔板側(cè)面渡過;還可以把隔板設計成低于液壓油面,其高度為最低油面的2/3,使液壓油從隔板上方流過(見圖4-1)。圖4-2過濾網(wǎng)的配置(3)過濾網(wǎng)的配置過濾網(wǎng)可以設計成將液壓油箱內(nèi)部一分為二,使吸油管與回油管隔開,這樣液壓油可以經(jīng)過一次過濾。過濾網(wǎng)通常使用50~100目左右的金屬網(wǎng)(見圖4-2)。2.吸油管與回油管(1)回油管出口回油管出口形式,有直口、斜口、彎管直口、帶擴散的出口等幾種形式,斜口應用得我,一般為450斜口。為了防止液壓波動,可以在回油管出口裝擴散器。回油管必須旋轉(zhuǎn)在液壓以下。一般距液壓油箱底面的距離大于300mm,回油管出口絕對不允許放在液面以上。(2)回油集管單獨設置回油管當然是理想的,但不得已時則應使用回油集管。對溢流閥、順序閥等,應注意合理設計回油集管,不要人為地施以背壓。(3)泄漏油管的配置管子直徑和長度要適當,管口應在液壓之上,以避免產(chǎn)生背壓。泄漏油管以單獨配管為好,盡量避免與回油管集流配管的方法。圖4-3吸油管的安裝之一圖4-4吸油管的安裝之二(4)吸油管(見圖4-3,圖4-4)吸油管前一般應設置濾油器,其精度為100~200目的網(wǎng)式或線隙式濾油器。濾油器要有足夠的容量,避免阻力太大。濾油器與箱底的距離異地小于20mm。吸油管應插入液壓以下,防止吸油理卷吸空氣或因注入液壓油箱的液壓油攪動油面,致使沒中混入氣泡。(5)吸油管與回油管的方向了為便油液流動具有方向性,要綜合考慮隔板、吸油管回油管配置,盡量把吸油管和回油管用隔板隔開。為了不便回油管的壓力波動涉及吸油管,吸油管及回油管的斜口方向應一致,而不是相對著。3.防止雜技侵入為了防止液壓油被污染,液壓油箱應做成完全密封型的。在結(jié)構(gòu)上應注意以下幾點;圖4-5錯誤的安裝方法(1)不可能將配管簡單地插入液壓油箱,這樣空氣、雜質(zhì)和水分等便會從其周圍的間隙侵入。同時應盡量避免將液壓泵及馬達直接裝在液壓油箱頂蓋上。(2)在接合面上需襯入密封填料、密封膠和液壓密封膠,以保證可靠的氣密性。(3)為保證液壓油箱通大氣并凈化抽吸空氣,需配備空氣濾清器??諝鉃V清器常設計成既能濾空氣又能回油的結(jié)構(gòu)。4.頂蓋及清洗孔(1)頂蓋在液壓油箱頂蓋上裝設泵、馬達、閥組、濾清器時,必須十分牢固。液壓油箱同它們的拼命面要平整光滑,將密封填料、而油橡膠墊圈(厚2~左右)以及液態(tài)密封膠(而油性、半干燥性)襯入其間,以防雜質(zhì)、水和空氣侵入,并防止漏油。同時,不允許由閥和泄漏在箱蓋上的液壓油流回液壓油箱內(nèi)。液壓泵及液壓馬達的底座要與上頂蓋分開,另行制作。(2)清洗孔液壓油箱上的清洗孔,應最大限度地易于清掃液壓油箱內(nèi)的各個角落和取出箱內(nèi)的元件。(3)雜質(zhì)和污油的排放為了便于排放污油,液壓油箱底部應做成傾斜式箱底,并將放油塞安放在最低處。5.液面指示為觀察液壓箱內(nèi)的情況,應在箱的側(cè)面安裝液面指示計,指示最高、最低油位。液面指示計可選用帶溫度計的。6.液壓油箱的起吊對液壓裝置而言,從工廠裝配開始,到最終送到用戶,要經(jīng)過反復裝卸,所以在液壓裝置整體上或閥塊上應裝設吊鉤、吊環(huán)螺釘或吊耳環(huán)。7.液壓油箱的防銹為了防止液壓油箱內(nèi)部生銹,應在油箱嶭涂耐油防銹涂料。8.液壓油箱的加熱與冷卻為提高液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性,應使系統(tǒng)在適宜的溫度下工作。液壓油溫度一般希望保持在300C~500C范圍內(nèi),最高不超過600(1)加熱寒冷地區(qū)因溫度低,液壓泵起動困難,需產(chǎn)生加熱。工廠中常用SRY2型油用管狀電加熱器。(2)冷卻液壓系統(tǒng)工作時,困各種損失,有時使液壓油液產(chǎn)生大量的熱量,直接影響系統(tǒng)的正常工作,這些熱量單憑一般的液壓油箱散發(fā)是不夠的,因此,需設置冷卻設備。液壓系統(tǒng)中冷卻器的常用冷卻方式有水冷和風冷兩種。結(jié)論從注射機問世起,鎖模力在1000-5000kn,注射量在50-2000g的中小型注射機占絕大多數(shù)。到了70年代后期,由于工程塑料的發(fā)展,特殊是在汽車、船舶、宇航、機械以及大型家用電器方面的廣泛使用,使大型注射機得到了迅速發(fā)展。美國最為明顯。在1980年全美國約有140臺10000kn以上鎖模力的大型注塑機投入巾場,到1985年增至500多臺。日本名機公司已經(jīng)成功地制造了當今全球最大的注塑機,其鎖模力達到120000kn,注射量達到92000g。目前世界發(fā)達國家的注塑機控制技術比或LCD顯示屏的過程監(jiān)控,并通過多重處理將盡可能多的處理工作分配給外圍裝置完成,以提高注塑機內(nèi)的通訊能力,減輕主控部分負荷。這在一定程度上代表了注塑機控制技術的未來走向。展望未來,相信隨著控制技術的不斷發(fā)展與完善,將使注塑機朝著自動化、節(jié)能化、智能化、無人化等方向發(fā)展。如采用計算機數(shù)字化控制和程序化控制,使注塑機具有自動控制、自動診斷、自動調(diào)節(jié)、自動補償功能;控制系統(tǒng)實行模塊化、集成化;采用成組技術,實施多臺注塑機的群控

。謝辭為期三個月的畢業(yè)設計很快就結(jié)束了,在這段充實而繁忙的的日子里,我掌握、鞏固了許多專業(yè)方面的知識,同時也收獲了許多其他方面的東西。在此我要感謝任海軍老師在畢業(yè)設計期間給予的全面、悉心的指導。任老師廣博的學識、嚴謹?shù)淖黠L以及平易近人的態(tài)度,使我不僅在學業(yè)上有很大的提高,而且也在做人方面受益頗大。再次對任老師表示誠摯的謝意。同時感謝學院的領導、孫教授、盧博士,還有我的同學、朋友,有了你們的支持和幫助,讓我順利完成了畢業(yè)設計,在此向你們表示衷心的感謝,謝謝你們!參考文獻雷天覺,液壓工程手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1990.6張利平.液壓站設計與使用.北京:海洋出版社,2004.2許福玲,陳堯明.液壓與氣壓傳動.北京:機械工業(yè)出版社,2007.5曹鑫銘,周士昌.液壓系統(tǒng)設計.北京:機械工業(yè)出版社,2003.7楊培元,朱福元.液壓系統(tǒng)設計簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社1999.12張利平.液壓傳動系統(tǒng)設計與使用.北京:化學工業(yè)出版社2010.3章宏甲,黃誼.液壓傳動.北京:機械工業(yè)出版社,2000.2張仁杰.液壓缸的設計制造和維修.北京:機械工業(yè)出版社1989.5張磊.實用液壓技術300題.北京:機械工業(yè)出版社,1998.5AndrewAlleyneDanianZheng,LearningControlofanInjectionMoldingMachineCycle[J/OL],2000NSFDesign&ManufacturingResearchConferenceZHAOZhenmeiWEIXiuyingXIONGYuhuaMAOChanghui,PreparationofTi-Moinjectionmolding[J/OL],RAREMETALS200928HaiqingYinXuanhuiQuChengchangJia,Fabricationofmicrogearwheelsbymicropowderinjectionmolding[J/OL],JOURNALOFUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYBEIJING200815TH13WeiZheFengYixiongTanJianrongWangJinlong,Modelevolvementandreusetechnologyofinjectionmoldingmachinebasedonperformanceknowledge[J/OL],HIGHTECHNOLOGYLETTERS200814HUGuang-hongJIANGChao-dongCUIZhen-shan,RelationshipbetweenMicrocellularFoamingInjectionMoldingProcessParametersandCellSize[J/OL],JOURNALOFDONGHUA外文資料翻譯TheFreshGenerationInjectionMouldTechnique1、SummaryTheindexingvaseembryomouldplasticstechniqueisdesignedthedevelopmentattwinteeterboardmachinerysofHusky'smouldplasticssystem.Oughttosystematicallytherebeanallsidestostirtheteeterboardtocoilthecrossaxletocircle.Eachonesectionismatchedsomebodywithsomebodyatypesemitocooltomoldthestandard.Themasterstampersystematicallyis48anovercaststandard,therebysupplys192standardrushspith.Fiingteeterboardjacketpossesscriterionheatfluxaroadandsemianovercaststandard.Standardizedtwostepsofmouldsplasticsunitsareequipdtothissystem,andthatunitpossessone120millimeterstopacktheenginemoldingand120millimeterstoinjectthepressurestufftosqueezein,andinjectingalongtheGreatWallthepressurestuff

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