周鹏--2016年毕业设计开题报告-160T注塑机液压系统设计(原版)

毕业设计(论文)开题报告
题目： 160T注塑机液压系统设计
学院：机械工程学院
专业：机械电子工程
学生姓名：周鹏学号：************ 指导教师：**
2016年3 月15日
毕业设计（论文）开题报告
1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

文献综述
0 引言
注塑机是集机械、电气、液压于一体的塑料成型设备，它是利用注射装置将注射料筒中已经熔化的热塑性或热固性塑料以高压、高速注入到闭合的成型模具型腔中，经冷却固化定型后，制成与模具型腔形状几乎完全一致的塑料制品，是塑料成型机械中主要设备之一，其动作程序复杂、技术水平高。

在塑料制品的成型中，应用很广泛[1]。

1 注塑机的用途
注塑方法是塑料制品的重要加工成型方法之一，利用注塑机加工成型的塑料制品数量与日俱增，并广泛应用于国民经济的各个部门。

利用注塑机可制成化工行业的各种管道及管道配件、密封件、阀门以及各种化工设备零部件；电气工业的各种开关、插座、线圈骨架，机电产品的外壳、灯饰等；交通运输的汽车、船舶以及其他交通工具的零部件；如结构件、齿轮、凸轮、轴承及仪表面板、外壳；包装行业的中空包装容器采用塑料制品的数量和品种在不断增加；国防工业方面，飞机人造卫星、火箭及各种常规武器，也离不开塑料制品的构成。

此外，在其他行业，如农业、日用百货体育及办公用品、医疗卫生等方面塑料制品的应用亦不可胜数。

因此，注塑机的用途正随着这些制品的生产变得不可或缺，广泛应用于各行各业中[2]。

2 注塑机的发展历史
注塑成型是根据金属压铸成型的原理发展而来的。

Hyatt兄弟根据John Smith和Jesse Locke在1870年提出的关于注射金属铸件的专利，与1892年最先申报了纤维素制品填充机的发明专利。

1932年，H.Gastrow发明了一种在熔融区带有一个鱼雷头的新型注塑机，这种鱼雷头结构增加了流道与塑料的接触面积，大幅度提高了注塑机的剪切塑化能力。

毕业设计（论文）开题报告
２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施
开题报告
一、课题的目的与意义
注射成型机液压传动系统的作用是实现注射机按工艺过程所需求的各种动作提供动力，并满足注射机各部分所需压力、速度、温度等的要求。

要完成课题所达到的目的，就要确定液压系统方案，这是本课题的重点，也是问题存在之处。

在注塑机液压系统方案确定后，怎样选择液压元件，以及集中块的设计都是需要考虑的问题。

问题解决的办法：在熟悉各液压阀及液压回路的作用后，我们就可以逐步确定系统方案了。

例如：在设计过程中为了灵活的控制压力控制注射压力和保压压力，注射系统采用两级压力控制。

而对于集成块设计，则只能多查阅相关资料，仿照设计。

不论大，中，小型注塑机，其工艺流程都是相同的。

目前绝大多数的注塑机都是液压传动的注塑机，这样，加剧了阀门和油泵的磨损，造成油温升高，电机噪声过大。

另外，从注塑机的设计看，通常在设计时油泵都要留有余量，一般考虑10%~15%，但油泵的系列是有限的，往往选不到合适的油泵型号时就往上靠，存在严重的“大马拉小车“现象，造成电能的大量浪费。

因此，对定量泵的注塑机进行变频调速改造，节约电能，提高经济效率具有重要的意义。

二、课题发展现状和前景展望
目前,液压注塑机最大规格的锁模力已达到80000kN,而电动注塑机最大规格的锁模力为10000kN。

所以,对大型制品的成型还离不开液压注塑机。

液压系统是注塑机工作过程中的“血液”循环系统，是为注塑机的各种执行机构（马达及油缸）提供速度与压力的重要回路。

液压回路一般是由控制系统流量与压力的主回路以及各执行机构的分回路组成。

回路则主要由过滤器、泵、温度指示仪表、热交换器及压力表组成。

注塑机的节能技术随着注塑机的发展而不断地更新。

高端注塑机必定具有高端的节能技术。

当前，国内外对注塑机节能技术的研究主要表现在以下几个方面：第一，电动机液压系统各自的特点结合起来，研究电液混合驱动节能系统，采用液压系统进行模具的开闭，而塑化与注射动作则有电机来完成。

这种方式可在提供较大合模力的情况下，实现较低的机器制造成本和较高的注射精度；第二开发新型节能注塑机。

如微发泡节能注射成型技术、注射压缩节能注射成型技术、振动成型节能技术、介质辅助节能技术、节能螺杆技术等；第三，在原有液压系统基础上进行改造。

采用新型节能方案，尽可能减少原液压系统的能量损耗。

这是目前国内大多数注塑机生产厂家最主要的研究方向；第四，采用全电动驱动，由伺服电机直接驱动执行机构，以达到高速、高效及精密的生产效果，这是国际上目前业内最新的研究方向之一。

液压动力驱动系统是注塑机最主要的能耗所在，也是注塑机中最常用的系统。

液压驱动注塑机在注塑成型的各个阶段所需要的流量和压力都是变化的，注射阶段对压力和流量的需求都较高，但时间却较短，约站成型周期的十分之一。

而冷却、制品取出等阶段对流量和压力基本没什么需求，功率消耗很小，但时间较长约占成型周期总时间的三分之一。

随着现代社会的不断发展，那些价格低、能耗大的注塑机必定被淘汰。

全电动式液压系统注塑机在节能、环保和控制方面都具有独特的优势。

但这类注塑机在国内的研究开发起步较晚，专用控制器、伺服电机等核心技术还没掌握，整体技术与日本等先进国家相比还存在着较大差距。

融合了全液压式注塑机的高性能和全电动式注塑机节能有点的电动-液压式注塑机将成为注塑机技术发展的方向。

三、课题主要内容和要求
1、课题主要内容
注塑机是把塑料原料加热熔化后注射到模具中，经冷却形成塑料制品的一类机床，它是一个集机、电、液于一体的典型系统。

注塑制品质量始终受到系统压力和流率的控制，这个系统由模具腔――注塑装置(螺杆及喷嘴)――注射液压缸组成。

模腔压力和注射压力最终受到注塑机电液控制系统压力控制，而注射流率则受到电液控制系统的流量
控制。

2、课题主要要求
（1）设计注塑机的注射速度为70mm/s和最大注射压力为153MPa的射台，进行油泵、流量阀、换向阀等液压元件的选择，画出液压系统的液压原理图。

（2）对注塑机重要零部件进行设计计算（合模装置、注射部件），对液压系统进行集成块设计和性能验算。

（3）注塑机机械零件的2D图纸设计与绘制，3D零件及部件的设计与绘制、装配、运动仿真以及动力学分析。

（4）根据要求和设计过程，编写设计说明书和打印图纸。

四、研究方法、步骤和措施
1、查阅资料，翻译英文资料
查找设计所需的资料，资料的内容要有深度，要具有参考意义。

2、熟练掌握设计所需的内容
复习以前所学设计有关的专业知识，并熟练的运用到设计中去。

还要学习一些设计中所用到的其它方面的知识，如：液压理论、控制系统分析等。

设计运用PRO/E软件绘制注塑机所有零件的三维模型图，并通过Pro/E生成二维图形，经过AUTOCAD处理后形成正式二维工程图，并在仿真软件系统visualNastran中完成注塑机关键零件的运动学仿真和动力学分析。

3、具体设计步骤
3.1拟定液压传动系统图。

(1)根据工作部件的运动形式，合理地选择液压执行元件；
(2)根据工作部件的性能要求和动作顺序，列出可能实现的各种基本回路。

此时应注意选择合适的调速方案、速度换接方案，确定安全措施和卸荷措施，保证自动工作循环的完成和顺序动作和可靠。

液压传动方案拟定后，应按国家标准规定的图形符号绘制正式原理图。

图中应标注出各液压元件的型号规格，还应有执行元件的动作循环图和电气元件的动作循环表，同时要列出标准(或通用)元件及辅助元件一览表。

3.2计算液压系统的主要参数和选择液压元件。

(1)计算液压缸的主要参数；(2)计
算液压缸所需的流量并选用液压泵；(3)选用油管；(4)选取元件规格；(5)计算系统实际工作压力；(6)计算功率，选用电动机；(7)发热和油箱容积计算。

3.3进行必要的液压系统验算。

3.4液压装置的结构设计。

3.5绘制液压系统工作图，编制技术文件。

3.6对注塑机重要零部件进行设计计算（合模装置、注射部件），对液压系统进行集成块设计和性能验算。

3.7注塑机机械零件的2D图纸设计与绘制，3D零件及部件的设计与绘制、装配、运动仿真以及动力学分析。

3.8根据要求和设计过程，编写设计说明书和打印图纸。

毕业设计（论文）开题报告
指导教师意见：
1.对“文献综述”的评语：
2.对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：
指导教师：
年月日所在专业审查意见：
负责人：
年月日。