注塑机液压系统设计

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机电课程设计题目：注塑机液压系统设计

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学院：机械工程学院

专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：学生姓名：

导师姓名：

完成日期：

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课程设计任务书

设计题目：注塑机液压系统设计

姓名系别机械工程专业机械设计及其自动化班级学号

指导老师教研室主任

一、设计要求及任务

1．设计要求

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（1）公称注射量：250 cm3；螺杆直径: d=40mm；螺杆行程：s1=200mm；最大注射压力p=153MPa；注射速度：vw=0.07m/s；螺杆转速：n=60r/min；螺杆驱动功率：Pm=5kW；注射座最大推力：Fz＝27 (kN)；注射座行程：s2=230(mm)；注射座前进速度：vz1=0.06m/s；注射座后退速度：vz2=0.08m/s；最大合模力（锁模力）Fh=900 (kN)；开模力：Fk=49 (kN)；动模板（合模缸）最大行程：s3=350 (mm)；快速合模速度：vhG = 0.1m/s；慢速合模速度：vhG =0.02m/s；快速开模速度：vhG =0.13m/s；慢速开模速度：vhG =0.03m/s；

（2）注塑机工作参数设计计算；

（3）液压系统原理方案设计；液压系统设计计算及元件选择；

（4）注塑机及液压系统总图设计。

2．设计任务

（1）绘制注塑机合模缸、注塑装置和液压系统油箱的装配图；

（2）绘制液压系统原理图；

（3）系统零部件的计算与选型；

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（4）按照要求编写设计说明书和打印图纸。

二、进度安排及完成时间

1．设计时间：两周，2012年6月 25日至2012年7月6日。

2．进度安排

第19周：布置设计任务，查阅资料，熟悉设计要求及任务，进行系统设计。

第20周：整理资料，撰写设计说明书，答辩，交设计作业。（印稿及电子文档）。

目录

摘要 (Ⅰ)

第1章绪论 (4)

注塑机概述 (4)

注塑机的工作循环过程 (4)

注塑机对液压系统的要求 (4)

液压系统设计参数 (4)

注塑机液压系统原理图 (5)

第2章计算执行元件的主要结构参数 (7)

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各液压缸的载荷力计算 (7)

液压系统主要参数计算 (8)

制定系统方案和拟定液压系统图 (10)

第3章液压元件的选择 (13)

液压泵的选择 (13)

液压阀的选择 (14)

液压马达的选择 (14)

确定油箱的有效容积 (15)

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第4章液压系统性能验算 (16)

验算回路中的压力损失 (17)

系统总输出功率 (18)

冷却器所需冷却面积的计算 (18)

心得体会 (19)

参考文献 (20)

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注塑机液压系统

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摘要：注塑机是一种通用设备，通过它与不同专用注塑模具配套使用，能够生产出多种类型的注塑制品。注塑机主要由机架，动静模板，合模保压部件，预塑、注射部件，液压系统，电气控制系统等部件组成；注塑机的动模板和静模板用来成对安装不同类型的专用注塑模具。合模保压部件有两种结构形式，一种是用液压缸直接推动动模板工作，另一种是用液压缸推动机械机构通过机械机构再驱动动模板工作（机液联合式）。注塑机工作时，按照其注塑工艺要求，要完成对塑料原料的预塑、合模、注射机筒快速移动、熔融塑料注射、保压冷却、开模、顶出成品等一系列动作，因此其工作过程中运动复杂、动作多变、系统压力变化大。

关键词：注塑机；通用设备；专用注塑模具。

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I

第1章绪论

注塑机概述

大型塑料注射机目前都是全液压控制。其基本工作原理是：粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时，因螺杆外装有电加热器，而将料熔化成粘液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中，经一定时间的保压冷却后，开模将成型的塑科制品顶出，便完成了一个动作循环。

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注塑机的工作循环过程

合模→注射→保压→冷却→开模→顶出→螺杆预塑进料

其中合模的动作又分为：快速合模、慢速合模、锁模。锁模的时间较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。

注塑机对液压系统的要求是

1)具有足够的合模力

2)模具的开、合模速度可调

3)注射座整体进退

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4)注射压力和注射速度可调

5)保压及压力可调

6)制品顶出速度要平稳顶出速度平稳，以保证成品制品不受损坏。

液压系统设计参数

表液压系统设计参数

第2章 负载分析

各液压缸的载荷力计算 合模缸的载荷力

合模缸在模具闭合过程中是轻载，其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯性力和导轨的摩擦力。

锁模时，动模停止运动，其外载荷就是给定的锁模力。

开模时，液压缸除要克服给定的开模力外，还克服运动部件的摩擦阻力。

注射座移动缸的载荷力

座移缸在推进和退回注射座的过程中，同样要克服摩擦阻力和惯性力，只有当喷嘴接触模具时，才须满足注射座最大推力。

注射缸注射阶段负载

注射缸的载荷力在整个注射过程中是变化的，计算时，只须求出最大载荷力。

p d F W 24

π

=

式中，d ——螺杆直径，由给定参数知：d ＝0.04m ；p ——喷嘴处最大注射压力，

已知p ＝153MPa 。由此求得Fw ＝192kN 。

各液压缸的外载荷力计算结果列于表l 。取液压缸的机械效率为η=，求得相应的作用于活塞上的载荷力，并列于表1中。 F=Fw/η=213.

进料液压马达载荷转矩计算