畢業(yè)設(shè)計(jì)--120型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)（含外文翻譯）

1、<p>　　120型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次畢業(yè)完成120小型注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。塑料注射成型機(jī)是熱塑性制品的成型加工設(shè)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(shí)間的保壓，冷卻后成型為塑料制品。本次設(shè)計(jì)主要完成了以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：注塑機(jī)的各個(gè)動(dòng)作液壓回路以及注射成型工藝過程分析，繪制工

2、作原理圖；液壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與繪圖。液壓缸設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)塊式。本設(shè)計(jì)中采用鐘形罩立式安裝，通過液壓泵上的軸端法蘭實(shí)現(xiàn)泵與鐘形罩的連接，鐘形罩再與帶發(fā)蘭的立式電動(dòng)機(jī)連接，依靠鐘形罩上的止口保證液壓泵與電動(dòng)機(jī)的同軸度。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注塑機(jī)，液壓系統(tǒng)，液壓缸</p><p>　　120

3、 Injection molding machine Hydraulic system design</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The completion of this subject 120g small injection molding machine hydraulic system. Plastic inj

4、ection molding is a thermoplastic products, processing equipment, it will heat melting plastic particles, high speed injection mold cavity, after some time packing, cool molding for the plastic products. This design was

5、completed for the following design elements: principles and theoretical study of injection molding and injection molding process analysis; low power and highly efficient energy-saving</p><p>　　KEY WORDS: Inj

6、ection molding machine ，Hydraulic System，Hydraulic cylinder</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p><b>　　第1章 緒 論3</b></p><p&

7、gt;　　1.1 注塑機(jī)概述3</p><p>　　1.2 注射機(jī)的工作循環(huán)3</p><p>　　第2章 120型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 120型注射機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)4</p><p>　　2.1.1 對(duì)液壓系統(tǒng)的要求4</p><p>　　2.1.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

8、參數(shù)4</p><p>　　2.2 液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算4</p><p>　　2.2.1 各液壓缸的載荷力計(jì)算4</p><p>　　2.2.2 進(jìn)料液壓馬達(dá)載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算6</p><p>　　2.3 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算6</p><p>　　2.3.1 初選系統(tǒng)工作壓力6</p>

9、;<p>　　2.3.2 液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算6</p><p>　　2.3.3 液壓馬達(dá)的排量計(jì)算10</p><p>　　2.3.4 液壓執(zhí)行元件實(shí)際工作壓力計(jì)算10</p><p>　　2.3.5 計(jì)算液壓執(zhí)行元件實(shí)際所需流量13</p><p>　　2.4 制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖14</p>

10、;<p>　　2.4.1 制定系統(tǒng)方案14</p><p>　　2.4.2 擬定液壓系統(tǒng)圖15</p><p>　　2.4.3 液壓系統(tǒng)工作原理17</p><p>　　2.5 液壓元件的選擇20</p><p>　　2.5.1 液壓泵的選擇20</p><p>　　2.5.2 電動(dòng)機(jī)功率的確定

11、21</p><p>　　2.5.3 液壓閥的選擇22</p><p>　　2.5.4 液壓馬達(dá)的選擇23</p><p>　　2.5.5 油管內(nèi)徑計(jì)算23</p><p>　　2.6 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算23</p><p>　　2.6.1 驗(yàn)算回路中的壓力損失23</p><p>　

12、　2.6.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算25</p><p>　　2.7 液壓缸的設(shè)計(jì)28</p><p>　　2.7.1 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算28</p><p>　　2.7.2 液壓缸工作行程的確定30</p><p>　　2.7.3 缸蓋厚度的確定31</p><p>　　2.7.4 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定3

13、2</p><p>　　2.7.5 缸體長(zhǎng)度的確定34</p><p>　　2.7.6 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34</p><p>　　第3章 液壓集成塊的設(shè)計(jì)37</p><p>　　3.1 塊式集成的結(jié)構(gòu)37</p><p>　　3.2 塊式集成的特點(diǎn)37</p><p>　　3.3 塊

14、式集成液壓控制裝置的設(shè)計(jì)37</p><p>　　3.3.1 塊的設(shè)計(jì)38</p><p>　　3.3.2 確定孔道直徑及通油孔間的壁厚38</p><p>　　3.3.3 中間塊外形尺寸的確定39</p><p>　　3.3.4 布置集成塊上的液壓元件39</p><p>　　3.3.5 集成塊油路的壓力損

15、失40</p><p>　　3.3.6 集成塊的材料和主要技術(shù)要求40</p><p>　　第4章 注塑機(jī)動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)42</p><p>　　4.1 液壓動(dòng)力源裝置的組成42</p><p>　　4.2 液壓油箱的設(shè)計(jì)43</p><p>　　4.2.1 確定油箱的有效容積43</p>&l

16、t;p>　　4.2.2 液壓油箱的外形尺寸43</p><p>　　4.2.3 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44</p><p><b>　　結(jié)　論48</b></p><p><b>　　謝 辭49</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)50</b></p

17、><p><b>　　外文資料翻譯51</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　注塑機(jī)是塑料機(jī)械的主要品種之一占塑料機(jī)械總產(chǎn)值的38%有1/3的塑料制品是由注塑機(jī)生產(chǎn)的。中國(guó)注塑機(jī)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(shì)頭最猛現(xiàn)已成為中國(guó)最大的注塑機(jī)生產(chǎn)基地年生產(chǎn)量占國(guó)內(nèi)注

18、塑機(jī)年總產(chǎn)量1/2以上占世界注塑機(jī)的1/3。 </p><p>　　中國(guó)注塑機(jī)雖然發(fā)展很快、生產(chǎn)品種也較多，基本上能供給國(guó)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(shù)裝備個(gè)別產(chǎn)品也進(jìn)入世界前列但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如德國(guó)、日本、意大利相比中國(guó)注塑機(jī)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。 </p><p>　　目前中國(guó)注塑機(jī)產(chǎn)品主要集

19、中在通用的中小型設(shè)備上技術(shù)含量低20世紀(jì)80-90年代的低檔產(chǎn)品供大于求機(jī)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(jìn)口。據(jù)2001年統(tǒng)計(jì)中國(guó)進(jìn)口注塑機(jī)使用外匯11.2億美元而出口注塑機(jī)創(chuàng)匯只有1.3億美元進(jìn)口遠(yuǎn)大于出口。 </p><p>　　中國(guó)加入世界經(jīng)貿(mào)組織(WTO)后國(guó)外的機(jī)械制造業(yè)加速對(duì)華轉(zhuǎn)移世界一些知名的注塑機(jī)企業(yè)如德國(guó)德馬克、克虜伯、巴登菲爾日本住友重工等公司先

20、后“進(jìn)駐”中國(guó)有的還進(jìn)一步設(shè)立了技術(shù)中心。國(guó)外注塑機(jī)制造商的進(jìn)入給中國(guó)注塑機(jī)行業(yè)帶來了發(fā)展活力同時(shí)也使中國(guó)注塑機(jī)制造企業(yè)充滿了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。 </p><p>　　從50年代技術(shù)創(chuàng)新推出了螺桿式塑料注塑成型機(jī)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(duì)注塑制品日益增長(zhǎng)的需要推動(dòng)了注塑成型技術(shù)水平的發(fā)展和提高。我國(guó)塑料機(jī)械2000年銷售額在70億元

21、人民幣左右以臺(tái)數(shù)記約為8.5萬臺(tái)其中40左右是注塑成型機(jī)。從美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、加拿大等主要生產(chǎn)國(guó)來看注塑機(jī)的產(chǎn)量都在逐年增加在塑料機(jī)械中占的比重最大。 </p><p>　　從注塑機(jī)問世起鎖模力在1000~5000kN注塑量在50~2000g的中小型注塑機(jī)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(jī)械以及大型家用電器方面的廣泛應(yīng)用使大型注塑機(jī)得到了迅速發(fā)展。美國(guó)最為明

22、顯。在1980年全美國(guó)約有140臺(tái)10000kN以上鎖模力的大型注塑機(jī)投入巾場(chǎng)到1985年增至500多臺(tái)。日本名機(jī)公司已經(jīng)成功地制造了當(dāng)今世界最大的注塑機(jī)其鎖模力達(dá)到120000kN注塑量達(dá)到92000。</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 注塑機(jī)概述</b></p><p

23、>　　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)已將模具閉合，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，開模將成型的塑科制品頂出，便完成了一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。</p><p>　　1.2 注射機(jī)的工作循環(huán)<

24、/p><p>　　注射機(jī)的工作循環(huán)為：</p><p>　　合?！⑸洹骸鋮s→開模→頂出 </p><p><b>　　→螺桿預(yù)塑進(jìn)料</b></p><p>　　其中合模的動(dòng)作又分為：快速合模、慢速合模、鎖模。鎖模的時(shí)間較長(zhǎng)，直到開模前這段時(shí)間都是鎖模階段。</p><p>　　第2章 120

25、型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 120型注射機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　2.1.1 對(duì)液壓系統(tǒng)的要求</p><p>　　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。</p><p>　　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。注射后，注射機(jī)構(gòu)應(yīng)保持注射壓力，使塑料充滿

26、型腔。</p><p>　　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。</p><p>　　4. 為保證安全生產(chǎn)，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有安全聯(lián)鎖裝置。</p><p>　　2.1.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　250克塑料注射機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如

27、下：</p><p>　　螺桿直徑 35mm螺桿行程 200mm</p><p>　　最大注射壓力 100Mpa螺桿驅(qū)動(dòng)功率 6kW</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速 65r/min注射座行程 250mm</p><p>　　注射座最大推力 27kN最大合模力(鎖模力) 900kN</p><p>　　開模

28、力 49kN動(dòng)模板最大行程 400mm</p><p>　　快速閉模速度 0.1m/s慢速閉模速度 0.02m/s</p><p>　　快速開模速度 0.15m/s慢速開模速度 0.03m/s</p><p>　　注射速度 0.08m/s注射座前進(jìn)速度 0.06m/s</p><p>　　注射座后移速度 0.08m/s&l

29、t;/p><p>　　2.2 液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算</p><p>　　2.2.1 各液壓缸的載荷力計(jì)算</p><p>　　1. 合模缸的載荷力</p><p>　　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(dòng)模及其連動(dòng)部件的起動(dòng)慣性力和導(dǎo)軌的摩擦力。</p><p>　　鎖模階段：動(dòng)模停止運(yùn)動(dòng)，

30、其外載荷就是給定的鎖模力。</p><p>　　開模階段：液壓缸除要克服給定的開模力外，還克服運(yùn)動(dòng)部件的摩擦阻力。</p><p>　　2. 注射座移動(dòng)缸的載荷力</p><p>　　座移缸在推進(jìn)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(dāng)噴嘴接觸模具時(shí)，才須滿足注射座最大推力。</p><p><b>　　3. 注射缸

31、載荷力</b></p><p>　　注射缸的載荷力在整個(gè)注射過程中是變化的，計(jì)算時(shí)，只須求出最大載荷力。</p><p>　　式中 d——螺桿直徑</p><p>　　p——噴嘴處最大注射壓力</p><p>　　由給定參數(shù)知：d＝0.035m p＝100Mpa</p><p>　　由此求得

32、 ＝96.2kN</p><p>　　各液壓缸的外載荷力計(jì)算結(jié)果列于表l。取液壓缸的機(jī)械效率為0.95，求得相應(yīng)的作用于活塞上的載荷力，并列于表2-1中。</p><p>　　表2-1各液壓缸的載荷力</p><p>　　2.2.2 進(jìn)料液壓馬達(dá)載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算</p><p>　　已知：螺桿驅(qū)動(dòng)功率 Pc=6kW 螺桿

33、轉(zhuǎn)速 n=60r/min</p><p>　　取液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為</p><p><b>　　則其載荷轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　2.3 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算</p><p>　　2.3.1 初選系統(tǒng)工作壓力</p><p>　　120g塑料注射機(jī)屬小型液壓機(jī)，載荷最大時(shí)為鎖模工況，此

34、時(shí)，高壓油用增壓缸提供；其他工況時(shí)，載荷都不太高，參考設(shè)計(jì)手冊(cè)（表2-2），初步確定系統(tǒng)工作壓力為6.5MPa。</p><p>　　表2-2 按載荷選擇液壓系統(tǒng)工作壓力</p><p>　　2.3.2 液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算</p><p>　　1. 確定合模缸的活塞及活塞桿直徑</p><p>　　合模缸最大載荷時(shí)，為鎖模工況，其載荷

35、力為947.37kN，工作在活塞桿受壓狀態(tài)。活塞直徑</p><p>　　此時(shí)p1是由增壓缸提供的增壓后的進(jìn)油壓力，初定增壓比為6，則</p><p>　?。?×6.5MPa＝39Mpa</p><p>　　鎖模工況時(shí)，回油流量極小，故p2≈0，求得合模缸的活塞直徑為</p><p>　　表2-3 常用液壓缸內(nèi)徑D（GB2348-8

36、0） (mm)</p><p>　　查表2-3取Dh＝0.18m </p><p>　　表2-4 按工作壓力選取d/D</p><p>　　按表2-4 取d/D＝0.7</p><p>　　則活塞桿直徑dh＝0.7×0.18m＝0.126m</p><p>　　表2-6 活塞桿直徑系

37、列 （GB2348-80） （mm）</p><p>　　查表2-6 取dh＝0.125m。</p><p>　　為設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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6，</p><p><b>　　求得</b></p><p>　

38、　圖2-1 增壓缸和合模缸</p><p>　　查表2-6 取dz＝0.07m</p><p>　　2. 注射座移動(dòng)缸的活塞和活塞桿直徑</p><p>　　座移動(dòng)缸最大載荷為其頂緊之時(shí)</p><p>　　此時(shí)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</p><p>　　查表2-3 取Dy＝0

39、.1m</p><p>　　由給定的設(shè)計(jì)參數(shù)知，注射座往復(fù)速比為</p><p>　?。?.08／0.06＝1.33</p><p>　　表2-7 缸徑、速比、活塞桿直徑的關(guān)系 （JB1068-67） (mm)</p><p>　　查表2-7 得活塞桿直徑為：dy=0.05m</p><p>　　則d/D=0.

40、05/0.1=0.5</p><p>　　3. 確定注射缸的活塞及活塞桿直徑</p><p>　　當(dāng)液態(tài)塑料充滿模具型腔時(shí)，注射缸的載荷達(dá)到最大值101.2kN，此時(shí)注射缸活塞移動(dòng)速度也近似等于零，回油量極小；故背壓可以忽略不計(jì)，這樣</p><p>　　查表2-3 ?。?.16m；</p><p>　　活塞桿的直徑一般與螺桿外徑相同，取ds

41、＝0.035m。</p><p>　　2.3.3 液壓馬達(dá)的排量計(jì)算</p><p>　　液壓馬達(dá)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</p><p><b>　　計(jì)算得：</b></p><p>　　2.3.4 液壓執(zhí)行元件實(shí)際工作壓力計(jì)算</p><p>　　按最

42、后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸和液壓馬達(dá)排量，計(jì)算出各工況時(shí)液壓執(zhí)行元件實(shí)際工作壓力。</p><p>　　根據(jù)所選用用液壓系統(tǒng)壓力選擇合理的背壓值。</p><p>　　表2-8 執(zhí)行元件背壓的估計(jì)值</p><p>　　1. 合模缸工作壓力計(jì)算</p><p>　　已求得：外載荷F=94.74kN 取背壓力P2=0.3Mpa 活塞直徑Dh＝0.

43、18m 活塞桿直徑dh＝0.125m</p><p><b>　　進(jìn)油腔作用面積</b></p><p><b>　　回油腔作用面積</b></p><p><b>　　得合模缸工作壓力</b></p><p>　　2. 鎖模狀態(tài)時(shí)增壓缸工作壓力</p><

44、;p>　　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＝0.125m 增壓缸活塞桿直徑dz＝0.07m </p><p><b>　　進(jìn)油腔作用面積</b></p><p><b>　　回油腔作用面積</b></p><p>　　因 P1A1=P3A3

45、</p><p>　　鎖模狀態(tài)增壓缸工作壓力 </p><p>　　3. 注射座移動(dòng)缸工作壓力</p><p>　?。?）注射座前進(jìn)狀態(tài)</p><p>　　已求得：外載荷F=2.84kN 取背壓力P2=0.5Mpa 活塞直徑Dy＝0.1m </p><p>　　活塞桿直徑dy＝0.05m</p>&l

46、t;p><b>　　進(jìn)油腔作用面積</b></p><p><b>　　回油腔作用面積</b></p><p>　　得此狀態(tài)注射座移動(dòng)缸工作壓力</p><p>　　（2）注射座頂緊狀態(tài)</p><p>　　已求得：外載荷F=28.42kN 取背壓力P2=0Mpa 活塞直徑Dy＝0.1m &

47、lt;/p><p>　　活塞桿直徑dy＝0.05m</p><p><b>　　進(jìn)油腔作用面積</b></p><p>　　得此狀態(tài)注射座移動(dòng)缸工作壓力</p><p>　　4. 注射缸工作壓力</p><p>　　已求得：外載荷F＝101.2 kN 取背壓力P2=0.3Mpa 注射缸活塞直徑＝0.

48、16m</p><p>　　注射缸活塞桿直徑ds＝0.035m</p><p><b>　　進(jìn)油腔作用面積</b></p><p><b>　　回油腔作用面積</b></p><p>　　得此狀態(tài)注射座移動(dòng)缸工作壓力</p><p>　　5. 預(yù)塑進(jìn)料液壓馬達(dá)工作壓力<

49、/p><p>　　已求得：外載荷轉(zhuǎn)矩T=1005.69 容積效率</p><p>　　進(jìn)料液壓馬達(dá)工作壓力</p><p>　　表2-9 液壓執(zhí)行元件實(shí)際工作壓力</p><p>　　2.3.5 計(jì)算液壓執(zhí)行元件實(shí)際所需流量</p><p>　　根據(jù)最后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸或液壓馬達(dá)的排量及其運(yùn)動(dòng)速度或轉(zhuǎn)速，計(jì)算出各液壓

50、執(zhí)行元件實(shí)際所需流量。</p><p>　　表2-10 液壓執(zhí)行元件流量</p><p>　　2.4 制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　2.4.1 制定系統(tǒng)方案</p><p>　　1. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定</p><p>　　本機(jī)動(dòng)作機(jī)構(gòu)除螺桿是單向旋轉(zhuǎn)外，其他機(jī)構(gòu)均為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。各直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均采用單

51、活塞桿雙作用液壓缸直接驅(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947.37kN。為此設(shè)置增壓液壓缸，得到鎖模時(shí)的局部高壓來保證鎖模力。</p><p>　　2. 合模缸動(dòng)作回路 </p><p>　　合模缸要求其實(shí)現(xiàn)快速、慢速、鎖模，開模動(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。

52、</p><p>　　3. 液壓馬達(dá)動(dòng)作回路 </p><p>　　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)性無過高要求，故采用旁路節(jié)流調(diào)速方式。</p><p>　　4. 注射缸動(dòng)作回路 </p><p>　　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，在無桿腔出口

53、處串聯(lián)背壓閥。</p><p>　　5. 注射座移動(dòng)缸動(dòng)作回路 </p><p>　　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Y型中位機(jī)能的電磁換向閥。</p><p><b>　　6. 安全聯(lián)鎖措施</b></p><p>　　本系統(tǒng)為保證安全生產(chǎn)，設(shè)置了安全門，在安全門下端裝一個(gè)行

54、程閥，用來控制合模缸的動(dòng)作。將行程閥串在控制合模缸換向的液動(dòng)閥控制油路上，安全門沒有關(guān)閉時(shí)，行程閥沒被壓下，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，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。</p><p><b>　　7. 液壓源的選擇</b></p><p>　　該液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作循環(huán)中需油量變化較大，另

55、外，閉模和注射后又要求</p><p>　　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。</p><p>　　2.4.2 擬定液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　液壓執(zhí)行元件以及各基本回路確定之后，把它們有機(jī)地組合在一起。去掉重復(fù)多余的元件，把控制液壓馬達(dá)的換向閥與泵的卸荷閥合

56、并，使之一閥兩用?？紤]注射缸同合模缸之間有順序動(dòng)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(jī)完整的液壓系統(tǒng)圖。</p><p>　　圖2-2 液壓系統(tǒng)原理圖</p><p>　　2.4.3 液壓系統(tǒng)工作原理</p><p><b>　　1. 關(guān)安全門</b></p><p>　　為

57、了保證操作安全，注塑機(jī)都裝有安全門。關(guān)安全門，行程閥6恢復(fù)常位，合模缸才能動(dòng)作，開始整個(gè)動(dòng)作循環(huán)。</p><p><b>　　2. 合模</b></p><p>　　動(dòng)模板慢速啟動(dòng)、快速前移，接近定模板時(shí)，液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)為低壓、慢速控制。在確認(rèn)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(jī)械式合模機(jī)構(gòu)，合模缸通過對(duì)稱五連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)模板進(jìn)行開模和合模，連桿

58、機(jī)構(gòu)具有增力和自鎖作用。</p><p>　?。?）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(jìn)入合模缸左腔，推動(dòng)活塞帶動(dòng)連桿慢速合模，合模缸右腔油液經(jīng)閥7和冷卻器回油箱。</p><p>　　（2）快速合模 （1Y+、3Y+、14Y+）慢速合模轉(zhuǎn)快速合模時(shí)，由行程開關(guān)發(fā)令使1 Y得電，泵3不再卸載，其壓力油

59、經(jīng)單向閥與泵3的供油匯合，同時(shí)向合模缸供油，實(shí)現(xiàn)快速合模，最高壓力由閥31限定。</p><p>　　（3）低壓合模 （3Y+、6Y+、14Y+）泵4卸載，泵3的壓力由遠(yuǎn)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(gè)模板間有硬質(zhì)異物，也不致?lián)p壞模具表面。</p><p>　?。?）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

60、經(jīng)閥10到達(dá)增壓缸左腔，此時(shí)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。</p><p>　　3. .注射座前移（8Y+、14Y+）</p><p>　　泵3的壓力油經(jīng)電磁換向閥30左位進(jìn)入注射座移動(dòng)缸左腔，注射座前移使噴嘴與模具接觸，注射座移動(dòng)缸左腔油液經(jīng)閥30回油箱。</p><p><b>　　

61、4. 注射</b></p><p>　　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。</p><p>　?。?）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(jìn)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(dòng)注射螺桿慢速注射。</p><p>　?。?）快

62、速注射 （1Y+、8Y+、11Y+、12Y+、14Y+）</p><p>　　泵3和泵4的壓力油經(jīng)電液換向閥26右位進(jìn)入注射缸右腔，左腔油液經(jīng)閥26回油箱。由于兩個(gè)泵同時(shí)供油，且不經(jīng)過單向節(jié)流閥27，注射速度加快。</p><p>　　5. 保壓 （7Y=、8Y+、12Y+、14Y+）</p><p>　　由于注射缸對(duì)模腔內(nèi)的熔料實(shí)行保壓并補(bǔ)塑，只需少量油液，所以泵

63、4卸載，泵3單獨(dú)供油，多余的油液經(jīng)溢流閥31溢回油箱，保壓壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥33調(diào)節(jié)。</p><p>　　6. 預(yù)塑 （1Y+、8Y+、13Y+、14Y+） </p><p>　　保壓完畢，從料斗加入的物料隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)被帶至料筒前端，進(jìn)行加熱塑化，并建立起一定壓力。當(dāng)螺桿頭部熔料壓力到達(dá)能克服注射缸活塞退回的阻力時(shí)，螺桿開始后退。后退到預(yù)定位置，即螺桿頭部熔料達(dá)到所需注射量時(shí)，螺桿停止轉(zhuǎn)

64、動(dòng)和后退，準(zhǔn)備一下次注射。與此同時(shí)，在模腔內(nèi)的制品冷卻成型。</p><p>　　7. 注射座后退 （9Y+、14Y+）</p><p>　　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。</p><p><b>　　8. 開模</b></p><p>　　開模速度一般為慢——快——慢</p&

65、gt;<p>　?。?）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(jìn)入合模缸右腔，左腔油液經(jīng)閥7回油箱。</p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）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(jìn)入合模缸右腔，左腔油液經(jīng)閥7回

66、油箱。</p><p><b>　　9. 頂出</b></p><p>　?。?）頂出缸前進(jìn)（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(jìn)入頂出缸左腔，推動(dòng)頂出制品，其運(yùn)動(dòng)速度由單向節(jié)流閥12調(diào)節(jié)，溢流閥31為定壓閥。</p><p>　?。?）頂出缸后退 （14Y+） 泵3的壓力油經(jīng)閥9常位使頂出缸后退。<

67、;/p><p>　　10. 螺桿后退（10Y+、14Y+） 為了拆卸螺桿，有時(shí)需要螺桿后退。這時(shí)電磁鐵10Y、14Y得電，泵4卸載，泵3壓力油經(jīng)左位進(jìn)入注射缸左腔，注射缸活塞攜帶螺桿后退。當(dāng)電磁鐵11Y、14Y得電時(shí)，螺桿前進(jìn)。</p><p>　　表2-11 液壓系統(tǒng)電磁鐵動(dòng)作順序</p><p>　　2.5 液壓元件的選擇</p><p>　

68、　2.5.1 液壓泵的選擇</p><p>　　1. 液壓泵工作壓力的確定</p><p>　　是液壓執(zhí)行元件的最高工作壓力，對(duì)于本系統(tǒng)，最高壓力預(yù)塑進(jìn)料階段液壓馬達(dá)進(jìn)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(dá)之間串接有一個(gè)單向閥、一個(gè)電液換向閥和一個(gè)單向節(jié)流閥，取∑Δp＝0.5MPa。</p><p><b&

69、gt;　　液壓泵工作壓力為</b></p><p>　　2. 液壓泵流量的確定</p><p>　　由工況圖看出，系統(tǒng)最大流量發(fā)生在快速合模工況，取泄漏系數(shù)K為1.2</p><p>　　求得液壓泵流量 (186L/min)</p><p>　　表2-12 各類液壓泵性能比較及應(yīng)用</p><p>　　選用

70、PV2R型雙聯(lián)葉片泵，當(dāng)壓力為7 MPa時(shí)，大泵流量為157.3L/min，小泵流量為44.1L/min。</p><p>　　2.5.2 電動(dòng)機(jī)功率的確定</p><p>　　注射機(jī)在整個(gè)動(dòng)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(gè)工作循環(huán)的需要，按較大功率段來確定電動(dòng)機(jī)功率。</p><p>　　從工況圖看出，快速注射工況系統(tǒng)的壓力和流量

71、均較大。此時(shí)，大小泵同時(shí)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(dòng)注射缸前進(jìn)。</p><p>　　前面的計(jì)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(yīng)為，取泵的總效率，泵的總驅(qū)動(dòng)功率為</p><p>　　考慮到注射時(shí)間較短，不過3s，而電動(dòng)機(jī)一般允許短時(shí)間超載25%，這樣電動(dòng)機(jī)功率還可降低一些。</p>

72、<p>　　P＝23.4×80%＝18.72 kW</p><p>　　驗(yàn)算其他工況時(shí)，液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率均小于或近于此值。查產(chǎn)品樣本，選用22kW的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　2.5.3 液壓閥的選擇</p><p>　　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(hào)見

73、表2-13。</p><p>　　表2-13 120塑料注射機(jī)液壓閥名細(xì)表</p><p>　　2.5.4 液壓馬達(dá)的選擇</p><p>　　已求得液壓馬達(dá)的排量為1L／r，正常工作時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩1005.69N.m，系統(tǒng)工作壓力為7MPa。</p><p>　　選SZM0.9雙斜盤軸向柱塞式液壓馬達(dá)。其理論排量為1.08L/r，額定壓力為

74、20MPa，額定轉(zhuǎn)速為8～l00r/min，最高轉(zhuǎn)矩為3057N·m，機(jī)械效率大于0.90。</p><p>　　2.5.5 油管內(nèi)徑計(jì)算</p><p>　　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2-14。</p><p>　　表2-14 主要管路內(nèi)徑</p><p>　　2.6 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算&l

75、t;/p><p>　　2.6.1 驗(yàn)算回路中的壓力損失</p><p>　　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。</p><p><b>　　1. 沿程壓力損失</b></p><p>　　沿程壓力損失，主要是注射缸快速注射時(shí)進(jìn)油管

76、路的壓力損失。此管路長(zhǎng) 5m，管內(nèi)徑0.032m，快速時(shí)通過流量2.7L/s；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ν＝27mm2/s，油的密度ρ＝918kg/m3。</p><p>　　油在管路中的實(shí)際流速為</p><p>　　油在管路中呈紊流流動(dòng)狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為：</p><p>　　求得沿程壓力損失為：</p><p>

77、;<b>　　2. 局部壓力損失</b></p><p>　　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(duì)來說小得多，故主要計(jì)算通過控制閥的局部壓力損失。</p><p>　　從小泵出口到注射缸進(jìn)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/m

78、in，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。</p><p>　　通過各閥的局部壓力損失之和為</p><p>　　從大泵出油口到注射缸進(jìn)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。

79、</p><p>　　通過各閥的局部壓力損失之和為：</p><p>　　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</p><p>　　∑p1＝(0.03＋0.88)MPa＝0.91MPa</p><p>　　大泵到注射缸之間總的壓力損失為</p><p>　　∑p2＝(0.03＋0.65)MPa

80、＝0.68MPa</p><p>　　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。</p><p>　　另外要說明的一點(diǎn)是：在整個(gè)注射過程中，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。</p>

81、;<p>　　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。</p><p>　　2.6.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算</p><p><b>　　1. 計(jì)算發(fā)熱功率</b></p><p>　　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</p><p><

82、b>　　Phr＝Pr－Pc</b></p><p>　　對(duì)本系統(tǒng)來說，Pr是整個(gè)工作循環(huán)中雙泵的平均輸入功率。</p><p>　　表2-15雙泵各狀態(tài)功率</p><p>　　注：表中+表示正常工作，-表示卸荷。</p><p>　　求系統(tǒng)的輸出有效功率：</p><p>　　由前面給定參數(shù)及計(jì)算結(jié)

83、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；開模時(shí)外載荷近同合模，行程也相同。注射機(jī)輸出有效功率主要是以上這些。</p><p><b>　　總的發(fā)熱功率為：</b></p><p>　　Phr＝(15.3－3)kW＝12.3kW</p><p><b

84、>　　2. 計(jì)算散熱功率</b></p><p>　　前面初步求得油箱的有效容積為1m3，按V＝0.8abh求得油箱各邊之積：</p><p>　　a·b·h＝1/0.8m3＝1.25m3</p><p>　　取a為1.25m，b、h分別為1m。求得油箱散熱面積為：</p><p>　　At＝1.8h(a

85、＋b)＋1.5ab</p><p>　　＝(1.8×l×(1.25＋1) ＋1.5×1.25)m2 ＝5.9m2</p><p><b>　　油箱的散熱功率為：</b></p><p>　　Phc＝K1AtΔT</p><p>　　式中 K1——油箱散熱系數(shù)，查表5—1，K1取16W/(m2

86、·℃)；</p><p>　　ΔT——油溫與環(huán)境溫度之差，取ΔT＝35℃。</p><p>　　Phc＝16×5.9×35kW＝3.3kW＜Phr＝12.3kW</p><p>　　由此可見，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。</p><p>　　3. 冷卻器所需冷卻面積的計(jì)

87、算</p><p><b>　　冷卻面積為：</b></p><p>　　式中 K——傳熱系數(shù)，用管式冷卻器時(shí)，取K＝116W／(m2·℃)； </p><p>　　Δtm—平均溫升(℃)；</p><p>　　取油進(jìn)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

88、出口溫度t2＝30℃。則：</p><p><b>　　℃</b></p><p>　　所需冷卻器的散熱面積為：</p><p>　　考慮到冷卻器長(zhǎng)期使用時(shí)，設(shè)備腐蝕和油垢、水垢對(duì)傳熱的影響，冷卻面積應(yīng)比計(jì)算值大30％，實(shí)際選用冷卻器散熱面積為：</p><p>　　A＝1.3×2.8m2＝3.6m2</

89、p><p>　　注意；系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案不是唯一的，關(guān)鍵要進(jìn)行方案論證，從中選擇較為合理的方案。同一個(gè)方案，設(shè)計(jì)者不同，也可以設(shè)計(jì)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。</p><p>　　圖2-3 系統(tǒng)工況圖</p><p>　　2.7 液壓缸的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.7.1 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算&

90、lt;/p><p>　　1. 合模液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(jì)算</p><p>　　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(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律應(yīng)壁厚的不同而各異。一般計(jì)算時(shí)可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。</p><p>　　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(jī)械和工程機(jī)械的液壓缸，一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓

91、筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算</p><p>　　式中 ——液壓缸壁厚(m)；</p><p>　　D——液壓缸內(nèi)徑(m)，合模缸Dh＝0.18m；</p><p>　　——試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍；</p><p>　　——缸筒材料的許用應(yīng)力。其值為：鍛鋼：；鑄鋼：；無縫鋼管：；高強(qiáng)度鑄鐵：。這里選用無縫鋼管

92、。</p><p>　　在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計(jì)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(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時(shí)按上式進(jìn)行校核。</p><p>　　合模液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外經(jīng)為為</p><p>　　表2-16 液壓缸缸筒外徑

93、 （mm）</p><p>　　查表2-16 取合模液壓缸外徑取</p><p>　　2. 注射座移動(dòng)液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(jì)算</p><p><b>　　根據(jù)計(jì)算公式：</b></p><p>　　式中 ——液壓缸壁厚(m)；</p><p>　　D——液壓缸內(nèi)徑(m)，注射座移動(dòng)

94、液壓缸Dy＝0.1m；</p><p>　　——試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍；</p><p>　　——缸筒材料的許用應(yīng)力。無縫鋼管：；</p><p><b>　　缸體外徑</b></p><p>　　查表2-16 取注射座移動(dòng)缸外徑</p><p>　　3. 注射液壓缸

95、的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(jì)算</p><p><b>　　根據(jù)計(jì)算公式：</b></p><p>　　式中 ——液壓缸壁厚(m)；</p><p>　　D——液壓缸內(nèi)徑(m)，注射缸＝0.16m；</p><p>　　——試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍；</p><p>　

96、　——缸筒材料的許用應(yīng)力。無縫鋼管：；</p><p><b>　　缸體外徑</b></p><p>　　查表2-16 取注射座移動(dòng)缸外徑</p><p>　　2.7.2 液壓缸工作行程的確定</p><p>　　液壓缸工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來確定</p><p>　　2-

97、6液壓缸活塞行程參數(shù)系列（GB2349－80） （mm）</p><p>　　注：液壓缸活塞行程參數(shù)依Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ次序優(yōu)先選用。</p><p>　　合模液壓缸工作行程選 </p><p><b>　　注射座移動(dòng)缸行程</b></p><p><b>　　注射缸行程</b><

98、;/p><p>　　2.7.3 缸蓋厚度的確定</p><p>　　一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。</p><p>　　無孔時(shí) </p><p>　　有孔時(shí) </p><p>　　式中 t——缸蓋有效厚度(m)；</p>

99、<p>　　——缸蓋止口內(nèi)徑(m)；</p><p>　　——缸蓋孔的直徑(m)。</p><p><b>　　液壓缸：</b></p><p>　　無孔時(shí) ，取 t=20mm</p><p>　　有孔時(shí)，取 t’=50mm</p><p><b>　　夾緊與定位液壓

100、缸：</b></p><p>　　無孔時(shí)，取t=17mm</p><p><b>　　有孔時(shí)：</b></p><p><b>　　，取t’=35mm</b></p><p>　　2.7.4 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定</p><p>　　當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面

101、中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度（如下圖2-4所示）。如果導(dǎo)向長(zhǎng)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(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。</p><p>　　圖2-4 液壓缸的導(dǎo)向長(zhǎng)度</p><p>　　對(duì)一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H應(yīng)滿足以下要求：</p><p>　　式中 L——液壓缸的最大行程；<

102、;/p><p>　　D——液壓缸的內(nèi)徑。</p><p>　　活塞的寬度B一般取B=(0.6~1.0)D；缸蓋滑動(dòng)支承面的長(zhǎng)度，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑D而定；</p><p>　　當(dāng)D<80mm時(shí)，?。?lt;/p><p>　　當(dāng)D>80mm時(shí)，取。</p><p>　　為保證最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H，若過分增大和B都是不適宜的，必

103、要時(shí)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(zhǎng)度C由需要的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H決定，即</p><p><b>　　1. 合模液壓缸：</b></p><p>　　最小導(dǎo)向長(zhǎng)度：，取H=130mm</p><p>　　活塞寬度：B=0.8D=144mm</p><p><b>　　D>80mm，取&l

104、t;/b></p><p>　　缸蓋滑動(dòng)支承面長(zhǎng)度：</p><p>　　合模缸活塞隔套長(zhǎng)度：</p><p>　　2. 注射座移動(dòng)液壓缸</p><p><b>　　最小導(dǎo)向長(zhǎng)度：</b></p><p><b>　　，取H=63mm</b></p>&

105、lt;p><b>　　活塞寬度：</b></p><p>　　B=0.8D=80mm，取 B=80mm</p><p><b>　　D>80mm時(shí)，取</b></p><p>　　缸蓋滑動(dòng)支承面長(zhǎng)度：</p><p>　　注射座移動(dòng)缸活塞隔套長(zhǎng)度：</p><p&g

106、t;<b>　　3. 注射液壓缸</b></p><p><b>　　最小導(dǎo)向長(zhǎng)度：</b></p><p><b>　　，取H=90mm</b></p><p><b>　　活塞寬度：</b></p><p>　　B=0.8D=128mm，取 B=12

107、8mm</p><p><b>　　D>80mm時(shí)，取</b></p><p>　　缸蓋滑動(dòng)支承面長(zhǎng)度：</p><p>　　注射缸活塞隔套長(zhǎng)度：</p><p>　　2.7.5 缸體長(zhǎng)度的確定</p><p>　　液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩

108、端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20~30倍。</p><p><b>　　1. 合模液壓缸：</b></p><p><b>　　缸體內(nèi)部長(zhǎng)度</b></p><p>　　2. 注射座移動(dòng)液壓缸：</p><p><b>　　缸體內(nèi)部長(zhǎng)度</b></p&g

109、t;<p><b>　　3. 注射液壓缸：</b></p><p><b>　　缸體內(nèi)部長(zhǎng)度</b></p><p>　　2.7.6 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　液壓缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。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(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣

110、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(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。</p><p>　　1. 缸體與缸蓋的連接形式</p><p>　　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(guān)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中采用外半環(huán)連接，如下圖2-4所示：</p><p>　　圖2-5 缸體與缸蓋外半環(huán)連接

111、方式</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單；加工裝配方便</p><p>　　缺點(diǎn)：外型尺寸大；缸筒開槽，削弱了強(qiáng)度，需增加缸筒壁厚</p><p>　　2. 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)</p><p>　　參閱<<液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)>>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：</p>

112、<p>　　圖2-6 活塞桿與活塞螺紋連接方式</p><p>　　特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在振動(dòng)的工作條件下容易松動(dòng)，必須用鎖緊裝置。應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸。</p><p>　　3. 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)</p><p>　　活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接

113、導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用較普遍。導(dǎo)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(jī)床和工程機(jī)械中一般采用裝在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)向套的潤(rùn)滑；而油壓機(jī)常采用裝在外側(cè)的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時(shí)，使密封圈有足夠的油壓將唇邊張開，以提高密封性能。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，采用導(dǎo)向套導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為：</p><p>　　① 導(dǎo)向套與活

114、塞桿接觸支承導(dǎo)向，磨損后便于更換，導(dǎo)向套也可用耐磨材料。</p><p>　　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。</p><p>　?、?防塵方式常用J形或三角形防塵裝置。活塞及活塞桿處密封圈的選用</p><p>　　活塞及活塞桿處的密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運(yùn)動(dòng)速度的范圍不同而選擇不同類型的密封圈。<

115、/p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中采用O形密封圈。</p><p>　　第3章 液壓集成塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 塊式集成的結(jié)構(gòu)</p><p>　　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(dá)）的管接頭外，其余3面安裝標(biāo)準(zhǔn)的板式液壓閥及少量疊加閥或插裝閥

116、，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(shí)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(gè)回路塊疊積在一起，通過4只長(zhǎng)螺栓固緊后，各塊之間的油路聯(lián)系通過公用油孔來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　3.2 塊式集成的特點(diǎn)</p><p><b>　　可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)；</b></p>&l

117、t;p>　　設(shè)計(jì)靈活、更改方便；</p><p>　　易于加工、專業(yè)化程度高；</p><p>　　結(jié)構(gòu)緊湊、裝配維護(hù)方便；</p><p><b>　　系統(tǒng)運(yùn)行效率較高</b></p><p>　　塊式集成的主要缺點(diǎn)是集成塊的孔系設(shè)計(jì)和加工容易出錯(cuò)，需要一定的設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)</p><p>

118、;　　3.3 塊式集成液壓控制裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　集成塊單元回路實(shí)質(zhì)上是液壓系統(tǒng)原理圖的一個(gè)等效轉(zhuǎn)換。</p><p>　　分解集成塊單元回路時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用現(xiàn)有系列集成塊單元回路，以減少設(shè)計(jì)工作量。集成塊上液壓閥的安排應(yīng)緊湊，塊樹應(yīng)盡量曬，以減少整個(gè)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(fù)雜程度有關(guān)，一摞集成塊組中，除基塊和頂塊外，中間塊一般1-7塊。當(dāng)所需中間

119、塊多于7塊時(shí)，可按系統(tǒng)工作特點(diǎn)和性質(zhì)，分組多摞疊加，否則集成簡(jiǎn)單回路合用一個(gè)集成塊；液壓 泵的出口竄接單向閥時(shí)，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(dāng)?shù)脑鹊取?lt;/p><p>　　3.3.1 塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　集成塊體的公用油道孔，有二孔、三孔、四孔、五孔等多

120、種設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用較廣的為二孔式和三孔式。</p><p>　　二孔式 在集成塊上分別設(shè)置壓力油孔P和回油孔O各一個(gè)，用4個(gè)螺栓孔與塊組連接螺栓間的環(huán)形孔來作為泄漏油通道。二孔式集成塊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，公用通道少，便于布置元件；泄漏油道孔的通流面積大，泄漏油的壓力損失小。缺點(diǎn)是：在基塊上需將4個(gè)螺栓孔相互鉆通，所以須堵塞的工藝孔較多，加工麻煩，為防止油液外漏，集成塊間相互疊加面的粗糙度要求較高，一般應(yīng)小于Ra0.

121、8μm。</p><p>　　三孔式 在集成塊上分別設(shè)置壓力油孔P、回油孔O和泄油孔L共3個(gè)公用通道三孔式集成塊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，公用油道孔數(shù)較少，缺點(diǎn)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(xì)而長(zhǎng)，加工較困難，且工藝孔較多。</p><p>　　3.3.2 確定孔道直徑及通油孔間的壁厚</p><p>　　1. 確定通油孔道的直徑與閥的油口相通孔道

122、的直徑，應(yīng)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(yīng)按通過的流量和允許流速，用式計(jì)算，但孔口須按管接頭螺紋小徑鉆崆并攻絲；工藝孔應(yīng)用螺塞或球漲堵死；對(duì)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(jí)的系列集成塊中的孔道直徑確定，也可通過式計(jì)算得到；泄油孔的直徑一般由經(jīng)驗(yàn)確定。</p><p><b>　　2. 連接孔的直徑</b></p><p>