htja1000型注塑機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　HTJA1000型注塑機(jī)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　注塑機(jī)是一種塑料成型機(jī)械，有柱塞式和螺桿式，是利用注射裝置將機(jī)筒里已經(jīng)熔化的熱塑性或者熱固性塑料以高壓，高速注入到成型模具的型腔里，經(jīng)保壓，冷卻固化成型后，制成和模腔形狀一致的塑料制品。成型時(shí)，粒狀的塑料被連續(xù)輸入到注射成型機(jī)料筒中受熱并逐漸熔融，成為黏

2、性流動(dòng)狀態(tài)；經(jīng)過保壓、料筒中的螺桿或柱塞將塑料熔體推到料筒端部，通過料筒端部的噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)注入閉合的模具型腔中，充滿后冷卻，得到固化定型；然后開模并由模具推出裝置推出制件。注射成型的生產(chǎn)是周期性該機(jī)械由四部分構(gòu)成：一，合模裝置; 二，液壓控制系統(tǒng)；三，注射系統(tǒng)；四，電氣控制系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)通過類比和優(yōu)化方法，以整機(jī)設(shè)計(jì)為主的螺桿式注塑機(jī)，主要包括螺桿的設(shè)計(jì)，噴嘴的設(shè)計(jì)，料筒的設(shè)計(jì)，以及合模裝置和液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)達(dá)到了

3、解注塑機(jī)設(shè)計(jì)過程，熟悉所學(xué)知識(shí)并加以鞏固，達(dá)到鍛煉自己動(dòng)手能力的目的。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注塑機(jī)，優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　HTJA1000 Injection Molding Machine Design Type</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The plas

4、tic injection machine is a kind of plastic molding machinery, has the piston type and screw is the use of injection device will machine bins had molten thermoplastic or thermosets high-pressure, high-speed injected into

5、the cavity, molding, cooling by the pressure after curing cavity shape made and consistent plastic products 。Molding, granular plastic injection moulding machines by continuous input to a nitrogen-treated barrel and grad

6、ually melting heat in and become viscous flow state </p><p>　　Key words: Injection Machine，Optimal Design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p>

7、<p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1 概 述1</b></p><p>　　1.1注塑機(jī)的組成1</p><p>　　1.2注塑機(jī)的成型過程2</p><p>　　1.2.1閉模和鎖模注塑3</p><p><b>　　1.2.2保壓

8、3</b></p><p>　　1.2.3預(yù)塑 和冷卻3</p><p>　　1.2.4注塑座后退3</p><p>　　1.2.5開模和制品頂出4</p><p>　　1.3注塑機(jī)的分類4</p><p>　　1.3.1 按傳動(dòng)方式分4</p><p>　　1.3.2 按

9、操縱方式分4</p><p>　　1.3.3 按塑化方式分4</p><p>　　1.3.4按注塑機(jī)外形分4</p><p>　　1.3.5按注塑方式和塑化方式分5</p><p>　　2注塑機(jī)的基本參數(shù)及其選擇6</p><p><b>　　2.1注射量6</b></p>

10、<p>　　2.2注射量壓力7</p><p><b>　　2.3注射速率7</b></p><p><b>　　2.4塑化能力8</b></p><p><b>　　2.5合模力9</b></p><p>　　3注塑機(jī)注射系統(tǒng)的相關(guān)零件的設(shè)計(jì)12<

11、;/p><p>　　3.1螺桿的設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.2螺桿頭的設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.3.1加料16</p><p>　　3.3.2料筒的壁厚16</p><p>　　3.3.3料筒加熱與冷卻16</p><p>　　3.3.4料筒與螺桿的配合間隙17</p

12、><p>　　3.4噴嘴的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.5注射油缸的選擇21</p><p>　　3.5.1螺桿傳動(dòng)裝置的選擇21</p><p>　　3.5.2移動(dòng)注塑座及其移動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)22</p><p>　　4注塑機(jī)合模裝置相關(guān)的設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.1合模機(jī)構(gòu)的選

13、擇24</p><p>　　4.2合模裝置尺寸的選擇26</p><p>　　4.2.1模板間最大開距26</p><p>　　4.2.2動(dòng)模板間行程26</p><p>　　4.2.3模巨最大厚度與最小厚度27</p><p>　　5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)28</p><p>　　5.1合

14、模 (慢合，快合)28</p><p><b>　　5.2注塑29</b></p><p>　　5.3注射保壓29</p><p><b>　　5.4預(yù)塑29</b></p><p><b>　　5.5開模29</b></p><p>　　5.

15、6注塑座整體前進(jìn)29</p><p>　　5.7注塑座整體后退29</p><p>　　5.8電磁閥動(dòng)作循環(huán)表29</p><p><b>　　致 謝31</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)32</p><p><b>　　1 概 述</b></p&

16、gt;<p>　　塑料是常溫下呈高彈態(tài)的高分子聚合物。其以樹脂為主要成分，加入各種能改善其加工性能。和使用性能的添加劑，在一定溫度、壓力和溶劑等作用下，利用模具可趁興為一定幾何形狀和尺寸的塑料制件，并在常溫、常壓下保持此形狀的一類材料。它分為熱塑性塑料和熱固性塑料。從原料到塑料，再從塑料到制品，統(tǒng)稱為塑料成型技術(shù)。塑料成型的方法主要有注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型、氣動(dòng)成型。</p><p>

17、;　　注塑成型是利用塑料的熱物理性質(zhì)，把物料從料斗加入料筒中，料筒外由加熱圈加熱，使物料熔融，在料筒內(nèi)裝有在外動(dòng)力馬達(dá)作用下驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿，物料在螺桿的作用下，沿著螺槽向前輸送并壓實(shí)，物料在外加熱和螺桿剪切的雙重作用下逐漸地塑化，熔融和均化，當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺桿的頭部，與此同時(shí)，螺桿在物料的反作用下后退，使螺桿頭部形成儲(chǔ)料空間，完成塑化過程，然后，螺桿在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速

18、、高壓，將儲(chǔ)料室內(nèi)的熔融料通過噴嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料經(jīng)過保壓、冷卻、固化定型后，模具在合模機(jī)構(gòu)的作用下，開啟模具，并通過頂出裝置把定型好的制品從模具頂出落下。它可以加工大部分塑料，是一種重要的成型方法。1872年，世界第一臺(tái)柱柱塞注塑機(jī)問世，1956年，往復(fù)式螺桿注塑機(jī)誕生，，它拓寬了注塑機(jī)成型的應(yīng)用范圍。</p><p>　　注塑機(jī)具有很多特點(diǎn)：例如，它能一次成型出形狀復(fù)雜，尺寸精確或帶有嵌件的制

19、品，適宜于多種聚合物的成型，設(shè)備生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)等。</p><p>　　隨著聚合物工業(yè)的發(fā)展，氣輔注塑，低壓高速注射，磁場(chǎng)注射，逆流注射，等新型注射技術(shù)和注射裝備的陸續(xù)被開發(fā)出來。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上有30%~40%的塑料用于注射成型?，F(xiàn)在世界上向著兩個(gè)極端發(fā)展：大型和小而精密型，注塑機(jī)的注射量打32000cm3,注塑機(jī)的鎖模力達(dá)到25000kN。</p><p>　　隨著我國(guó)科

20、技和工業(yè)的進(jìn)步，在注塑機(jī)方面已經(jīng)有了很大的進(jìn)步和發(fā)展，但是，我們和世界上發(fā)達(dá)國(guó)家還有5到10年的差距。主要在以下方面：一，速度，效益，節(jié)能指標(biāo)遠(yuǎn)低于先進(jìn)廠家；二，控制水平跟不上時(shí)代發(fā)展，在精度方面與國(guó)外先進(jìn)水平有很大的差距；三，企業(yè)裝備水平與國(guó)外企業(yè)有很大的差距；四，研究和開發(fā)投入與外國(guó)有很大差距，自主研發(fā)和開發(fā)能力不足?？傊?，我們?cè)谧⑺軝C(jī)發(fā)展的上還有很遠(yuǎn)的路要走，還需要努力和奮斗。</p><p><b&

21、gt;　　1.1注塑機(jī)的組成</b></p><p>　　注塑機(jī)根據(jù)注射成型工藝要求是一個(gè)機(jī)電一體化很強(qiáng)的機(jī)種，主要由注射部件、合模部件、機(jī)身、液壓系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加料裝置等組成。如圖所示。</p><p>　　圖1-1注塑機(jī)組成圖</p><p>　　1.2注塑機(jī)的成型過程</p><p>　　注塑成型是利用塑料的熱物

22、理性質(zhì)，把物料從料斗加入料筒中，料筒外由加熱圈加熱，使物料熔融，在料筒內(nèi)裝有在外動(dòng)力馬達(dá)作用下驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿，物料在螺桿的作用下，沿著螺槽向前輸送并壓實(shí)，物料在外加熱和螺桿剪切的雙重作用下逐漸地塑化，熔融和均化，當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺桿的頭部，與此同時(shí)，螺桿在物料的反作用下后退，使螺桿頭部形成儲(chǔ)料空間，完成塑化過程，然后，螺桿在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高壓，將儲(chǔ)料室內(nèi)的熔融料通過

23、噴嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料經(jīng)過保壓、冷卻、固化定型后，模具在合模機(jī)構(gòu)的作用下，開啟模具，并通過頂出裝置把定型好的制品從模具頂出落下。下面用往復(fù)式螺桿注塑機(jī)的成型循環(huán)圖來展示成型過程：</p><p>　　圖 1-2塑機(jī)動(dòng)作過注程</p><p>　　1.2.1閉模和鎖模注塑</p><p>　　模具以低壓快速閉合，當(dāng)動(dòng)模和定模將要合上時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)切換

24、到低壓低速，當(dāng)確認(rèn)模腔無異物時(shí)切換到高壓將模具鎖緊。</p><p>　　模具鎖緊后，注射座前移，使噴嘴與模具貼合，由液壓注射系統(tǒng)工作，以高壓高速將熔料注入模腔。</p><p><b>　　1.2.2保壓</b></p><p>　　塑料注入模腔后，冷卻收縮，為使制品質(zhì)量密室。對(duì)熔料保持一定的壓力，稱此壓力為保壓壓力。保壓時(shí)，螺桿前移少許。&

25、lt;/p><p>　　1.2.3預(yù)塑 和冷卻</p><p>　　當(dāng)保壓進(jìn)行到模具型腔內(nèi)的熔體失去了從澆口回流的可能性時(shí)（即澆口處熔體冷凝封口），注塑油缸內(nèi)的油壓即可卸去，制品在模具型腔內(nèi)充分冷卻定型。為了縮短成型周期，在制品冷卻定型的同時(shí)，注塑螺桿在螺桿傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，從料斗內(nèi)落入機(jī)筒的物料隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而向前輸送。物料在輸送過程中被逐漸壓實(shí)，物料中的空氣從加料口排出。進(jìn)入機(jī)筒中的物

26、料，在機(jī)筒外部加熱器的加熱和螺桿摩擦剪切產(chǎn)生的熱量共同作用下，被塑化成熔融狀態(tài)，并建立一定的壓力。當(dāng)螺桿頭部的熔體壓力達(dá)到能夠克服注塑油缸活塞后退是的阻力（即預(yù)塑背壓）時(shí)，螺桿開始后退，計(jì)量裝置開始計(jì)量。螺桿不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿頭部的熔體逐漸增多，當(dāng)螺桿后退到設(shè)定的計(jì)量值時(shí)，螺桿即停止在轉(zhuǎn)動(dòng)和后退。因制品冷卻和螺桿預(yù)塑化是同時(shí)進(jìn)行的，所以，在一般情況下要求螺桿螺桿預(yù)塑計(jì)量時(shí)間不超過制品的冷卻時(shí)間。</p><p>　

27、　1.2.4注塑座后退</p><p>　　螺桿塑化計(jì)量結(jié)束后，為了不使噴嘴長(zhǎng)時(shí)間與冷的模具接觸形成冷料，而影響下一次注塑和制品的質(zhì)量，有些塑料制品需要將噴嘴離開模具，即注塑座后退。在試模使也經(jīng)常選擇這一動(dòng)作。動(dòng)作進(jìn)行與否或動(dòng)作先后次序，根據(jù)所加物料的工藝條件而定，均可進(jìn)行選擇。</p><p>　　1.2.5開模和制品頂出</p><p>　　模具型腔內(nèi)的制品經(jīng)充

28、分冷卻定型后，合模系統(tǒng)就開始打開模具。在注塑機(jī)頂出裝置和模具的推出機(jī)構(gòu)共同作用下而自動(dòng)頂落制品，為下一個(gè)成型過程做好準(zhǔn)備。按照習(xí)慣，把一個(gè)注塑成型周期，稱為注塑機(jī)的工作循環(huán)。根據(jù)上述動(dòng)作，按時(shí)間先后程序可繪成注塑機(jī)的工作框圖，如上圖</p><p><b>　　1.3注塑機(jī)的分類</b></p><p>　　注塑機(jī)的種類隨著注射成型技術(shù)的發(fā)展不斷增多，故分類的方式也很

29、多。以下是幾種常見的分類方法：</p><p>　　1.3.1 按傳動(dòng)方式分</p><p><b>　　分為機(jī)械式和液壓式</b></p><p>　　1.3.2 按操縱方式分</p><p>　　分為手動(dòng)，半自動(dòng)和全自動(dòng)。</p><p>　　1.3.3 按塑化方式分</p>&

30、lt;p>　　分為柱塞式制注射機(jī)，預(yù)塑式注塑機(jī)，橡膠注射成型機(jī)</p><p>　　1.3.4按注塑機(jī)外形分</p><p>　　主要根據(jù)注塑裝置和合模裝置的排列方式進(jìn)行分類。</p><p>　?。?）臥式注塑機(jī) </p><p>　　其合模部分和注射部分處于同一水平中心線上，模具是沿水平方向打開的。特點(diǎn)是：機(jī)身矮，易于操作和維修；

31、機(jī)器重心低，安裝較平穩(wěn)；制品頂出后可利用重力作用自動(dòng)落下，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。目前，市場(chǎng)上的注塑機(jī)多采用此種型式。</p><p>　?。?）立式注塑機(jī) </p><p>　　其合模部分和注射部分處于同一垂直中心線上，且模具是沿垂直方向打開的。因此，其占地面積較小，容易安放嵌件，裝卸模具較方便，自料斗落入的物料能較均勻地進(jìn)行塑化。但制品頂出后不易自動(dòng)落下，必須用手取下，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。

32、立式注塑機(jī)宜用于小型注塑機(jī)，一般是在60克以下的注塑機(jī)采用較多，大、中型機(jī)不宜采用。 </p><p>　?。?）角式注塑機(jī) </p><p>　　其注射方向和模具分界面在同一個(gè)面上，它特別適合于加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。它占地面積比臥式注塑機(jī)小，但放入模具內(nèi)的嵌件容易傾斜落下。這種型式的注塑機(jī)宜用于小機(jī)。 </p><p>　　（4）多模轉(zhuǎn)盤式注

33、塑機(jī) </p><p>　　它是一種多工位操作的特殊注塑機(jī)，其特點(diǎn)是合模裝置采用了轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)，模具圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這種型式的注塑機(jī)充分發(fā)揮了注射裝置的塑化能力，可以縮短生產(chǎn)周期，提高機(jī)器的生產(chǎn)能力，因而特別適合于冷卻定型時(shí)間長(zhǎng)或因安放嵌件而需要較多輔助時(shí)間的大批量塑制品的生產(chǎn)，但因合模系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，合模裝置的合模力往往較小，故這種注塑機(jī)在塑膠鞋底等制品生產(chǎn)中應(yīng)用較多。</p><p>　

34、　1.3.5按注塑方式和塑化方式分</p><p>　　分為柱塞式和螺桿式，本處主要以柱塞式和螺桿式分類介紹:</p><p>　　柱塞式注塑機(jī)是通過柱塞一次將落入機(jī)筒中的顆粒狀物料推向機(jī)筒前端的塑化室，依靠機(jī)筒外部加熱器提供的熱量將物料塑化成黏流狀態(tài)，而后在柱塞的推擠作用下，注入模具的型腔中。</p><p>　　螺桿式注塑機(jī)其物料的熔融塑化和注塑全部是由螺桿來完

35、成的，是目前 生產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的注塑機(jī)。常用的往復(fù)螺桿式注射機(jī)與柱塞式注射機(jī)相比，有如下特點(diǎn)：</p><p>　　(a) 結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)：由于螺桿是同時(shí)具有塑化和注射兩個(gè)功能，所以螺桿不僅要回轉(zhuǎn)塑化，同時(shí)還要往復(fù)注射。這就需要在螺桿設(shè)計(jì)以及連接結(jié)構(gòu)上，加以特殊的考慮。</p><p>　　(b) 塑料是依靠螺桿的剪切熱和外加熱的共同作用下，塑化成均勻的熔體。但在塑化時(shí)，因伴隨著螺桿的

36、軸向位移，故熔料溫度形成的軸向溫差較大，而且難以完全克服?？墒牵輻U的塑化情況是可以方便的通過調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速和背壓得到調(diào)整。</p><p>　　往復(fù)螺桿式與柱塞式相比，還具有如下一系列優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(a) 塑化能力大。這為發(fā)展高速和大型注射成型機(jī)提供了可能；</p><p>　　(b) 塑化速率快，均化好。這為注射成型擴(kuò)大了加工塑料的范圍。目前絕大多數(shù)

37、的熱塑性塑料都可用來注射成型。除此，還可直接進(jìn)行染色和粉狀塑料的加工；</p><p>　　(c) 注射時(shí)壓力損失小，加之塑化時(shí)均化作用好。因此，在工藝上可以用較低的塑化溫度和注射壓力。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選擇以往復(fù)式，螺桿注塑機(jī)形式</p><p>　　2注塑機(jī)的基本參數(shù)及其選擇</p><p>　　注塑機(jī)的基本參數(shù)可以反映注塑機(jī)

38、的功能，加工塑料制品的類別，制件的大小，它是設(shè)計(jì)和制造注塑機(jī)的依據(jù)，也是用戶選用的依據(jù)，有如注射量，注射壓力，注射速度（或者注射速率），塑化能力，鎖模力。</p><p><b>　　2.1注射量</b></p><p>　　注塑量是指在對(duì)空注射條件下，注塑螺桿或柱塞做一次最大行程時(shí)，注塑系統(tǒng)所能達(dá)到的最大注出量。該參數(shù)在一定程度上反映了注塑機(jī)的加工能力，標(biāo)志著該注塑

39、機(jī)能成型塑料制品的最大重量，是注塑機(jī)機(jī)器規(guī)格的一個(gè)主參數(shù)，通常以聚苯乙烯（PS，密度）材料為標(biāo)準(zhǔn)，以其熔料的體積（）或者重量（以g）表示，我國(guó)注塑機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)采用前一種表示方法,系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、等。如本次設(shè)計(jì)HTJA1000既表示公稱注射量為1000立方厘米的螺桿式注塑機(jī)。</p><p>　　圖2-1 塑料量與螺桿幾何尺寸的關(guān)系</p><p>

40、　　注射容積：依據(jù)注射量的定義，注射量是直徑為D的螺桿移動(dòng)行程S所射出的理論注射量：</p><p><b>　　`= s</b></p><p>　　，式中是 理論注射容積；，</p><p>　　——螺桿或柱塞的直徑，</p><p>　　S——螺桿或柱塞的最大行程，。</p><p>　　以

41、上表示的是理論注射量，與實(shí)際注射量有差距，考慮到工藝條件，，熔料流動(dòng)等因素，使得實(shí)際注射量小于理論注射量，引入一個(gè)注射系數(shù)α加以修正，記為：</p><p><b>　　αv S／4</b></p><p>　　式中系數(shù) 并非為定值，一般為0.7~0.9，對(duì)熱擴(kuò)散系數(shù)小的物料取小值，反之取大值，通常為0.8。在此處取0.8.</p><p>　

42、　由此計(jì)算得其實(shí)際注射量為800，由于其密度，所以，其注射質(zhì)量為注射容積與密度之積，得840g.</p><p><b>　　2.2注射量壓力</b></p><p>　　注射時(shí)，為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道，模腔等處的流動(dòng)阻力，螺桿或者柱塞必須對(duì)其熔料施加足夠的壓力，此壓力稱之為注射壓力。即指螺桿或柱塞端面處作用于熔體單位面積上的力。它是注射熔料充模的首要條件，并對(duì)成

43、型制品質(zhì)量產(chǎn)生直接影響：過高會(huì)產(chǎn)生飛邊，在制品局部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，影響制品表面質(zhì)量，并直接影響的哦傳動(dòng)裝置和注射裝置的設(shè)計(jì)；壓力過低，會(huì)出現(xiàn)充模不滿，制品缺料不能成型等現(xiàn)象。因此注射壓力要根據(jù)機(jī)器和原料而定，一般可以分為以下幾種：</p><p>　　（1）物料流動(dòng)性好，制品形狀簡(jiǎn)單、壁厚較大，一般注塑壓力小于34~54。適用于LDPE、PA等物料的加工。</p><p>　?。?）物料熔體黏

44、度較低，制品精度一般，注塑壓力為68~98。適用于PS、HDPE等物料的加工。</p><p>　?。?）物料熔體黏度中等或較高，制品精度有要求，形狀復(fù)，注塑壓力一般為98~137。適用于PS、PC的物料的加工。</p><p>　　（4）物料熔體黏度高，制品為薄壁、長(zhǎng)流程、精度有要求，形狀復(fù)雜，注塑壓力為137~167。適用于增強(qiáng)尼龍、聚砜、聚苯醚的物料的加工。</p>&

45、lt;p>　?。?）加工優(yōu)質(zhì)精密微型制品時(shí)，注塑壓力可達(dá)到226~245以上。</p><p>　　目前，注射壓力有提高的趨勢(shì)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中注射壓力 100</p><p><b>　　2.3注射速率</b></p><p>　　為了得到高精度的塑料制品，必須把熔融的塑料在短時(shí)間內(nèi)注入模腔里。用來

46、表示注射快慢特性的參數(shù)有：注射速率，注射速度，注射時(shí)間。注塑速率是指在注塑時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所能達(dá)到的體積流率；注塑速度是指螺桿或柱塞在注塑時(shí)移動(dòng)速度的計(jì)算值；注塑時(shí)間是指螺桿或柱塞在完成一次最大注塑行時(shí)所用的最短時(shí)間。注塑速率、注塑時(shí)間和注塑時(shí)間的關(guān)系可用下式表示。 </p><p><b>　　（2-1）</b></p><p><b>　　——注塑速率，；

47、</b></p><p><b>　　——注塑容量，；</b></p><p><b>　　——注塑速度，； </b></p><p>　　——注塑時(shí)間，。 </p><p>　　注射時(shí)間和注射速率成反比，它們的選擇對(duì)制品質(zhì)量很重要。高的注射速率可以提高制品的精度，實(shí)現(xiàn)低溫塑膜，縮短

48、成型周期，在不產(chǎn)生過填充的情況下，可降低合模力，但是，過高的注射速率會(huì)使制品產(chǎn)生飛邊，注射速率過低，熔料充模時(shí)間長(zhǎng)，制品易形成熔接痕，制品密度不均勻、內(nèi)應(yīng)力大，不易充滿復(fù)雜的型腔。合理的降低注塑時(shí)間，能夠縮短生產(chǎn)周期，減少制品的尺寸公差，能在較低的模溫下得到優(yōu)良的制品。下表示注射成型的常用注射速率.</p><p>　　表2-1 注塑機(jī)常用注射速率表</p><p><b>　　

49、2.4塑化能力</b></p><p>　　塑化能力通常指注射裝置在1h內(nèi)所能塑化物料的能力，它與成型周期，螺桿轉(zhuǎn)速，螺桿結(jié)構(gòu)有關(guān)。計(jì)算公式如下：</p><p>　　η （2-2）</p><p>　　式中 Qs——螺桿的塑化能力，；</p><p>　　ds——螺桿直徑，cm；</p

50、><p>　　——螺桿轉(zhuǎn)數(shù)，，3~20r/min</p><p>　　——均化段螺紋深度，cm；</p><p>　　θ——螺紋升角25度；</p><p>　　η是修正系數(shù)取0.87；</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)得；Q=652 </p><p>　　由于PS的密度是0.95g/ </p

51、><p>　　得其質(zhì)量塑化能力為G=0.95*652=620g</p><p>　　顯然，注射機(jī)的塑化裝置應(yīng)該在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，保證提供足夠量的塑化均勻的熔劑。根據(jù)成型動(dòng)作程序的安排，螺桿頂速滑大部分銅制品冷卻同時(shí)進(jìn)行，所以當(dāng)螺桿塑化能力已知時(shí)，注塑機(jī)的成型周期就受了限制</p><p>　　塑化能力和成型周期的關(guān)系為</p><p><b&

52、gt;　?。?-3）</b></p><p>　　式中 Vi——理論注射量，；</p><p><b>　　——成型周期，。</b></p><p><b>　　由上式代入數(shù)據(jù):</b></p><p>　　Tmin=1000/620= 1.6s</p><p>

53、;　　注塑機(jī)的塑化裝置應(yīng)能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保證能夠提供足夠量的塑化均勻的熔體。塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào)，否則不能發(fā)揮塑化裝置的能力。若塑化能力高而注塑機(jī)空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，提高螺桿轉(zhuǎn)速、增大驅(qū)動(dòng)功率、改進(jìn)螺桿的結(jié)構(gòu)形式等都可以提高塑化能力和改進(jìn)塑化質(zhì)量。一般注塑機(jī)的理論塑化能力大于實(shí)際所需量的20%左右。</p><p><b>　　2.5合模力</b></p><

54、p>　　合模力即鎖模力，指合模機(jī)構(gòu)對(duì)注射模具所施加的夾緊力。它是表征機(jī)器規(guī)格的主參數(shù)。鎖模力應(yīng)能克服脹模力，構(gòu)成合模機(jī)構(gòu)軸向受力平衡如圖。</p><p>　　圖2-2 注塑時(shí)動(dòng)模板的受力平衡圖</p><p>　　其表達(dá)式如下：F≥PnA （2-4）</p><p>　　式中 ——合

55、模力，；</p><p>　　Pn——模腔內(nèi)壓力，；</p><p>　　——成型制品和澆注系統(tǒng)在模具分型面上的最大投影面積，。</p><p>　　上式為僅考慮模腔壓力作用的鎖模力，而模腔壓力和很多因素有關(guān)，如注射壓力，材料特性成型工藝，模具溫度等，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，是應(yīng)用求模腔平均壓力的方法來計(jì)算鎖模力，如下：</p><p>　　F=

56、KA （2-5）</p><p>　　式中 ——合模力，；</p><p>　　——安全系數(shù)，一般取1~2；取1.5</p><p>　　——模腔內(nèi)平均壓力，；</p><p>　　——成型制品和澆注系統(tǒng)在模具分型面上的最大投影面積，。</p>

57、<p>　　以上只是粗略的計(jì)算，目前模腔平均壓力的計(jì)算一般采用流長(zhǎng)比來反映流道阻力，和用黏度系數(shù)α來表示物料流動(dòng)性的查圖計(jì)算法，如</p><p><b>　　（2-6）</b></p><p>　　式中 ——根據(jù)流長(zhǎng)比由圖2-3查出的模腔壓力值，；</p><p><b>　　——塑料的黏度系數(shù)</b>&l

58、t;/p><p>　　圖2-3 模腔壓力與流長(zhǎng)比</p><p>　　表2-3塑料的黏度系數(shù)</p><p>　　經(jīng)計(jì)算得到取25MPa，</p><p>　　最大成型面積取468cm2 計(jì)算得合模力</p><p>　　F=1839.8KN</p><p>　　3注塑機(jī)注射系統(tǒng)的相關(guān)零件的設(shè)計(jì)

59、</p><p>　　注塑機(jī)上有很多相關(guān)零件的設(shè)計(jì)，如螺桿，料筒，噴嘴，以及移動(dòng)注射座的機(jī)構(gòu)等的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1螺桿的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　螺桿有漸變型，突變型以及通用型，漸變型螺桿壓縮段比較長(zhǎng)，適于高粘度聚合物；突變型螺桿壓縮段比較短，適于加工結(jié)晶性塑料。為了滿足不同物料的需求，特設(shè)計(jì)了一種通用型螺桿，以擴(kuò)

60、大螺桿對(duì)物料的適應(yīng)范圍，但塑化等性能劣于專用螺桿。下圖是螺桿圖：</p><p><b>　　圖2-4螺桿</b></p><p>　　式中，Ds是螺桿直徑，其個(gè)分段可參閱下表:</p><p>　　表2-4各種螺桿各段尺寸圖</p><p>　?。?）選擇漸變型螺桿其參數(shù)計(jì)算如下：</p><p&g

61、t;　　=8.09cm （3-1）</p><p>　　式中V是注塑體積，α是注射系數(shù)，取值在0.75～0.9;取0.8；S是注射行程，一般取3，最大取5，在此處取3。經(jīng)計(jì)算的以上值，選擇85mm</p><p>　?。?）、螺桿長(zhǎng)徑比L/ds</p><p>　　螺桿長(zhǎng)徑比越大，說明

62、螺紋長(zhǎng)度越長(zhǎng)，直接影響物料在螺槽中輸送的熱歷程，影響吸收熱量的能力。，此處取15.5。則L=1317.5mm。</p><p><b>　?。?）、加料段長(zhǎng)度</b></p><p>　　加料段又稱輸送段或進(jìn)料段。為提高輸送能力，螺槽表面一定要光潔。其長(zhǎng)度應(yīng)保住物料有足夠的輸送長(zhǎng)度。一般 =（0.250.3）L。此處取=400mm</p><p&

63、gt;　?。?）、加料段的螺槽深度</p><p>　　深度越深，則容納物料越多，提高了供料量，但會(huì)影響物料塑化的效果及螺桿根部的剪切強(qiáng)度。一般=（0.250.3），此處取13.5mm</p><p>　　（5）、熔料（均化、計(jì)量）段螺紋長(zhǎng)度在20%左右取263.5綜上，我們選擇我國(guó)國(guó)產(chǎn)已有的一種注塑機(jī)的螺桿，如下表：取螺桿直徑為85，可以選用。</p><p>　

64、　螺桿強(qiáng)度校核，注塑螺桿在比較惡劣的環(huán)境下工作，它不僅承受預(yù)塑時(shí)的扭矩，而且受帶負(fù)載的頻繁啟動(dòng)，以及承受注塑的高壓，注射螺桿受到腐蝕磨損也相當(dāng)嚴(yán)重，在小直徑螺桿中，也常因疲勞而發(fā)生斷裂破壞的現(xiàn)象，這就要求選用高強(qiáng)度耐磨腐蝕的材料。和擠出螺桿差不多，大多采用滲氮鋼，如，其強(qiáng)度極限在900左右，滲碳后表面硬度可達(dá)1000~1100HV,進(jìn)一步提高了耐磨、耐腐蝕性能。</p><p><b>　　其受力狀況如

65、圖所示</b></p><p><b>　　圖3-1螺桿受力圖</b></p><p>　　預(yù)塑時(shí)主要承受螺桿頭部的軸向壓力和扭矩，其危險(xiǎn)斷面在螺桿加料段最小根徑處，其強(qiáng)度校核如下：</p><p>　　由P軸軸向力引起的壓應(yīng)力：</p><p>　　== （3-2）</p>

66、;<p>　　=1.2*1000*</p><p>　　=257.8MPa </p><p>　　式中 ——料桶中螺桿端部溶料的壓力，MPa；</p><p>　　——螺桿最小界面處根徑，mm。</p><p>　　由扭矩產(chǎn)生的剪切應(yīng)力：</p><p>　　= /Wp

67、 (3-3)</p><p>　　= 97000N.mm (3-4)</p><p>　　Wp=

68、 (3-5)</p><p>　　式中 :Wp——抗扭截面模量（ ）。</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)有： = </p><p>　　Wp = π/16 D3根 </p><p>　　=π/16*58*58*58</p><p>　　=38290（mm3）</p><p>　　

69、Τr = Mk /Wp</p><p>　　=2013000/38290</p><p><b>　　=52.57MPa</b></p><p>　　應(yīng)用第三強(qiáng)度理論計(jì)算公式如下： = （3-6）</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)得 =278.4MPa</p><p>　　=

70、 =278.4MPa</p><p>　　= （3-7）</p><p>　　n是安全系數(shù)，一般取2.8～3，在此處取3 是材料屈服極限為900MPA</p><p>　　帶入數(shù)字得 =300MPa 278.4MPa= ,</p><p>　　所以，滿足強(qiáng)度要求。</p><

71、;p><b>　　3.2螺桿頭的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　螺桿頭與擠出機(jī)不同，注塑機(jī)螺桿頭多為尖的，主要是為了減少注塑時(shí)的流動(dòng)阻力，和加工一些高粘度的聚合物是，螺桿頭因排料不干凈而產(chǎn)生滯料分解，因此，為適應(yīng)各種物料，設(shè)計(jì)了很多螺桿頭以配用。其結(jié)構(gòu)和特性如下圖：</p><p>　　表3-1 注射螺桿頭形式與用途</p><p>

72、　　綜上，選擇尖頭20度的螺桿</p><p><b>　　3.3料筒的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　料筒分為整體式和分段式，一般為整體式，材料選用碳鋼,以下是 各部分的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　3.3.1加料 </b></p><p>　　機(jī)筒加料一般采取自重加料，加料口斷面形狀有對(duì)

73、稱和偏置兩種類型，對(duì)稱式加工簡(jiǎn)單，易成型，但輸料效果差；偏置式提高輸送效果，但是加工復(fù)雜，價(jià)格較高。在本次設(shè)計(jì)中采用偏置式，偏角為5度如下圖C所示，截面為圓形：</p><p>　　圖3-2機(jī)筒加料口斷面形狀</p><p>　　3.3.2料筒的壁厚</p><p>　　要保證在壓力下有足夠的強(qiáng)度，同時(shí)還有一定的熱慣性，以維持溫度的穩(wěn)定性，幾桶壁厚薄升溫快，質(zhì)量輕，

74、饑餓省材料，但是，容易受周圍環(huán)境的影響，工藝穩(wěn)定性性差，機(jī)筒壁后不僅結(jié)構(gòu)笨重，升溫慢，熱慣性大；在溫度調(diào)節(jié)中滯后，一般機(jī)筒的外內(nèi)徑之比大約在2-2.5，我國(guó)生產(chǎn)的注塑機(jī)機(jī)筒壁厚之比如下表：</p><p>　　表3-3螺桿機(jī)筒壁厚之比</p><p>　　在此設(shè)計(jì)中選擇85/47/2.1。</p><p>　　3.3.3料筒加熱與冷卻</p><

75、p>　　料筒的加熱有好多種，如鋁鑄加熱器，陶瓷加熱器，和電阻加熱器。為了達(dá)到工藝要求，機(jī)筒加熱需分段控制，以3-5Ds為一段，在壓縮段處的控制要求配置較大的加熱功率，取電阻加熱器加熱，自然冷卻法冷卻。</p><p>　　加熱功率，其要滿足兩條件：一，物料的塑化；二，足夠快的升溫速度。小型機(jī)要30分鐘，中型約為60分鐘，時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)降低生產(chǎn)率，加熱功率有按升溫時(shí)間計(jì)算的，也有按機(jī)筒表面積計(jì)算的，在此處按表面積

76、計(jì)算，如下：</p><p><b>　?。?-8） </b></p><p>　　式中 ——加熱功率，w；</p><p>　　——螺桿的螺紋長(zhǎng)度，cm；</p><p>　　——機(jī)筒內(nèi)徑，cm；</p><p>　　——機(jī)筒外徑，cm。</p><p>　　q——單

77、位表面積上所配置的加熱功率，考慮到加熱器的使用壽命，可取2.5～3瓦/厘米，最大不超過4w/cm，取3 w/cm。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　=3×3.14×8.5×（131-2×8.5）=9127.98w</p><p>　　一般按上述方法計(jì)算出的加熱功率，是

78、能滿足機(jī)器在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)塑料塑化所需的熱量。故無需再按塑料熔融時(shí)所需要的熱量進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　3.3.4料筒與螺桿的配合間隙</p><p>　　料筒與螺桿的配合間隙是注射裝置的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，間隙較大，則塑化能力質(zhì)量和塑化能力降低，影響注塑量的準(zhǔn)確性，間隙太小，則為加工和裝配帶來難度，按實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，間隙值一般為(0.002～0.005)D0.14～0.425，我國(guó)所用的一些間隙值

79、和推薦用值如下表： </p><p>　　表3-4 我國(guó)部分注塑機(jī)所用的間隙值</p><p>　　表3-5 推薦間隙值</p><p>　　從螺桿不同區(qū)段所要完成的功能來看，在均化段對(duì)間隙要求應(yīng)嚴(yán)，而其他區(qū)段可稍大?？梢园醇恿隙?、壓縮段、均化段逐漸減小的間隙與機(jī)筒相配合。這樣可在不影響實(shí)際效果的前提下，減小螺桿與機(jī)筒擴(kuò)延的可能性和螺桿功率消耗。間隙分段的多少和長(zhǎng)

80、短，視螺桿直徑和用途而定。本設(shè)計(jì)中的螺桿直徑為85mm，所以可分為兩段，間隙可分別取為；（如圖3-3所示）。</p><p>　　3-3 機(jī)筒與螺圖桿的配合間隙示意圖</p><p><b>　　3.4噴嘴的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　噴嘴連接注塑系統(tǒng)和成型模具，熔體在螺桿或柱塞的作用下以高壓、高速通過噴嘴注入模具的型腔。當(dāng)熔體高速流經(jīng)噴

81、嘴時(shí)有壓力損失，產(chǎn)生的壓力降轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，同時(shí)，熔體還受到較大的剪切，產(chǎn)生的剪切熱使熔體溫度升高；還有部分壓力能轉(zhuǎn)變我速度能，使熔體高速注入模具型腔。在保壓時(shí)，還需少量的熔體通過噴嘴向模具型腔內(nèi)補(bǔ)縮。因此，噴嘴設(shè)計(jì)制造和結(jié)構(gòu)形式的選擇會(huì)直接影響到熔體的壓力損失、熔體溫度的高低、補(bǔ)縮作用的大小、射程的遠(yuǎn)近以及產(chǎn)生“流涎”與否等.</p><p>　　還可以分為直通式噴嘴和鎖閉式噴嘴以及特殊用途的噴嘴三種類型。<

82、/p><p>　　直通式噴嘴應(yīng)用較普遍，注射時(shí)噴嘴球滿直接與模具澆套球面接觸，速度快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造和安裝均比較方便，壓力損失小、補(bǔ)縮作用大、不易產(chǎn)生滯料分解現(xiàn)象。有軸孔型直通式和長(zhǎng)錐型直通式，結(jié)構(gòu)如下圖：</p><p>　?。╝） 軸孔型直通式 (b) 長(zhǎng)錐型直通式</p><p><b>　　圖3-4種噴嘴結(jié)構(gòu)</b&

83、gt;</p><p>　　軸孔型直通式 d=2~3mm;L=10~15d,易于加工低粘度的熱穩(wěn)定性好的塑料，如PE,PS,ABS等薄壁制品。</p><p>　　長(zhǎng)錐型直通式。如上圖，D=3～5mm,適宜加工粘度高，熱穩(wěn)定性差的材料如PVC,PMMA等。</p><p>　　鎖閉閉式是直通式的改進(jìn)或者是為了解決直通式“垂涎”現(xiàn)象，有彈簧針閥式，液控鎖閉式，其結(jié)構(gòu)

84、較直通式要復(fù)雜，加工制造也較復(fù)雜。</p><p>　　特殊用途的噴嘴有混色噴嘴，雙流道噴嘴，熱流道噴嘴。</p><p>　　噴嘴形式主要由加工物料的性能，成型制品的特點(diǎn)，用途來決定的，對(duì)于粘度高的物料，適宜于用流道阻力小，剪切作用小的較大口徑直通式噴嘴，對(duì)于低粘度結(jié)晶型物料，采用閉式噴嘴，形狀復(fù)雜的制品，要用小口徑，射程遠(yuǎn)的噴嘴，對(duì)于厚制品要用補(bǔ)縮性能好的噴嘴，較大口徑。 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

85、，高粘度物料，噴嘴口徑約為螺桿直徑的1/10～1/15；中低粘度為螺桿直徑的1/15～1/20.噴嘴口徑要比主澆道口徑略小0.5～1mm，且兩孔應(yīng)在同一條中心線上，避免產(chǎn)生死角和防止漏料現(xiàn)象，噴嘴頭部一般是球形，很少用平面的，噴嘴頭部形狀一般都是球形，很少有平面的。為使噴嘴頭與模具的主澆套保持良好的接觸，模具主澆道襯套的凹面圓弧直徑應(yīng)比噴嘴頭球面圓弧直徑稍大。噴嘴與模具主澆道必須同心，模具在前模板上由定位環(huán)定位。噴嘴頭與模具主澆道之間的

86、裝配關(guān)系如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-5 噴嘴與模具主澆道配合示意圖</p><p>　　其口徑的選擇參考下表</p><p>　　表3-6：注塑機(jī)口徑選擇參考表</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用鎖閉式中的內(nèi)彈簧式噴嘴，其結(jié)構(gòu)圖如下，可以減少流涎現(xiàn)象</p><p><b>　　圖3-6噴嘴示意

87、圖</b></p><p>　　其中噴嘴口徑d取6mm。與模具貼合的球面半徑為15mm.與料筒的鏈接方式為法蘭連接（由螺釘連接）。</p><p>　　3.5注射油缸的選擇</p><p>　　圖3-7注塑螺桿受力圖</p><p>　　圖中P,D是注射壓力和螺桿直徑（或者料筒），而 是注射油缸活塞直徑， , 分別是注射油缸的

88、壓力和活塞桿的直徑。由圖可知：</p><p>　　F=P*D= = - ) （3-9）</p><p>　　取注射液壓缸的壓力 16MPa ，其推力F=P*D=567.2KN</p><p>　　由于油缸推桿前要連接推力軸承和螺桿，其后要連接液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)軸，所以選擇雙推桿油缸 推力大于上述值即可。<

89、;/p><p>　　3.5.1螺桿傳動(dòng)裝置的選擇</p><p>　　根據(jù)上述注塑螺桿的傳動(dòng)特點(diǎn)和要求，目前使用的傳動(dòng)形式較多，按螺桿變速方式進(jìn)行分類，可分為無級(jí)調(diào)速和有級(jí)調(diào)速兩大類；從布置形式上分，有平行于螺桿軸線（垂直交叉）和螺桿同軸線對(duì)稱（一線）布置兩類。在無級(jí)調(diào)速類中，主要以液壓馬達(dá)傳動(dòng)為主；在有級(jí)調(diào)速類中，主要以電動(dòng)機(jī)齒輪變速箱傳動(dòng)為主。</p><p>　　

90、目前在注塑機(jī)螺桿上，越來越多的采用液壓馬達(dá)傳動(dòng)它有兩種形式：一種是高速液壓馬達(dá)經(jīng)齒輪減速器驅(qū)動(dòng)螺桿形式驅(qū)動(dòng)，其易實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速：一種是直接用低速大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，其省略了齒輪箱，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。其原因，除了表4-3所列舉的優(yōu)點(diǎn)外，如傳動(dòng)特性軟、啟動(dòng)慣性小、不會(huì)超負(fù)荷工作，對(duì)螺桿能起保護(hù)作用等。</p><p>　　表3-7 液壓馬達(dá)與電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)特性對(duì)比</p><p>　　

91、綜上，本次設(shè)計(jì)選擇低速大扭矩液壓馬達(dá)直接傳動(dòng)，經(jīng)查閱相關(guān)資料選擇中國(guó)寧波中瑞液壓有限公司生產(chǎn)的液壓馬達(dá)，參數(shù)如下：</p><p>　　3.5.2移動(dòng)注塑座及其移動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　注塑座要支撐注射系統(tǒng)，一般是鑄鐵制造，移動(dòng)是靠油缸帶動(dòng)，經(jīng)導(dǎo)向?qū)е龑?dǎo)移動(dòng)注塑座，或者利用滑道導(dǎo)向，在此處采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。一般有轉(zhuǎn)動(dòng)，在此處不設(shè)計(jì)此功能，故只可以前后移動(dòng)，結(jié)構(gòu)如下圖:</p&

92、gt;<p><b>　　圖3-8移動(dòng)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　移動(dòng)注塑座的推力計(jì)算，F(xiàn)=PA</p><p>　　其中P是注射時(shí)的模腔壓力，A 是噴嘴球面在其軸線上的投影面積，帶入數(shù)據(jù)的F=70.65KN按日本JIS規(guī)定，主澆套直徑計(jì)有20（小型）、25（中型）、35（大型）三種規(guī)格。因此，建議對(duì)小型注射劑移動(dòng)油缸的推力取用4～4.5噸力；中型

93、為6.5～7噸力；大型為12～13.5噸力。本設(shè)計(jì)的塑料成型機(jī)屬于中型，所以主澆道直徑為25毫米。在此處是中型，取7噸力?？梢杂肏SG型油缸，以下是油缸參數(shù):</p><p>　　4注塑機(jī)合模裝置相關(guān)的設(shè)計(jì)</p><p>　　合模系統(tǒng)是注塑機(jī)的重要組成部分之一。其主要任務(wù)是提供足夠的合模力，使其在注塑時(shí)，保證成型模具可靠的鎖緊；在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)以一定的速度閉合和打開模具；頂出模內(nèi)制件。它的

94、結(jié)構(gòu)和性能直接影響到注塑機(jī)的生產(chǎn)能力和制品的質(zhì)量。為了保證合模系統(tǒng)作用的發(fā)揮，注塑機(jī)合模系統(tǒng)應(yīng)能達(dá)到以下要求：</p><p>　?。?）合模系統(tǒng)必須有足夠大的合模力和系統(tǒng)剛度，保證成型模具在注塑過程中不致被熔體壓力（模腔壓力）而脹開，以滿足制品精度的要求。</p><p>　?。?）應(yīng)有足夠大的模版面積、模板行程和模板間距，以適應(yīng)不同形狀和尺寸的成型模具的安裝要求。</p>

95、<p>　?。?）應(yīng)有較高的啟、閉模速度，并能實(shí)現(xiàn)變速，在閉模時(shí)應(yīng)先快后慢，開模時(shí)應(yīng)先慢后快再慢，既能實(shí)現(xiàn)制品的平穩(wěn)頂出，又能使模板安全運(yùn)行和生產(chǎn)效率高。</p><p>　?。?）應(yīng)有制品頂出、調(diào)節(jié)模板間距和側(cè)面抽芯等附屬裝置。</p><p>　?。?）合模系統(tǒng)還應(yīng)設(shè)有調(diào)模裝置等。其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單緊湊，易于維護(hù)和保養(yǎng)。</p><p>　　4.1合模

96、機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　合模裝置種類很多，按工作原理可以分為，液壓式和液壓-機(jī)械式兩大類主要由模板，拉桿，合模機(jī)構(gòu)，頂出機(jī)構(gòu)，調(diào)模機(jī)構(gòu)和其它附屬件等。</p><p>　　液壓合模裝置是靠油壓實(shí)現(xiàn)閉，起和鎖模，它的特征是在油缸一定的情況下，直接調(diào)解工作油的壓力，可以改變合模力，油缸一定，移動(dòng)模的速度取決于工作油的流量，。有單缸式，常用于低速小合模力注射成型機(jī)，對(duì)于合模裝置上力與速度

97、的要求就不能滿足了。它難以兼顧力與速度。于是出現(xiàn)了增壓式和增速式，它們都有其難以克服的缺點(diǎn)。</p><p>　　在此處有液壓—機(jī)械式合模裝置，是利用各種形式的肘桿機(jī)構(gòu)，使合模系統(tǒng)形成預(yù)應(yīng)力，與液壓式相比，有以下優(yōu)勢(shì)：機(jī)構(gòu)有增力作用，省力，快速和平穩(wěn)，壓縮剛度高于液壓式，工作時(shí)脹模小，鎖?？煽?。結(jié)構(gòu)如圖：</p><p>　　圖4-1液壓-機(jī)械式（單肘）</p><p&

98、gt;　　肘桿機(jī)構(gòu)的的驅(qū)動(dòng)油缸小，裝在機(jī)身內(nèi)部，使機(jī)身長(zhǎng)度縮短，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，但是，由于是單桿推動(dòng)模板運(yùn)動(dòng)，所以模板受力不均，增力倍數(shù)也不高，一般在十多倍，通常用在鎖模力小于1000KN的小型注射機(jī)上。</p><p>　　液壓-機(jī)械式還有另外一種：那就是液壓雙曲肘式合模裝置。它與單肘比較相似，采用對(duì)稱排列的雙臂雙肘鎖模機(jī)構(gòu)，合模液壓缸水平安置在后固定模板后側(cè)。它提高了合模力，增力倍數(shù)在20～40倍，并使其

99、對(duì)機(jī)器的載荷均勻?qū)ΨQ，移模油缸緊湊，在國(guó)內(nèi)外中小型注塑機(jī)上廣泛使用，，不足之處是雙肘比單肘結(jié)構(gòu)要復(fù)雜，且受模板尺寸的限制，移模行程短，易于磨損，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見下圖：</p><p>　　圖4-2 雙曲肘合模裝置</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選擇雙曲肘合模裝置，如上圖所示后者。圖中，F(xiàn)是油缸的推力，計(jì)算如下：F= </p><p>　　其中F合模力為1839KN,

100、L0/L取0.79</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)得 F=117KN</p><p>　　根據(jù)有關(guān)資料選取HSG型液壓缸，基本參數(shù)如下：</p><p>　　4.2合模裝置尺寸的選擇</p><p>　　有國(guó)家規(guī)定，在合模力為2000KN的注塑機(jī)，移摸行程≥500mm，最大模厚為500mm，最小模厚為280mm,起模時(shí)間≤4.2s</p

101、><p>　　圖4-3合模裝置相關(guān)尺寸圖</p><p>　　1-定模板 2-模具 3-制品 4-動(dòng)模板</p><p>　　-模板間最大距離 -開模行程 -磨具最大厚度</p><p>　　-磨具最小厚度 -制品最大高度 -澆口長(zhǎng)度</p><p>　　4.2.

102、1模板間最大開距</p><p>　　模板間最大開距是用表示注塑機(jī)所能加工制品的最大高度的特征參數(shù)，它是指開模時(shí)，固定模板與動(dòng)模板之間，包括調(diào)模行程在內(nèi)所能達(dá)到的最大距離。為使成型后的制品能方便地去出，模板間最大開距 Lmax,取900mm</p><p>　　4.2.2動(dòng)模板間行程</p><p>　　動(dòng)模板行程是指動(dòng)模板行程的最大值一般用S表示，為了便于取出制件

103、，S一般大于制件的高度的2倍，即：</p><p><b>　?。?-1） </b></p><p>　　而 （4-2） </p><p>　　本設(shè)計(jì)中Sm取620mm。為了減少機(jī)器磨損和動(dòng)力損耗，成型時(shí)盡量使用最短模板行程。</p&

104、gt;<p>　　4.2.3模巨最大厚度與最小厚度</p><p>　　模具最大厚度Hmax與最小厚度Hmin是指動(dòng)模板閉合后，達(dá)到規(guī)定合模力時(shí)動(dòng)模板與固定模板間的最小與最大距離。如果所成型制品的模具厚度小于模具最小厚度Hmin，應(yīng)加墊塊（板），否則不能形成合模力，使注塑機(jī)不能正常工作。反之，同樣也不能形成合模力，也不能正常生產(chǎn)。Hmin和Hmax之差為調(diào)模裝置的調(diào)節(jié)行程，本設(shè)計(jì)規(guī)定Hmin為280

105、，Hmax為500。</p><p><b>　　5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　液壓系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)注射機(jī)動(dòng)作控制系統(tǒng)之一，在它的控制之下，注塑機(jī)要進(jìn)行注塑座前移，合模，鎖模，塑化，注射，保壓，和制品頂出及后退等動(dòng)作，其設(shè)計(jì)圖如下：</p><p>　　圖5 -1液壓系統(tǒng)原理圖</p><p>　　其中V1,V

106、8,V8,V9,V15是兩位四通的電磁換向閥；V2,V4，V5，V7是單向閥；V3,V6是溢流閥；是V10是遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，V11是三位四通電液換向閥，V12,V13是不同的三位四通電磁換向閥，v14是流量控制閥；V16是調(diào)速閥；V17是單向節(jié)流閥；V18是單向背壓閥。泵2是大泵，泵1是小泵。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)壓力為16MPa，動(dòng)作過程如下所述：</p><p>　　5.

107、1合模 (慢合，快合)</p><p>　　慢速合模：D2,D5,D9上電，大泵卸荷，壓力油由泵1→V5→V11→合模油缸的左腔，進(jìn)而推動(dòng)活塞桿前進(jìn)，合?！夏Ｓ透椎挠仪弧騐17→流回到油箱。</p><p>　　快速合模：D1,D2,D9,上電，大小泵的壓力油→V4和V5→V11→合模油缸的左腔,進(jìn)而推動(dòng)活塞桿前進(jìn)，合?！夏Ｓ透椎挠仪弧騐17→流回到油箱</p>&l

108、t;p><b>　　5.2注塑</b></p><p>　　D1,D2,D6,D8,D9上電，大小泵的壓力油→V13→V8→注射油缸右腔，進(jìn)而推動(dòng)螺桿前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)注塑，同時(shí)注射油缸左腔壓力油→V16→油箱。</p><p><b>　　5.3注射保壓</b></p><p>　　D2,D6,D7,D10上電，泵1泵2的

109、壓力油→V13→V8→注射油缸右腔，進(jìn)而推動(dòng)螺桿前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)注塑，同時(shí)注射油缸左腔壓力油→V16→油箱</p><p><b>　　5.4預(yù)塑</b></p><p>　　D1,D2,D7,D10上電，泵1 泵2壓力油→V4,V5→V13→進(jìn)而帶動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)塑化</p><p><b>　　5.5開模</b&

110、gt;</p><p>　　快速開模：D1,D2,D4上電，大小泵的液壓油→V4,V5→V11→V17→合模油缸右腔→推動(dòng)合模油缸推桿左移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開模（快速），左腔的液壓油流回油箱。</p><p>　　慢速合模：D2,D4上電，小泵的壓力油經(jīng)V5→V11→V17→合模油缸右腔→推動(dòng)合模油缸推桿左移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開模（快速），左腔的液壓油流回油箱。</p><p>　

111、　5.6注塑座整體前進(jìn)</p><p>　　D2,D6上電，小泵的壓力油→V5→V12→進(jìn)入到移動(dòng)油缸右腔，推動(dòng)活塞桿左移，進(jìn)而帶動(dòng)注射座前進(jìn)，同時(shí)，左腔的液壓油流回油箱。</p><p>　　5.7注塑座整體后退</p><p>　　D1,D5上電，小泵的壓力油經(jīng)V5→V12→進(jìn)入到移動(dòng)油缸右腔，推動(dòng)活塞桿左移，進(jìn)而帶動(dòng)注射座前進(jìn)，同時(shí)，左腔的液壓油流回油箱<

112、;/p><p>　　5.8電磁閥動(dòng)作循環(huán)表</p><p>　　其中+表示電磁閥上電，-表示電磁閥不上電</p><p>　　表5-1HTJA1000型注塑電磁閥動(dòng)作循序表</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 金燦 塑料成型設(shè)備與模具 北京： 中國(guó)紡織

113、出版社 2008 </p><p>　　[2] 陳濱楠 塑料成型設(shè)備 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 </p><p>　　[3] 劉廷華 聚合物成型機(jī)械 北京： 中國(guó)重工業(yè)出版社 2009 </p><p>　　[4] 鄭文緯 吳克堅(jiān) 機(jī)械原理 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社1995</p><p>　　[5]

114、 左建民 液壓與氣壓傳動(dòng) 北京： 高等教育出版社1999</p><p>　　[6] 溫耀賢 塑料注射成型技術(shù) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 2007</p><p>　　[7] 尚久浩 自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì) 北京： 中國(guó)輕工業(yè)出版社200</p><p>　　[8] 梁錦雄，歐陽渺安 注塑機(jī)操作與成型工藝 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 2007<

115、/p><p>　　[9] 約翰納伯 注射成型機(jī)使用指南 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社2004 </p><p>　　[10] 王興天 注射成型技術(shù) 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社2005</p><p>　　[11] 塑料成型機(jī)械 陳世煌 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社2006</p><p>　　[12] 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)