克塑料注射机液压系统设计计算完整版

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1、―240克塑料注射机液压系统设计计算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，而将料融化成黏液状态，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中，经一定时间的保压冷却后，开模将成型的塑料制品顶出，使完成了一个动作循环。现以240克塑料注射机为例，进行液压系统设计计算。塑料注射器的工作循环为：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

2、模。锁模的时间比较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。1．240克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数1.1对液压系统的要求（1）合模运动要平稳，两篇模具闭合时不应有冲击；（2）当模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，防止注射时将模具冲开。注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔;（3）预塑进料时，螺杆转动，料被推倒螺杆前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必须有一定的后退阻力；（4）为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。1.2液压系统设计参数240克塑料注射机液压系统设计参数如下：螺杆直径38

3、mm螺杆行程：200mm最大注射压力143MPa螺杆驱动功率5KW螺杆转速61r/min注射座行程240mm注射座最大推力26kN最大合模力（锁模力）910kN开模力44kN动模板最大行程350mm快速闭模速度0.1m/s慢速闭模速度0.02m/s快速开模速度0.13m/s慢速开模速度0.03m/s注射速度0.07m/s注射座前进速度0.06m/s注射座后移速度0.08m/s2.液压执行原件载荷力荷载和转矩计算2.1个液压缸的载荷力计算（1）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联动部件的启动惯性力和导轨的摩擦力。锁

4、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力。（2）注射座移动缸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。（3）注射缸载荷力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。Fw=d²式中，d--------螺杆直径，由给定参数知：d=0.038m；p------喷嘴处最大注射压力，已知p=162MPa。由此求得Fw=180kN。各液压缸的外载荷力计算结果列于表1。取液压缸的机械效率为0.9，求

5、得相应的作用于活塞上的载荷力，并列于表1中表1各液压缸的载荷力液压缸名称工况液压缸外载荷活塞上载荷力合模缸合模90100锁模9101011开模4449座移缸移动2.73顶紧2629注射缸注射162180。2.2进料液压马达载荷转矩计算Tw===783N•m取液压马达的机械效率为0.95，则其载荷转矩T===824N•m3.液压系统主要参数计算.3.1初选系统工作压力240克塑料注射机属于小型液压机，载荷最大时为锁模工况，此时，高压油用增压缸提供；其他工况时，载荷都不太高，参考设计手册，初步确定液压系统工作压力为6.5MPa。3.2计算液压缸的主

6、要结构尺寸（1）确定合模缸的活塞及活塞杆直径合模缸最大载荷时，为锁模工况，其载荷为889kN，工作在活塞杆受压状态。活塞直径D=此时是由增压缸提供的增压后的进油压力，初定增压比为5，则=5×6.5MPa=32.5MPa，锁模工况时，回油量极小，故P2≈0，求得合模缸的活塞直径为Dh==0.199m,取Dh=0.2m按表2—5取d／D=0.7，则活塞杆直径dh=0.7×0.2m=0.14m，取dh=0.15m。为设计简单加工方便，将增压缸的缸体与合模缸体做成一体（见图1），增压缸的活塞直径也为0.2m。其活塞杆直径按增压比为5，求得Dz===0.

7、089m,取dz=0.09m（2）注射座移动缸的活塞和活塞杆直径座移动缸最大载荷为其顶紧之时，此时缸的回油量虽经节流阀，但流量极小，故背压视为零，其活塞杆直径为Dh===0.075m,取Dy=0.01m由给定的设计参数知，注射座往复速比为0.08/0.06=1.33查表2—6得d/D=0.5,则活塞杆直径为：=0.5×0.01m=0.05m（3）确定注射缸的活塞及活塞杆直径当液态塑料充满模具型腔时，注射缸的载荷达到最大值213KN，此时注射活塞移动速度也近似等于零，回油量极小；故备压力可以忽略不计，这样Ds===0.188m,,取Ds=0.20

8、m活塞杆直径一般与螺杆外径相同，取ds=0.038m。3.3计算液压马达的排量液压马达是单向旋转的，其回油直接回油箱，其视为出口压力为零，机械效率为0