液压系统设计计算实例

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1、11液压系统设计计算实例——250克塑料注射祝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。现以250克塑料注射机为例，进行液压系统设计计算。塑料注射机的工作循环为：合模→注射→保压

2、→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。1.250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⑴合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击；⑵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；⑶预塑进料时，螺杆转动，料被推到螺杆前端，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，注射机构必需有一定的后退阻力；⑷为保证

3、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250克塑料注射机液压系统设计参数如下：螺杆直径40mm螺杆行程200mm最大注射压力153MPa螺杆驱动功率5kW螺杆转速60r/min注射座行程230mm注射座最大推力27kN最大合模力(锁模力)900kN开模力49kN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.液压执行元件载

4、荷力和载荷转矩计算2.1各液压缸的载荷力计算⑴合模缸的载荷力11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。⑵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。⑶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。式中，d——螺杆直径，由给

5、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0.9，求得相应的作用于活塞上的载荷力，并列于表1中。2.2进料液压马达载荷转矩计算取液压马达的机械效率为0.95，则其载荷转矩3.液压系统主要参数计算3.1初选系统工作压力250克塑料注射机属小型液压机，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，初步确定系统工作压力为6.5MPa。3.2计算液压缸

6、的主要结构尺寸⑴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，其载荷力为1000kN，工作在活塞杆受压状态。活塞直径11此时p1是由增压缸提供的增压后的进油压力，初定增压比为5，则p1＝5×6.5MPa＝32.5MPa，锁模工况时，回油流量极小，故p2≈0，求得合模缸的活塞直径为，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。

7、其活塞杆直径按增压比为5，求得，取dz＝0.09m。⑵)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，此时缸的回油流量虽经节流阀，但流量极小，故背压视为零，则其活塞直径为，取Dy＝0.1m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：dy＝0.5×0.1m＝0.05m⑶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，此时注射缸活塞移动速度也近似等于零，回油量极小；故背压力可以忽略不

8、计，这样，取Ds＝0.22m；活塞杆的直径一般与螺杆外径相同，取ds＝0.04m。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，视其出口压力为零，机械效率为0.95，这样113.4计算液压执行元件实际工作压力按最后确定的液压缸的结构尺寸和液压马达排量，计算出各工况时液压执行元件实际工作压力，见表2。3.5计算液压执行元件实际所需流量根据最后确定的液压缸的结构尺寸或液压马达的排量及其运动速度或转速，计算出各液压执行元件实际所需流量，见表3。4.制定系统方案和拟定液压