120型注塑机液压系统设计毕业设计(论文).doc

120型注塑机液压系统设计摘 要本次毕业完成120小型注塑机的液压系统设计。塑料注射成型机是热塑性制品的成型加工设备，它将颗粒塑料加热熔化后，高压快速注入模腔，经一定时间的保压，冷却后成型为塑料制品。本次设计主要完成了以下设计内容：注塑机的各个动作液压回路以及注射成型工艺过程分析，绘制工作原理图；液压结构设计与绘图。液压缸设计中，缸体与缸盖采用外半环连接方式，活塞杆与活塞螺纹采用组合式结构中的螺纹连接。液压控制装置的结构采用块式集成设计块式。本设计中采用钟形罩立式安装，通过液压泵上的轴端法兰实现泵与钟形罩的连接，钟形罩再与带发兰的立式电动机连接，依靠钟形罩上的止口保证液压泵与电动机的同轴度。关键词：注塑机，液压系统，液压缸120 Injection molding machine Hydraulic system designABSTRACTThe completion of this subject 120g small injection molding machine hydraulic system. Plastic injection 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 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 hydraulic system design, schematic drawing of work; hydraulic structure design and drawing. Hydraulic cylinder design, the cylinder block and cylinder head connection with external half-ring, piston rod and piston screw thread used to connect modular structure. The structure of hydraulic control unit integrated with block block design, made of 6-sided universal manifold block (Manifold). This design uses vertical installation of the bell jar, pump the shaft through the pump flange to achieve the connection with Bell, Bell again and vertical motors with flange connection, relying on the only bell-shaped hood hydraulic pump and motor mouth to ensure concentricity.KEY WORDS: Injection molding machine ，Hydraulic System，Hydraulic cylinder2目录前 言1第1章 绪 论31.1 注塑机概述31.2 注射机的工作循环3第2章 120型注塑机液压系统设计42.1 120型注射机液压系统设计要求及有关设计参数42.1.1 对液压系统的要求42.1.2 液压系统设计参数42.2 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算42.2.1 各液压缸的载荷力计算42.2.2 进料液压马达载荷转矩计算62.3 液压系统主要参数计算62.3.1 初选系统工作压力62.3.2 液压缸的主要结构尺寸计算62.3.3 液压马达的排量计算102.3.4 液压执行元件实际工作压力计算102.3.5 计算液压执行元件实际所需流量132.4 制定系统方案和拟定液压系统图142.4.1 制定系统方案142.4.2 拟定液压系统图152.4.3 液压系统工作原理172.5 液压元件的选择202.5.1 液压泵的选择202.5.2 电动机功率的确定212.5.3 液压阀的选择222.5.4 液压马达的选择232.5.5 油管内径计算232.6 液压系统性能验算232.6.1 验算回路中的压力损失232.6.2 液压系统发热温升计算252.7 液压缸的设计282.7.1 液压缸壁厚和外径的计算282.7.2 液压缸工作行程的确定302.7.3 缸盖厚度的确定312.7.4 最小导向长度的确定322.7.5 缸体长度的确定342.7.6 液压缸的结构设计34第3章 液压集成块的设计373.1 块式集成的结构373.2 块式集成的特点373.3 块式集成液压控制装置的设计373.3.1 块的设计383.3.2 确定孔道直径及通油孔间的壁厚383.3.3 中间块外形尺寸的确定393.3.4 布置集成块上的液压元件393.3.5 集成块油路的压力损失403.3.6 集成块的材料和主要技术要求40第4章 注塑机动力装置设计424.1 液压动力源装置的组成424.2 液压油箱的设计434.2.1 确定油箱的有效容积434.2.2 液压油箱的外形尺寸434.2.3 液压油箱的结构设计44结论48谢 辞49参考文献50外文资料翻译51前 言注塑机是塑料机械的主要品种之一占塑料机械总产值的38%有1/3的塑料制品是由注塑机生产的。中国注塑机企业主要分布在东南沿海、珠江三角洲一带其中宁波地区发展势头最猛现已成为中国最大的注塑机生产基地年生产量占国内注塑机年总产量1/2以上占世界注塑机的1/3。 中国注塑机虽然发展很快、生产品种也较多，基本上能供给国内塑料原料加工与塑料跋喙毓抵破酚玫拇邓芑档炔75制品加工、成型所需的一般技术装备个别产品也进入世界前列但与工业发达国家如德国、日本、意大利相比中国注塑机还有一定差距主要表现在品种少、能耗高、控制水平低、性能不稳定等方面。 目前中国注塑机产品主要集中在通用的中小型设备上技术含量低20世纪80-90年代的低档产品供大于求机械制造能力过剩企业效益下降。有的品种特别是超精大型高档产品还是空白仍需进口。据2001年统计中国进口注塑机使用外汇11.2亿美元而出口注塑机创汇只有1.3亿美元进口远大于出口。 中国加入世界经贸组织(WTO)后国外的机械制造业加速对华转移世界一些知名的注塑机企业如德国德马克、克虏伯、巴登菲尔日本住友重工等公司先后“进驻”中国有的还进一步设立了技术中心。国外注塑机制造商的进入给中国注塑机行业带来了发展活力同时也使中国注塑机制造企业充满了机遇与挑战。 从50年代技术创新推出了螺杆式塑料注塑成型机至今已有50多年的历史。目前在工程塑料业中80采用了注塑成型。近年来由于汽车、建筑、家用电器、食品、医药等产业对注塑制品日益增长的需要推动了注塑成型技术水平的发展和提高。我国塑料机械2000年销售额在70亿元人民币左右以台数记约为8.5万台其中40左右是注塑成型机。从美国、日本、德国、意大利、加拿大等主要生产国来看注塑机的产量都在逐年增加在塑料机械中占的比重最大。 从注塑机问世起锁模力在10005000kN注塑量在502000g的中小型注塑机占绝大多数。到了70年代后期由于工程塑料的发展特别是在汽车、船舶、宇航、机械以及大型家用电器方面的广泛应用使大型注塑机得到了迅速发展。美国最为明显。在1980年全美国约有140台10000kN以上锁模力的大型注塑机投入巾场到1985年增至500多台。日本名机公司已经成功地制造了当今世界最大的注塑机其锁模力达到120000kN注塑量达到92000。毕业设计（论文）第1章 绪 论1.1 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。1.2 注射机的工作循环注射机的工作循环为：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、锁模。锁模的时间较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。41第2章 120型注塑机液压系统设计2.1 120型注射机液压系统设计要求及有关设计参数2.1.1 对液压系统的要求1. 合模运动要平稳，两片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。4. 为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。2.1.2 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 35mm螺杆行程 200mm最大注射压力 100Mpa螺杆驱动功率 6kW螺杆转速 65r/min注射座行程 250mm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 400mm快速闭模速度 0.1m/s慢速闭模速度 0.02m/s快速开模速度 0.15m/s慢速开模速度 0.03m/s注射速度 0.08m/s注射座前进速度 0.06m/s注射座后移速度 0.08m/s2.2 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算2.2.1 各液压缸的载荷力计算1. 合模缸的载荷力合模阶段：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。锁模阶段：动模停止运动，其外载荷就是给定的锁模力。开模阶段：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。2. 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。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。式中 d螺杆直径p喷嘴处最大注射压力由给定参数知：d0.035m p100Mpa由此求得 96.2kN各液压