模具设计说明书

SZ-90型塑料注射机的合模装置设计

摘要

注塑机的合模技术是注塑工艺的关键环节，其合模机构是注塑机的关键部件。但是对注塑机合模机构的分析研究，无论是在国内还是国外所涉及的文献资料均较少，因此在合模机构方面的研究仍然有许多工作可以做。针对这种现状，本文着手设计SZ-90型塑料注射机的合模装置，通过它来实现启闭运动，使模具闭合产生系统弹性变形达到锁模力，将模具锁紧。

本课题通过运用“相似原理”参照JB/T7267-2004的有关规定，设计一台SZ-90注塑机的双曲肘合模装置。通过此次设计，研究注塑机合模部分的关键设计要素，并掌握其设计的关键技术。所设计的SZ-90注塑机合模部分应能满足生产的基本要求，并应不断改进，以达到一定的先进水平。促进我国注射技术的向前发展。

同时通过本次设计了解和掌握注塑机合模装置设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。另一方面对所学相关理论有进一步深入的认识，得到机械工程师的全方位训练。

关键词：注塑机；合模装置；双曲肘

A design on the clamping device of SZ-90 injection molding machine

Abstract

Clamping technology of injection molding machine is the key to the shooting technique，which clamping device is the critical component. However, there are limited researching papers on clamping device of injection molding machine, whether at home or abroad. Therefore, there is still much work to be done on clamping research. Based on this circumstance, this paper will design the clamping device of SZ-90 through which to achieve the opening and closing movement , the mold is closed elastic deformation generating system to achieve clamping force then the mold locking .

This project adoptes to use the Similarity Principle and reference to the relevant provisions of the JB/T7267-2004 to design Double toggle clamping device of type SZ-90. The design mainly researched on the key part of clamping and control its important technology of design. This clamping design of SZ-90 injection molding machine can be fulfillment the basic requirements of the production, and it should continue to improve in order to reach a certain advanced level and then to promote China's development of injection techniques.

At the same time, through this design to understanding and knowledge of the clamping device design, component design processing and calculation methods, and so on. It provide the development of a proper design ideas and analyze problems, problem-solving abilities, especially the overall design and calculation capabilities. On the other hand the designer have learned the theory further in-depth understanding of the full range of mechanical engineer training .

Keywords: injection molding machine；clamping device；double-toggle

目录

摘要............................................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................................... II 目录..............................................................................................................................................

1 绪论 (1)

1.1 注塑机整机的工作原理 (2)

1.2 注塑机的结构组成 (2)

1.3 本课题的研究意义 (3)

2 合摸机构的方案设计 (5)

2.1 合模机构的类型和选择 (5)

2.2 液压肘杆式合模机构的常见形式和选择 (7)

3 合模机构的参数和尺寸计算 (10)

3.1 原始数据 (10)

3.2 合模力的确定 (10)

3.3 动模板行程Sm (10)

3.4 肘杆机构的尺寸参数确定 (11)

3.4.1 运动特性分析 (13)

3.4.2力学特性分析 (14)

3.4.3 肘杆机构自锁及正常运动条件 (16)

3.4.4 肘杆机构的速度分析 (16)

3.4.5 肘杆机构的尺寸参数确定 (20)

3.4.6 肘杆机构的强度校核 (22)

3.5 速度和加速度分析 (23)

4 调模装置的设计 (28)

4.1 调模装置的结构 (28)

4.2 调模装置齿轮的选择 (30)

5 顶出装置的设计 (31)

5.1 顶出形式 (31)

5.2 顶出的位置与结构 (31)

6 合模装置主要零件设计 (32)

6.1 模板的设计 (32)

6.1.1 模板的结构 (32)

6.1.2 模板强度计算 (33)

6.2拉杆的设计 (34)

6.2.1 拉杆的结构形式 (34)

6.2.2 拉杆强度计算 (34)

6.3 拉杆螺母 (35)

6.4 销轴的设计 (36)

7 其它机构 (37)

7.1 注塑成型机的机械保险装置 (37)

7.2 注塑成型机的注射装置 (37)

7.2.1 注塑机的注塑油缸数类型的选择与确定 (37)

7.2.2 注塑成型机的注塑装置的其他部件 (38)

参考文献 (39)

致谢 (41)

附录一外文文献 (42)

附录二中文翻译 (59)

1 绪论

塑料工业是国民经济重要工业部门，又是一个新兴的综合性很强的工业体系，这在很大程度上涉及到塑料加工的设备的先进与否。所以为塑料制品行业提供加工装备的塑料机械行业，近几年发展迅速，其发展速度与所创主要经济指标在机械工业的194个行业中名列前茅。塑料机械年制造能力约20万台（套），门类齐全，在世界排名第一。而在众多塑料加工设备中，塑料成型加工设备是重点，主要有注塑机、挤出机、中空吹塑成型机及其辅助设备。在成型加工中，注塑占重要位置，其设备是注射成型机，又称注塑机。

注射成型机借助于金属压铸机的原理，在19世纪中叶出现的金属压铸机（1894年STURGRSS）的基础上逐渐形成的。最初主要用来加工纤维素硝酸酯和醋酸纤维一类的塑料。直到1932年，才由德国弗兰兹·布劳恩（FRANZ BRAUN）厂生产出全自动柱塞式卧式注射成型机，并向各国推广使用，这也是目前所用的柱塞式注射成型机的基本形式。之后，由于石油化学工业的发展，促进了塑料工业的发展。其中热塑性塑料无论是在品种方面还是在数量方面，发展都很迅速，这就要求发展与之相适应的加工技术和机器设备。1948年在注射成型机上开始使用螺杆塑化设备，并于1965年在世界上出现了第一台往复式螺杆注射成型机。这是注射成型工艺技术方面的重大突破，从而使更多的塑料通过比较经济的注射成型方法加工成各种塑料制件成为可能。

我国注塑机行业的科技进步，主要始于改革开放后的技术引进。20世纪80年代，各个厂家根据自己的情况，采用各种方法，吸收国外先进技术，开发技术先进的注塑机，为我国注塑机的更新换代做出了巨大的贡献，使我国注塑机取得了长足的进步。测绘消化是引进技术的捷径；采用中外合资的方法，是吸收国外先进技术的又一有效途径；直接从工业发达国家有关公司引进先进技术，则有利于系统化吸收国外先进技术。纵观我国注塑机吸收国外先进技术的历程，有许多成功的经验，值得骄傲，但也有许多教训，值得思考与总结。

注塑成型的特点是：可一次成型外形复杂、尺寸精确、表面光泽的塑料制件；模具可以快速更换，以便制造适应市场需求的产品；特别适宜工程塑料及特种塑料的成型，获得有特殊性能、特殊用途的制品等。

注塑机的合模技术是注塑工艺的关键环节，其合模机构是注塑机的关键设备。自1956年世界上出现第一台现代意义上的注塑机开始，合模机构作为最重要的单元伴随着注塑机不断发展。20世纪70年代末陆续出现了曲肘式、单缸冲液式等结构，80年代五点双曲肘式结构的出现更是合模机构的重大进展，90年代以德国为代表的欧洲厂家推出了许多新的全液压式合模机构，其中二板复合式是其典型代表，日本厂家则将重点放在了全电动式注塑机上，并取得了相当大的成果。由加拿大Engel公司推出的无拉杆式结构及德国Krauss Maffei 公司推出的电动Z型结构，表明合模机构依然在创新中不断前进。但是对注塑机合模机构的分析研究，无论是在国内还是国外所涉及的文献资料均较少，因此在合模机构方面的研究仍然有许多工作可以做。现在，随着塑料的品种的日益丰富，性能越来越多样性和优越性，以及现在社会对塑料制品的需求量不断上升，且需求品种也越来越多样性。合模力从超小型的200kN到超大型的大于20000kN，几乎包含了社会生产生活中的各个领域。但平常用的最多的，较常见的是小型机。

1.1 注塑机整机的工作原理

注塑机利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入料筒中，料筒外由加热圈加热，使物料熔融；在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆，物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实，物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化，熔融和均化，当螺杆旋转时，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杆的头部，与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程；然后，螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高压，将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中；型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。

通俗点来说，注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，其借助螺杆的推力，将已塑化好的熔融状态的塑料注射入模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注塑机作业循环流程如图1-1所示。

图1-1 注塑机工作程序框图

1.2 注塑机的结构组成

注塑成型机主要由合模部件、注射部件、液压系统、控制系统、机身、加热系统、加料装置等组成。如图1-2所示。

图1-2注塑机组成示意图

由图1-2可大致地看到注塑机是一个机电一体化程度很高的设备，其中合模性能对提高制品质量、提高生产效率有重要影响。本文主要从合模部件展开具体的结构分析和有关参数确定。

1.3 本课题的研究意义

合模装置的种类较多，称法也不一致。如按工作原理分，主要有液压式（直压式）和肘杆式（机械式）两大类。液压式虽然本身结构简单，仅是象模板、拉杆、油缸一类结构简单的为数不多的零件，但由于需要大的铸件多，液压系统和电气部分比较复杂，这样

所形成的实际成本对中小型机器常高于肘杆式。

根据常用的肘杆式机构的类型和组成合模机构的曲肘个数，可将肘杆式合模装置分为单曲肘、双曲肘、曲肘撑板式以及其它特殊型。为了提高合模力，使机器所能承受的合模力均匀对称，以便塑制较大的制品，在我国生产的合模力250-2500KN等多种规格的注塑机上，采用了对称排列的双曲肘合模机构。此种形式的增力作用较大，力的放大倍数（M）一般在20-30倍，因而这种结构在国内外的中小型注塑机上应用比较广泛，甚至有的用在合模力为2500KN的大型注塑机上。

本课题通过运用“相似原理”参照JB/T7267-2004的有关规定，设计一台SZ-90注塑机的双曲肘合模装置。通过此次设计，研究注塑机合模部分的关键设计要素，并掌握其设计的关键技术。所设计的SZ-90注塑机合模部分应能满足生产的基本要求，并应不断改进，以达到一定的先进水平。促进我国注射技术的向前发展。

同时通过本次设计了解和掌握注塑机合模装置设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。另一方面对所学相关理论有进一步深入的认识，得到机械工程师的全方位训练。

2 合摸机构的方案设计

合( 锁) 模装置是注塑机中最重要的机械部件, 是保证成型模具可靠的闭紧和实现模具启闭动作及顶出成型制品的工作部件，它的作用是开启和锁闭模具, 在注射和保压阶段锁紧模具以防溢料。合模装置的性能好坏, 直接关系到成型制品的质量和数量。

图2-1 合模装置示意图

2.1 合模机构的类型和选择

合模机构是注塑机的重要部件之一，其功能是实现启闭运动，使模具闭合产生系统弹性变形达到锁模力，将模具锁紧。因此，合模装置的性能好坏，直接关系到成型制品的质量和数量。一个比较完善的合模装置，应该满足在规定的范围内，对力、速度、安装模具与取出制品时空间位置这三方面的要求，即

1）机构要求有足够的锁模力和系统刚性，保证模具在熔料压力作用下，不会产生开缝溢料现象；

2）模板要有足够的模具安装空间及模具开启行程，以适应成型不同制品或模具的要求；3）模板在启闭过程中，有一个比较理想的变速过程，即运动速度应是慢-快-慢的变化过程；4）还要有顶出装置，侧面抽芯等附属装置；

5）结构应简单，易于维修。

50年代以来注射成型技术之所以能够高速度的发展，其中一个重要因素是螺杆式注射装置的出现。螺杆式几乎一致公认为是目前性能优异的注射装置，至今在基本结构上也没有发生多大的变化。而合膜装置却相反，成了注射成型机载发展过程中急需解决的一个重要问题。为提高机器的加工能力和效率，而需发展相应的合膜装置，实现其大合模力、高速度、低能耗、安全可靠、结构简单和重量轻等方面的要求。目前，合膜装置在结构类型上，也远比注射装置多。

合膜装置的种类较多，称法也不一致。如按工作原理分，主要有液压式（直压式）和肘杆式（机械式）两大类型，它们都是由模板、拉杆、合膜机构，顶出机构及其它附属装置等组成。在结构上的主要区别在移模油缸与动模板的连接上，液压式为直接连接，肘杆式是油缸经肘杆机构与模板连接。因此其工作特性也各异。

现按锁模力的实现方式讨论全液压式、液压肘杆式和电动式合模机构的优缺点。（1）全液压式

全液压式合模机构可分为直动式、增压式和充液式。

1）直动式合模机构。其特点是启闭模动作和合模力的产生都由合模油缸直接完成，这是一种非常简单的合模机构。合模机构的合模动作由液压油作用在活塞上来实现，锁模动作由液压油升压来完成。这种合模机构不满足合模机构的运动特性，耗能大，精度低，目前已经很少应用。

2）增压式合模机构。由合模油缸、充液阀、稳压油缸和增压缸组成。增压式在结构形式虽有差异，但都是用增压的方式来满足合模力的要求，故提高油压是有一定限度（目前使用的增压结构，其压力一般在20~32Mpa，最高达40~50Mpa）。因此，合模油缸直径的缩小也受到一定的限制。所以，增压式结构主要用在中小型合模装置上，而且移模速度也不能达到很高。

3）充液式合模机构。这种开合方式模精度高、模板受力均衡、不需调模、不需加油润滑、磨损较少、开合模行程长；但容易内泄造成升压时间长、爬行、甚至让模、速度慢、漏油、能耗高、容易造成液压冲压、液压系统复杂、成本高、大油缸加工困难。

（2）液压肘杆式

液压肘杆式合模机构由移模液压缸和曲肘连杆两部分串联而成，是通过液压系统驱动曲肘连杆机构来实现模具的启闭和锁紧。它可以用很小的液压缸推力，通过肘杆机构的力的放大作用来获得较大的锁模力。在开合模过程中，这种机构能实现慢-快-慢的运动过程，提高了合模速度，节约了能耗并提高了效率。在输入功率相同的情况下，肘杆式合模机构的运动速度优于其它形式的合模机构，如在相同的尺寸和运动速度下，肘杆式合模的输入功率比全液压式约节省10%-20%。另外，肘杆式合模机构的开模力通常是有限的，这一点在小吨位机器上更为明显。液压肘杆式是目前使用最为普遍的合模机构。但这种方式不足的是：

1）结构复杂、易磨损、开合模精度差；

2）加工精度要求极高，在成型过程中使得模板受力不均，不能成型精密产品；需要复杂的调模结构和润滑系统，开合模行程短，而且销轴等磨损后造成的受力不均，会加速机器损坏，例如：销轴和拉杆断裂、模板开裂、调模螺母咬死等。

（3）电动式

电动式合模机构指用电机作动力源来驱动模版移动而实现合模、锁模的合模机构。目前，较流行的是全电动肘杆式即所谓电动机械式合模机构。全电动肘杆式合模机构使用伺服电机配以滚珠丝杠、齿形带等元件替代液压系统驱动曲肘连杆机构来实现模具的启闭和锁紧，整个装置的调模、顶出均采用伺服电机来执行的合模机构。具有节能、控制精度和重复精度高、效率高和环保清洁等优点。但不足的是滚珠丝杠会带来新的问题：

1）滚珠丝杠的磨损会导致精度下降；

2）对制造、装配的要求较高，若两者的精度不够，则会在滚珠丝杠上出现附加的径向力，从而加速滚珠丝杠的磨损；

3）当成型面积较大时，如果在肘杆未完全撑直时就开始注射，滚珠丝杠要承受很大的轴向力，加速滚珠丝杠损坏；

4）成本太高，特别是电气控制系统，在目前注塑机技术条件下，市场普及度较低。

表2-1-1为全液压式和肘杆式（液压肘杆式和全电动肘杆式）合模机构的性能对比。

表2-1-1

对的，同时也不是不可改变的。例如液压合模装置结构简单，适于中、高压液压系统，其液压系统的设计和对液压元件的要求比较高，否则难以保证机器的正常工作。液压---曲肘合模装置虽有增力作用。易于实现高速，但没有合理的结构设计和制造精度的保证，上述特点也难以发挥。因此，在中小型注射机上，上述各种形式都有应用。不过相对来说，液压--曲时式多一些。综述以上三种类型合模装置的对比分析，以及本设计的参数要求，本设计选择液压肘杆式合模装置。

2.2 液压肘杆式合模机构的常见形式和选择

根据常用的肘杆机构类型和组成合模机构的曲肘个数，可将肘杆式合模装置分为单曲肘、双曲肘、曲肘撑板式以及其它特殊型。

单曲肘合模装置具有结构简单，外形尺寸小、制造比较容易等优点。可是，由于它的增力作用比较小（一般为10多倍）承载能力也受到原结构的限制，所以此结构主要用在合模力为1000KN一下的小型机器上。

为了提高合模力，使机器所承受的合模力均匀对称，以便能塑制较大的制品，在我国生产的合模力250`25000KN等多种规格的注射机上，采用了对称排列的双曲肘合模机构。此种形式的增力作用较大，力的放大倍数（M）一般在20~30倍。因此，在其它条件相同时，双曲肘机构使用的移模油缸直径要比单曲肘机构的小，因而这种结构在国内外的中小型注射机上应用极为广泛。

下面主要以双曲肘五支铰连杆合模机构展开论述计算，其主要结构为内翻式和外翻式两种。

（1）双曲肘内翻式五支铰连杆机构，如图2- 2所示。

图2- 2双曲肘内翻式

1—合模油缸；2—调模装置；3—后模板；4—连杆机构；5—动模板；6—拉杆；7—前模板动作原理：启闭模时，合模油缸1进油，推动双曲肘连杆机构4带动动模板5及其模具实现启闭模运动；模具接触时，曲肘连杆处于未伸直状态，在合模油缸1推力作用下曲肘连杆机构产生力的放大作用，使合模系统发生变形，直至曲肘连杆伸直进入自锁为止。模具接触时连杆未伸直的程度是通过调模装置2与合模油缸相配合，按工艺所要求的锁模力来调整的。

其特点是，启模时，双曲肘相对于轴线向内翻转，结构较外翻式简单、紧凑，较适用于中小型机，是比较有代表性的，是目前应用最为普遍的合模机构。

（2）双曲肘外翻式五支铰连杆机构，如图2-3所示。

图2-3双曲肘外翻式

1—合模油缸；2—曲肘连杆机构

动作原理：启闭运动原理和锁模原理与外翻式相同，所不同的是结构特点，在后模板和前模板上的支铰靠近中心布置，启模时双曲肘相对于轴线向外翻转，减小了支铰跨度，增加了动模板的支承刚性，减小了挠度，较适用于大型机。

综上所述，比较双曲肘内、外翻式的特点，结合本注塑机为小型机，所以选择双曲肘

内翻式合模机构。

3 合模机构的参数和尺寸计算

3.1 原始数据

锁模力：90ton

拉杆间距：370 mm ×370mm

开模行程：300mm

模板最大开距：680mm

模厚范围：100～380mm

顶出行程：75mm

3.2 合模力的确定

合模力也称锁模力，其含义为合模机构锁模后，熔料注入模腔时，模板对模具形成的最终锁紧力。.液压肘杆式合模机构的合模力是通过合模油缸产生的推力借助曲肘连杆机构的传递和放大，作用在动模板上，然后使模具产生合模的力。

具体原理是，当模具刚接触时（还未产生明显的弹性变形），由于曲肘连杆尚未完全伸直，即在图-3中L1与水平线的夹角（合模角α）接近3°时，产生曲肘锁模角及连杆角，开始进入锁模状态。此时继续油缸施加推力，那么整个合模机构就要发生弹性变形，产生变形力。最大变形力是曲肘连杆机构在伸直后进入自锁状态下发生的，此时进入锁模状态的锁模力等于变形力。当熔料以一定注射压力和流速进入模具空腔时，为使模具不至于被熔料胀开，合模力应满足下面的公式

m F spA ≥ （3-2-1）

其中 Fm ——合模力；

s ——安全系数，一般取1.1-1.6，此处取1.2；

p ——模腔平均压力（Mpa ），根据制品要求和物料特性，此处模腔平均压力确定为25 Mpa ；

A ——制品在分型面上的投影面积（2cm ）

； 由于合模力不足时会产生“飞边”，所以要确保机器的锁模力的大于制品加工所需的最大锁模力，此处合模力已经给定为90ton 。

3.3 动模板行程Sm

动模板行程是指动模板能够移动的最大距离，用m S (mm)表示。移动模板行程一般与

成型制品的高度有关，为了制品能够顺利地取出，动模板行程要大于制品最大高度的2倍，如图3-1所示。

图3-1模板最大开距与移动模板行程

1-定模板；2-固定阴模；3-制品；4-动模板

动模板行程的关系可用下式表示

m S L l ≥++? （3-3-1）

2m S L ≥ （3-3-2）

式中 ?——脱模间隙；

l ——料把高度； L ——最大制品高度。

在实际生产中，为了缩短一次制品的循环时间，提高生产效率，减少机器磨损和动力消耗，成型时尽可能使用最短的模板行程。而此处动模板行程已经给定为300mm 。

3.4 肘杆机构的尺寸参数确定

根据双曲肘内翻式的传统结构，绘制出运动简图如下图3-2：

图3-2肘杆机构运动简图

L1—后连杆长度；

L2——前连杆长度；

L4—小连杆长度；

L5—后连杆上的支杆长度

E —偏心度，即十字头上的滑动点C 与支点A 的水平线垂直距离；

α—后连杆转角，也称合开模转角；

β—前连杆转角；

γ—后连杆上主杆与支杆的夹角，即L1与L5的夹角；

θ—斜排角，即L1与L2共线时,L1与过A 点的水平线的夹角；

?—小连杆与过C 点的水平线的夹角；

m ?—锁模状态下，小连杆与过C 点的水平线的夹角；

0?—开模到最大行程的状态下，小连杆与过C 点的水平线的夹角；

max α—开模到最大行程的状态下的开模转角；

0S —合模油缸活塞的行程；

m S —动模板的移动行程；

以A 为原点，建立如图所示的XAY 坐标系。

3.4.1 运动特性分析

（1）合模行程——动模板的移动行程m S

当合模转角转到任意角度α时，B 点所处的位置点为c x

1cos()2cos c x L L αθβ=++ （3-4-1）

1sin()2sin (12)sin L L L L αθβθ+=++

从上式得出

1sin()(12)sin sin 2

L L L L αθθβ+-+= （3-4 -2） 从而得到

cos β== （3-4-3） 其中12

L L λ=，称为杆长比，代入3-4-1式得

1cos()c x L L αθ=++ 下面分析合模转角α转到极限位置时，c x 的值

① 当0α=时，βθ=，即L1与L2共线时，肘杆合模机构处于锁模状态，c x 有最大值max c x

max 1cos (12)cos c x L L L L θθ=+=+② 当max αα=时，即L1处于坐标系XOY 的第四象限，理论值是在L5与L4共线

状态下，但是这是不可能达到的，现max α是在合模转角α转到一定位置时的值，即达到 动模板行程300mm 的设计要求的值，此时c x 有最小值min c x

min max 1cos()c x L L αθ=++所以动模板的行程

max min

max (12)cos 1cos()m c c S x x L L L L θαθ=-=+-+-

（2）合模油缸活塞的行程0S

由图-7所知，当十字头滑块从初始位置（开模起始点）max 0,α??==，变化到终点位

置（开模终点）max 0,αα??==时，可得到合模油缸活塞的行程0S

00max max

0max max 4cos 5cos[180()]5cos()4cos 4cos 4cos 5cos()5cos()

S L L L L L L L L ?αγθθγ???θγαγθ?=+-++++-=-++-++

偏心度 4sin 5sin()E L L ?αθγ=+++ （3-4-4）

0max 5[cos()cos()]S L θγαθγ=++-++

3.4.2力学特性分析

图3-3力的特性分析

1c F ——小连杆（二力杆）上的C 点受到得杆向力；

d h ——支点A 到小连杆的距离；

1f F ——前连杆（二力杆）上的F 点受到得杆向力；

f h ——支点A 到前连杆的距离。

（1）力的放大倍数M ，即动模板的合模力与合模液压缸的推力的比值 0

m F M F =

（式3-4-5） 其中 0F ——合模油缸的推力 m F ——动模板的合模力（锁模力）

若不计机构在运动中的摩擦力、自重、惯性力等因素的影响，可根据以图2-6的力学分析和静力平衡关系求得M

012cos 0c F F ?-=

110c d f f F h F h -= （因为两者的转矩相等）

1cos 02

f m F F β-= 其中d h 、f h 的关系式可以通过几何分析得到

5sin()d h L αθγ?=+++

1sin()f h L αθβ=++

由式4.<2>得

arcsin[sin()(1)sin ]βλαθλθ=+-+

由式4.<3>得

5sin()arcsin[

]4

E L L αθγ?-++= 从而得到力的放大倍数M 11012cos cos 2cos cos 5sin()cos 1sin()cos f f m c d

F h F M F F h L L ββ??αθγ?β

αθβ?=

==+++=++ （3-4-6）

3.4.3 肘杆机构自锁及正常运动条件

根据式3-4-6 得到合模油缸的推力0F

01sin()cos 5sin()cos m m F L F F M L αθβ?αθλ?β

++==+++ （3-4-7） 根据式3-4-7及摩擦圆理论（转动副的自锁条件为驱动力位于摩擦圆之内）可确定肘杆机构自锁条件：

错误！未找到引用源。 (假设值)

即肘杆机构正常运动条件：

max 0155αθγ?+++≤?

从而得到最大合模角

max 0155()αθγ?≤?-++

3.4.4 肘杆机构的速度分析

（1）肘杆机构的速度传动比

图3-4 肘杆机构速度分析

根据图3-4的几何关系得