塑料注射机液压系统设计
注塑机结构及工作原理
好的熔体放流到储料室中，而在高压注射时，又能有效 地封闭螺杆头前部的熔体，防止倒流。
19.01.2021
19
表1 注射螺杆头形式与用途
形式
尖
无
头
止
形
逆
环
型
钝
头
形
环 形
止
逆
爪
形
型
销 钉 形
分 流 形
19.01.2021
结构图
特征与用途
螺杆头锥角较小或有螺 纹，主要用于高粘度或 热敏性塑料
19.01.2021
7
塞杆直线后退，完成计量，注射时，注射油缸的杆腔进油 通过轴承推动活塞杆完成动作，活塞的杆腔进油推动活塞 杆及螺杆完成注射动作。
19.01.2021
图3 卧式机双缸注射注塑装置示意图
（a）是俯视图； （b）为注射座与导杆 支座间的平视图
1-油压马达；2，6 -导杆支座；3-导杆； 4-注射油缸；5-加料口；
出，所以又称计量段。L3短时，有助于提高螺杆的塑化能 力，一般L3=（4～5）ds。
h3 —熔融段螺槽深度，h3小，螺槽浅，提高了塑料熔体
19.01.2021
17
的塑化效果，有利于熔体的均化，但h3过小会导致剪切速 率过高，以及剪切热过大，引起分子链的降解，影响熔体 质量，；反之，如果h3过大，由于预塑时，螺杆背压产生 的回流作用增强，会降低塑化能力。
7-推力座；8-注射座；9-塑化部件；10-座 移油缸
8
角式注塑机的注射部件与卧式机注塑机一样。
图4 立式注塑机注射装置示意图 1-液压马达；2-推力座；3-注射油缸；4-注射座；5-加料口；6-座移油缸； 7-塑化部件；8-前模板
SZ-250 A型塑料注射成型机液压系统
典型系统
注塑机液压系统
典型系统
注塑机液压系统
典型系统
注塑机液压系统
SZ-250 A型塑料注射成型机液压系统的特点：
1．系统采用增压缸合模机构，能保证合模缸所需压力，且合模平稳，满足了成 形工艺要求。 2．系统采用双泵供油回路、节流调速回路，可实现速度的灵活调节，适应面广 。但能量利用不够合理，系统发热较大。 3． 采用行程控制与电气控制结合的顺序控制方式，满足了设备多顺序控制且 要求严格的需要，顺序控制可靠。 4．采用行程阀和安全门联合控制系统的启动，保证了操作安全。
典型系统
液压机的液压系统，通过对该系统 的学习要掌握复杂液压系统的分析方法。
典型系统
液压机液压系统
第八章 典型液气压传动系统
8.1 组合机床动力滑台系统 8.2 液压机液压系统 8.3 注塑机液压系统
8.3 注塑机液压系统
塑料注射成型机简称注塑 机。它能将颗粒状的塑料加热 熔化成流动状态，以快速高压 注入模腔，并保压一定时间， 经冷却后成型为塑料制品。 XS-ZY-250G型注塑机属中小 型注塑机，每次最大注射容量 为250cm3。该机要求液压系 统完成的主要动作有：合模和 开模、注射座整体前移和后退、 注射、保压以及顶出等。根据 塑料注射成型工艺。
塑料注射成型机液压系统设计解读
铜陵学院毕业设计-1- 第一章工况分析1.1 注塑成型动作过程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 液压传动系统主要传动动作所设计的液压系统，传动动作的完成，主要靠合模液压缸、注射液压缸、注射座移动缸和一个液压马达作为主要传动元件。
具体的动作循环过程见下图：图 1-1注塑机工作循环图在合模时，合模缸先驱动动模板慢速启动，然后快速前移，接近定模板时转为低压慢速前移，在低速合模确认模具无异物存在后转为高压合模（锁模）。
1.3 注射机液压系统的设计要求和主要设计参数1.3.1 注射机液压系统的设计要求：1.3.1.1 合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击；1.3.1.2 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；1.3.1.3 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；1.3.1.4 为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。
1.3.2 液压系统设计参数：1.3.2.1 螺杆直径 d = 40 ㎜。
1.3.2.2 螺杆行程 s 1 = 200 ㎜。
1.3.2.3 最大注射压力 p = 153 Mpa。
包磊塑料注射成型机液压系统设计（250g ）-2-1.3.2.4 注射速度 v W = 0.07 m/s。
1.3.2.5 螺杆转速 n = 60 r/min。
1.3.2.6 螺杆驱动功率 P M = 5 KW1.3.2.7 注射座最大推力 F z = 3×104 N。
塑料注射机液压系统设计
塑料注射机液压系统设计
塑料注射机液压系统是塑料注射成型工艺中至关重要的一部分。
它利用液压原理，通过液体的压力传递和控制，驱动注射机的各个部件运动，实现塑料的注射、融化、冷却和射出等工序。
液压系统的设计需要考虑多个因素，以确保注射机的正常运行和生产效率。
首先，液压系统设计需要充分考虑注射机的工作压力和流量要求。
根据注射机
的规格和所需生产的塑料制品特性，确定系统的最大工作压力和流量。
这样可以确保液压泵、阀门和油缸等核心部件的选型符合要求，并保证注射机的正常工作状态。
其次，液压系统设计要考虑系统的稳定性和可靠性。
在选择液压元件时，应优
先选择质量可靠、性能稳定的品牌和型号。
合理确定系统压力和流量的控制范围，通过合适的阀门和传感器进行准确的压力和流量控制，以避免液压系统因压力过高或流量过大而发生故障。
此外，液压系统设计还需要考虑节能和环保。
选用高效能的液压泵和电机组合，通过减小泵的容量和提高系统效率，降低能耗和电费支出。
同时，在液压油的选择上，应优先选择环保型液压油，以减少对环境的污染。
最后，液压系统设计要考虑维护和保养的便捷性。
合理布置各个液压元件和管道，方便维护人员对系统进行维护和保养。
定期进行液压油的更换和系统的清洗，以延长液压元件的使用寿命，并减少维修次数。
在塑料注射机液压系统设计中，以上所提及的几个要素是非常重要的。
通过合
理的液压系统设计，可以提高注射机的工作效率，降低成本，确保生产质量，为制造业的发展做出贡献。
240克塑料注射机液压系统设计计算
―240g注塑机液压系统的设计与计算大型塑料注射机目前完全由液压控制。
其基本工作原理是：粒状塑料通过料斗进入螺杆推进器，螺杆旋转将物料向前推动，同时，由于螺杆配有电加热器，物料熔化成粘液状态。
在此之前，夹紧机构已关闭。
模具关闭，当物料在螺旋桨的前端形成一定压力时，注射机构开始将液态物料以高压注入模具腔中，然后在一定的压力保持和冷却期间，打开模具以弹出模制的塑料产品。
完成一个动作周期。
现在以240g注塑机为例进行液压系统设计计算。
塑料注射器的工作周期为：夹紧→注射→保压→冷却→模子→喷射∣→螺杆预塑进料其中，合模的作用分为：快速合模，缓慢合模和合模。
夹紧时间相对较长，直到打开模具的时间就是夹紧阶段。
1. 240g注塑机液压系统设计要求及相关设计参数1.1液压系统要求（1）合模动作应平稳，两个模具合上时不应有冲击；（2）合模时，合模机构应保持合模压力，以防止在注射过程中合模冲开。
注射后，注射机构应保持注射压力，以用塑料填充空腔；（3）在预塑料进给过程中，螺杆旋转，并且将物料推入螺杆的前端。
此时，螺杆和注射机构一起向后移动。
为了使螺杆前端的塑料具有一定的密度，注射机构必须具有一定的抗退缩性。
（4）为确保安全生产，系统应配备安全联锁装置。
1.2液压系统设计参数240g注塑机的液压系统的设计参数如下：螺丝直径38mm螺丝行程：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 最大夹紧力（夹紧力）910kN 开启力44kN 移动模板最大行程350mm 快关速度0.1m / s 慢关速度0.02m / s 开模速度快0.13m / s 开模速度慢0.03m / s 注射速度0.07m / s 注射座前进速度0.06m / s 注射座向后移动速度0.08m / s2.液压执行原始负载力负载和扭矩计算2.1液压缸负载力的计算（1）夹紧缸的加载力锁模缸在合模过程中承受的载荷较小，其外载荷主要是可动模及其连杆部件的起动惯性力和导轨的摩擦力。
XS-ZY-250型塑料机注塑成型机液压系统设计
6.1验算回路中的压力损失……………………………………………………………22
6.2液压系统发热温升计算……………………………………………………………23
结论………………………………………………………………………………………26
关键词：注射机；液压系统；技术参数；节能
XS-ZY-250-type plastic injection molding machine hydraulic system design
Abstract
This design constitutes through work principle and its organization that understanding injects machine, analyze constitute of its typical model spare parts and act principle, and pass the work condition that the liquid presses system analysis, the initial calculation make sure it main technique parameter, design its liquid to press system, choose a reasonable liquid to press an original piece, make the oil pump turn of electrical engineering soon with note Su machine discharge and pressure product that the liquid press that work need into a direct proportion, reform a traditional metered pump change the Pin change to measure a pump, make to overflow to flow the return of valve oil discharge to decline to least thus, have no high pressure to reduce expenses energy loss and then have tradition to"consume ability type" that the high pressure reduce expenses to note Su machine to get stripe for have no the high pressure reduce expenses of"economy energy type" note Su machine.
液压系统设计计算举例
液压系统设计计算举例液压系统设计计算举例XS-ZY-500注塑机液压系统设计计算⼆、XS-ZY-500注塑机成型设计技术参数公称注射量(L) 0.5螺杆直径(mm) 63螺杆⾏程(mm) 200最⼤注射压⼒(MPa) 110注射容量（理论值）(cm) 665预塑电机(KW) 7.5塑化容量(N/h) 450螺杆转速(r/min) 20—80 料筒加热功率(KW) 14注射座⾏程(mm) 280合模⼒(KN) 3500启模⼒(KN) 135顶出⼒(KN) 30最⼤注射⾯积(cm) 1000模板最⼤开距(mm) 950拉杆间距(mm) 540x440 模具最⼤厚度(mm) 450模具最⼩厚度(mm) 300注射总⼒(KN) 345注射座最⼤推⼒(KN) 73螺杆驱动功率PM(KW) 5KW各油缸运动数值如下：快速合模速度(m/s) 0.12慢速合模速度(m/s) 0.024 快速启模速度(m/s) 0.13慢速启模速度(m/s) 0.028 快速注射速度(m/s) 0.07注射座前移速度(m/s) 0.06注射座后退速度(m/s) 0.08顶出速度(m/s) 0.04三、⼯况分析xxxx塑料注射成型机械液压系统的特点是在整个动作循环过程中，系统负载和速度变化均较⼤，在进⾏⼯况分析时必须加以考虑：(⼀)合模油缸负载xxxx闭模动作的⼯况特点是：模具闭合过程中的负载是轻载，速度有慢—快—慢的变化；模具闭合后的负载为重载，速度为零。
1. 根据合模⼒确定合模缸推⼒:根据连杆受⼒分析可得出合模油缸推⼒为:式中：N1z——合模油缸为保证模具锁紧所需的推⼒，N.ssssss N合————模具锁紧所需的合模⼒，N.ssssss l1/l——有关长度⽐，⼀般取其值为0.7.为保证模具锁紧⼒（3500KN）所需的油缸推⼒为： N1z=223KN2. 空⾏程时油缸推⼒：aaaa空⾏程时油缸推⼒P1q只须克服摩擦⼒的要求，根据设计经验得：N1q=0.14N1z z, 故s N1q=31.22KN3. 启模时油缸的推⼒：ssss启模时油缸的推⼒需满⾜启模⼒和克服油缸摩擦⼒的要求。
XS-ZY-60塑料注射机结构设计毕业设计说明书
1 绪论1.1 塑料工业及注塑机的发展随着塑料工业的迅速发展，塑料由于具有轻巧、便于加工成型及抗腐蚀能力强、优异的电气特性及化学稳定性、优良的吸震和消声隔离作用、能很好地与金属、玻璃、木材及其他材料相胶结等特点，从而成为继钢材、木材、水泥之后的四大支柱材料之一，塑料制品已经广泛应用于农业、建材、包装、机械电子、汽车、交通、家电、石油化工和国防等各个领域。
1998年我国塑料制品的年产量约为1500万吨，仅次于美国，居世界第二位。
根据中国塑料机械工业协会和机械工业塑料机械科技信息网连续十三年对塑机行业主要经济指标统计来看，我国塑料机械行业1987年总产值为2.1亿元，1998年为38亿元。
十年多时间翻了近20倍，塑机工业的年增长率在7%以上，远远高于其他机械行业。
塑料工业在我国有着非常广阔的发展前途。
1995年我国塑料制品产品为999.4万吨，目前为1500万吨，人均消费量为10千克，远远低于世界人均22千克的水平，而目前一些发达国家和地区的塑料消费水平达50至100千克的水平，这说明我国塑料机械潜在市场很大。
随着我国国民经济的持续发展、人民生活水平的不断提高和塑料应用领域的不断开拓，我国塑料工业有着非常广阔的发展前途。
2000年我国塑料制品产量可达1600万吨，是1995年的1.61倍，年平均增长率约为10%。
从塑料制品的市场分析来看，从2001年到2010年我国塑料制品产量以平均每年7%的速度增长。
塑料材料的来源非常丰富，预计到2010年，以重量计算的塑料产量将超过钢的产量。
注塑机工业是一门新兴的行业，注塑机是对热塑性（或热固性）塑料进行加工熔融后，以高压、高速注射入模腔，进而固化成型，生产出塑料制品的机械设备。
每年注塑机的产量占全部塑料加工机械的50%左右，全世界25~30%塑料制品出自于注射成型，成为塑料成型机械制造业中增长最快、产量最多的机种之一。
从50年代技术创新推出了螺杆式塑料注射成型机至今已有50多年的历史。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录
第一章绪论 (2)
1.1注塑机概述 (2)
1.2注塑机的工作原理 (4)
1.3塑料注射机的工作循环塑料 (4)
第二章液压系统设计 (5)
2.1对液压系统的要求 (5)
2.2液压系统设计参数 (5)
第三章工况分析 (6)
3.1 合摸油缸负载 (6)
3.2 注射座整体移动油缸负载 (7)
3.3 注射油缸负载 (8)
3.4 顶出油缸负载 (8)
3.5 初算驱动油缸所需的功率 (9)
3.6 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 (9)
3.7 液压系统主要参数计算 (11)
第四章制定系统方案和拟定液压系统图 (15)
4.1制定系统方案 (15)
4.2拟定液压系统图 (17)
第五章液压缸的设计 (17)
5.1液压缸主要尺寸的确定 (17)
5.2 液压缸的结构设计 (22)
第六章液压元件的选择 (25)
6.1液压泵的选择 (25)
6.2电动机功率的确定 (25)
6.3液压阀的选择 (26)
6.4液压马达的选择 (26)
6.5油管内径计算 (27)
6.6确定油箱的有效容积 (27)
第七章液压系统性能验算 (27)
7.1验算回路中的压力损失 (27)
7.2液压系统发热温升计算 (29)
第八章液压站的设计 (32)
8.1 250型注塑机液压站的设计 (32)
8.2液压油箱的设计 (34)
8.3 液压泵组的结构设计 (38)
第三章工况分析
设计内容设计说明及计算过程备注塑料注射成型机液压系统的特点是整个动作循环
过程中，系统的负载变化和速度变化均变大，在
进行工况分析时必须加以考虑。
3.1 合摸油缸负载
闭摸动作的工况特点是：模具闭合过程中的负
载是轻载，速度有慢—快—慢的变化；模具闭合
后的负载为重载，速度为零。
（1）根据合模力确定合模油缸推力
由于合模机构形式不同，合模油缸推力的计算
方法也就不一样。
250注射机合模机构采用了液
压—机械组合形式。
图3.1
根据连杆机构受力分析可得合模油缸推力为：
3.3 注射油缸负载
设计内容设计说明及计算过程备注注射过程中，负载是变化的，当熔融塑料注
人模腔时，注射压力由零逐渐沿AB上升，模腔注
满时压力由B急速上升到C点，当冷却时塑料收缩，
压力降低，为防止收缩需补缩保压，其压力为DE
曲线如下：
图3.2
根据最大注射压力和螺杆直径，可确定注射缸的
最大推力为：
P4z=1/4兀d2螺P注=206.6（KN）
保压过程中油缸负载一般要比注射过程油缸
负载小，其值随制品形状，塑料品种以及成型工
艺条件不同而异。
3.4 顶出油缸负载
顶出油缸的最大推力P5z需满足制品顶出力和克
服油缸摩擦力的要求，即：
取d /D ＝0.7，则活塞杆直径d h ＝0.7×0.2m
＝0.14m ，取d h ＝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
m D d h z 089.05
2.052
2===，取0.09z d m = 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 m m p F D y 076.0105.61034464
1=⨯⨯⨯⨯==ππ 取0.1y D m =
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/0.5d D ＝，则活塞杆直
径为：
0.50.10.05y d m m =⨯=
⑶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计，
这样 m m p F D s 204.0105.6103.214464
1=⨯⨯⨯⨯==ππ
设计内容 设计说明及计算过程 备注
4.2拟定液压系统图
设计内容设计说明及计算过程备注
图2 注塑机液压系统原理图
液压执行元件以及各基本回路确定之后，把它
们有机地组合在一起。
去掉重复多余的元件，把
控制液压马达的换向阀与泵的卸荷阀合并，使之
一阀两用。
考虑注射缸同合模缸之间有顺序动作
的要求，两回路接合部串联单向顺序阀。
再加上
其他一些辅助元件便构成了250克塑料注射机完
整的液压系统图，见图2，其动作循环表，见附
录一。
第五章液压缸的设计
5.1液压缸主要尺寸的确定
液压缸壁厚和外经的计算
液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。
液压缸的壁厚一般指缸筒结构中最薄处的厚度。
1)缸体与缸盖的连接形式
缸体与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材
料以及工作条件有关。
设计内容设计说明及计算过程备注本次设计中采用外半环连接，如下图3所示：
图3 缸体与缸盖外半环连接方式
优点：结构较简单；加工装配方便
缺点：外型尺寸大；缸筒开槽，削弱了强度，
需增加缸筒壁厚
2) 活塞杆与活塞的连接结构
参阅<<液压系统设计简明手册>>P15表2-8，
采用组合式结构中的螺纹连接。
如下图4所示：
图4 活塞杆与活塞螺纹连接方式
特点：
设计内容设计说明及计算过程备注
附：系统工况图
第八章液压站的设计
8.1 250型注塑机液压站的设计
液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控
制装置三大部分组成。
液压油箱装有空气滤清器、
滤油器、液面指示器和清洗孔等。
液压泵装置包
括不同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的
联轴器等。
液压控制装置是指组成液压系统的各
阀类元件及其联接体。
机床液压站的结构型式有分散式和集中式两
种类型。
（1）集中式，这种型式将机床液压系统的供
油装置、控制调节装置独立于机床之外，单独设
置一个液压站。
这种结构的优点是安装维修方便，
液压装置的振动、发热都与机床隔开，缺点是液
压站增加了占地面积。
（2）分散式，这种型式将机床液压系统的供油装
开有缺口，以使吸油侧的沉淀物经此缺口至回油
侧，并经放油口排出。
设计内容设计说明及计算过程备注
隔板的安装型式
为了有助于油液中的气泡浮出液面，可在油
箱内设置除气网，除气网用网眼直径0.5 mm的金
属网制作，并倾斜10°～30°布置。
（5）过滤网的配置
过滤网可以设计成将液压油箱内部一分为
二，使吸油管与回油管隔开，这样液压油可以经
过一次过滤（见下图12）。
过滤网通常使用50~100
目左右的金属网。
（6）管路的配置
液压系统的管路要进入油箱并在油箱内部终
结。
1）吸油管和回油管
液压泵的吸油管和系统的回油管要分别进入由隔
板隔开的吸油区和回油区，管端应加工成朝向箱
壁的45°斜口，这样既可增加开口面积，又利于
设计小结
本课题完成250g中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：注射成型原理和理论研究及注射成型工艺过程分析； SZ—250型注塑机节能低耗高效的液压系统设计，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，做成通用化的6面体油路块（集成块）。
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。
实验报告
感想
在这段充实而繁忙的的日子里我掌握、巩固许多专业方面的知识，同时也收获了许多其他方面的东西。
在此我要感谢蔺老师在课程设计期间给予的全面、悉心的指导。
老师广博的学识、严谨的作风以及平易近人的态度，使我不仅在学业上有很大的提高，同时也在如何做人方面终身受益。
再次对蔺老师表示诚挚的谢意。
同时还要感谢我的同学、朋友，有了你们的关怀、支持和帮助，让我顺利完成了课程设计，在此向你们表示衷心的感谢，谢谢你们！
参考文献
[1]章宏甲，黄谊.液压传动[M].机械工业出版社，2003
[2]杨培元，朱福元.液压系统设计简明手册[M].机械工业出版社，2004，7
[3]雷天觉.液压工程手册[M].北京：机械工业出版社，1990
[4]马广，张国文.冲压与塑料成型机械[M].山东科学技术出版社，2004，9
[5]谢家瀛.组合机床设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，2002，8
[6]张利平.液压站设计与使用[M]. 北京：海洋出版社，2004，2
附录
附录一电磁铁动作表
附录二 250克塑料注射机液压阀名细表
附录三主要管路内径
附录四
注：表中+表示正常工作，-表示卸荷。