SX-ZY-250型塑料注射成型机液压系统设计

题目：SX-ZY-250型塑料注射成型机液压系统系、部：机械工程系学生姓名：指导教师：专业：数控技术与应用班级：完成时间：目录1 绪论 (1)2 主要技术参数 (2)3 工况分析 (4)3.1 和模油缸缸负载…………………………………………………………3.1.2 空行程油缸推力…………………………………………………3.2 注射座整体移动油缸负载………………………………………………3.3 注射液压缸负载…………………………………………………………3.4 顶出油缸负载……………………………………………………………3.5 初算驱动油缸所需的功率………………………………………………4 油缸工作压力和流量的确定………………………………………………………4.1 油缸工作压力的确定…………………………………………………………4.2 油缸几何尺寸的确定…………………………………………………………4.2.1 根据和模油缸最大推力确定和模油缸内径…………………………4.2.2 根据注射座最大推力确定注射座移动油缸内径……………………4.2.3 根据注射油缸最大推力确定注射油缸内径…………………………4.2.4 根据顶出油缸最大推力确定顶出油缸内径…………………………4.3 根据确定的油缸直径标准值，计算实际使用的油缸工作压力，绘制整个动作循环图…………………………………………………………………………4.4 油缸所需流量的确定…………………………………………………………4.5 油缸功率图的绘制……………………………………………………………5 液压系统方案和工作原理图的拟定…………………………………………………6 液压元件的选择………………………………………………………………………6.1 油泵的选择……………………………………………………………………6.1.1 油泵工作压力的确定……………………………………………………6.1.2 油泵流量的确定…………………………………………………………6.1.3 油泵电机功率的确定……………………………………………………6.2 控制阀的选择…………………………………………………………………6.3 油管内径的确定………………………………………………………………6.3.1 大泵吸油管内径计算………………………………………………………6.3.2 小泵吸油管内径计算………………………………………………………6.3.3 大泵压油管内径计算………………………………………………………6.3.4 小泵压油管内径计算………………………………………………………6.3.5 双泵并联，压力油汇合后油管内径的确定………………………………7 压力系统性能的验算…………………………………………………………………7.1 系统的压力损失验算……………………………………………………………7.1.1 局部压力损失计算…………………………………………………………7.1.2 沿程损失计算………………………………………………………………7.2 液压系统发热量的计算和油冷却器传热面积的确定……………………………7.2.1 液压系统发热量的计算……………………………………………………7.2.2 油箱容量计算和油箱散热面积的确定……………………………………7.2.3 油冷却器的计算……………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………致谢…………………………………………………………………………………………附录…………………………………………………………………………………………1 绪论注塑机是中国产量和应用量最大的塑机品种，也是中国塑机出口的主力80年代以后，中国注塑机行业得到快速发展，年增长率在20%以上，并逐步形成了以浙江宁波、广东东莞、顺德等地为主的加工基地。

其中，宁波的注塑机产销量占全国总产销量的五成以上。

其中包括全球产销量第一的中国宁波海天集团有限公司和十多家外资企业，涉及到的零部件配套企业多达数百家。

目前，中国大型骨干注塑机生产企业大多是合资企业，引进了国外先进的技术和管理模式。

在技术方面，中国生产的注塑机已从普通机型向大型机、全电动机、电液复合机和专用注塑机方面发展。

其中海天开发出了中国最大锁模力的注塑机，用于汽车配件的生产；震雄开发出了全电动用于光盘生产的专用机和用于PET瓶坯注塑的专用机型。

虽然从整体上看，中国生产的注塑机还主要是低端产品，但以海天和震雄为代表的注塑机生产企业正努力向中端市场发展。

在应用方面，中国注塑机以通用型为主，一般性的塑料制品如玩具、文具、日用品、家具、装修材料的生产占据最大的市场份额。

其次，注塑机主要用于大型家电，如冰箱、彩电、洗衣机、空调机、计算机壳体等的生产，这一应用市场占据了中国工程塑料总量的40%以上，国产注塑机在这一市场上占有率较高。

注塑机应用的另外一个重要领域是包装制品的生产，主要用于PET瓶坯、塑料瓶、瓶盖等产品。

其中PET瓶坯专用注塑机市场目前主要以进口设备为主。

一些专用注塑机如用于生产精细陶瓷组件的陶瓷注塑机和生产钕铁硼电子组件的磁性注塑机，由于用量不太大，没有得到机械生产企业的重视。

但随着市场的进一步细分，开发相关专用机型具有重要意义。

我设计这台机器的目的是：为了进一步了解注塑机的结构和其工作原理,把我们学习的理论用到实际中去。

2 SX-ZY-250型塑料注射成型机液压系统设计参数3 工况分析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。

3.1.1 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。

SX—ZY—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：P1z =P合/[18.6×(I1/I)+1]试中 P1z—合模油缸为保证模具锁紧所需的油缸推力，牛；P合—模具锁紧所需的合模力，牛。

I1/I—有关长度之比，SX—ZY—250注射机合模机构取I1/I=0.8，故为保证模具锁紧力（1600KN）所需的油缸推力为；P1z=1600000/15.9=100628(牛）3.1.2 空行程时油缸推力空行程时油缸推力P1q只需满足克服摩擦力的要求。

根据同类型机台实测结果，取P1q=0.14P1z则： P1q=0.14×100628=14088 （牛）SX—ZY—250注射机闭模速度较小，因此惯性力很小，可忽略。

3.1.3 启模时油缸推力启模时油缸推力P2z 需满足启模力和克服油缸摩擦力的要求，即： P 2z =P 启+T=60000+0.1×60000=66000（牛）3.2 注射座整体移动油缸负载注射座整体移动过程中，油缸推力 P3q 只需满足克服各种摩擦力的要求，而当喷嘴接触模具浇口时，则必须保持注射座油缸最大推力 P3z 为40KN ，以使注射成型过程正常进行。

根据类比，取 P3q=0.23P 3z 则P3q=0.23X40000=9200（牛）。

3.3 注射油缸负载注射过程中，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d 2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： P 5z =P 顶+ T=36+0.1×36=39.6（KN ）3.5 初算驱动油缸所需的功率根据上述工况分析可知，在注射过程中，系统所需的功率为最大， N=(Pmax ×V/n)×10-3试中 N —驱动油缸所需的功率，千瓦；Pmax—最大的负载，牛V—在最大负载时的工作速度，米/秒；n—包括油泵在内的驱动装置总效率。

N=(Pmax×V/n)×10-3=206.6×103×25×10-3×10-3/0.8=6.5（KW）4 油缸工作压力和流量的确定4.1 油缸工作压力的确定根据注射成型工艺对压力和速度的要求，结合我国目前生产的情况及油泵供应情况，初选油缸工作压力为6.5MPa。

表4.1 国产注塑机压力流量参数表4.2 国外产注塑机压力流量参数4.2 油缸几何尺寸的确定4.2.1 根据合模油缸最大推力确定合模油缸内径合模油缸采用当活塞杆油缸，工作腔为无杆腔，油缸内径计算，即： A=兀D2/4=Pmax/P试中 A—油缸工作面积，m2Pmax—油缸所克服的最大负载，n；P—油缸的工作压力，Pa。

D合=（4Pmax/兀P）1/2 =（4×100628/3.14×12×106）1/2= 0.1（m）SX—ZY—250注射机合模油缸内径取0.1m。

活塞杆直径d合取为0.4D合，即：d合 =0.4 D合=0.4×0.1=0.04（m）SX—ZY—250注射机合模油缸活塞杆直径取为0.04m。

4.2.2 根据注射座注射座最大推力确定注射座移动油缸内径注射座移动油缸采用单活塞杆油缸，工作腔为无杆腔，油缸内径为：D注座=(4Pmax/兀p)1/2=[(4×40000)/(3.14×12×1000000)]1/2= 0.065(m)SX—ZY—250注射机注射座移动油缸内径取为0.065m。

活塞杆直径d注座取为0.4D注座，即d注座×0.4D注座=0.4×0.065= 0.026(m) 。

4.2.3 根据注射油缸最大推力确定注射油缸内径注射油缸采用双活塞杆油缸，位于工作腔端的活塞杆用来作为行程控制预塑加料，活塞杆直径取与螺杆直径相同，即为45mm。

注射油杆内径可用下式计算：D注=[(4Pmax+兀d2螺p)/( 兀p)] 1/2=[(4×206600+3.14×0.0452×6.5×106)/(3.14×6.5×106)]1/2=0.206(m)4.2.4 根据顶出油缸最大推力确定顶出油缸内径顶出油缸采用单活塞杆油缸，工作腔为无杆腔，油缸内径按公式计算，即：D顶=(4Pmax)/( 兀p)=[（4×39.6×103）/(3.14×6.5×103)] 1/2=0.088活塞杆直径d顶=0.4 D顶=0.4×0.088=0.0352(m)4.3 根据确定的油缸直径标准值，计算实际使用的油缸工作压力，绘制整个动作循环压力图SX—ZY—250注射机，各动作循环的油缸工作压力和动作如表4.3所示。