250克塑料注射成型机设计说明书Word格式.docx
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塑料注射成型机按外形分类可以分为卧式、立式和角式三种；
按合模机构分类可以分为液压、液压机械式、电动机械式三种形式；
按加工能力分类又有以下分类形式：
分类
合模力（N）
理论注射容积（cm
）
超小型
＜160
≤16
小型
160～2000
16～630
中型
2500～2000
800～3150
大型
5000～12500
4000～10000
超大型
＞16000
按使用范围的不同又可分为普通成型机和其他注射式成型机，如组合式注射成型机、精密注射式成型机、热固性注射成型机、排气式注射成型机、低发泡注射式成型机、鞋用注射式成型机、反应注射式成型机、双色与多色注射式成型机。
塑料注射式成型机一般由以下几个部分组成：
1．合模部件它是安装模具用的成型部件。
主要由模板、动模板、合模机合模油缸、顶出装置等组成、
2．注射部件它是注塑机的塑化部件。
主要由加料装置、料筒、螺杆、喷嘴、预塑装置、注射油缸及注射座移动油缸等组成。
3．液压传动及电气控制系统它是注塑机的动力操纵控制部件
1.2、注射成型机的工作原理
注射成型机的工作原理是：
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，同时螺杆外装有电加热器，而将塑料熔化成粘液状态，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，给一定时间的保压冷却后开模，把成型的塑料制品由顶出机构顶出，从而完成了一个工作循环。
注射成型机的工作循环如下所示：
主要由油泵、液压缸、各种阀类、电机、电器元件以及控制仪表等组成。
1.3、技术要求及已知参数
依照塑料注射式成型机的
合模→注射→保压→冷却→开模→顶出的工作∟→螺杆预料进料
循环以及合模的具体的动作：
快速合模、慢速合模、锁模。
而且，锁模的时间比较长（直到开模浅的这段时间都是锁模机构）。
塑料注射成型机对其液压系统的具体要求是：
合模运动要求平稳，两片模具闭合时不应有冲击；
模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，以防止注射时，将模具冲开。
注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充分注满型腔；
预塑进料时，螺杆转动，料被螺旋推进器推到螺杆的前端，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，注视机构必有一定的后退阻力；
系统应具有安全设置，以确保安全生产。
塑料注射成型机的已知参数如下：
1.3.1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
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5k
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/s
2.250克塑料注射祝液压系统设计计算
2.1液压执行元件载荷力和载荷转矩计算
⑴合模缸的载荷力
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。
表1
液压缸名称
工况
液压缸外载荷
Fw/kN
活塞上的载荷力
F/kN
合模缸
合模
90
100
锁模
900
1000
开模
49
55
座移缸
移动
2.7
3
顶紧
27
30
注射缸
注射
192
213
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
2.2.液压系统主要参数计算
2.2.1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。
2.2.2计算液压缸的主要结构尺寸
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
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。
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＝0.05m
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
，取Ds＝0.22m；
活塞杆的直径一般与螺杆外径相同，取ds＝0.04m。
2.2.3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
2.2.4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。
2.2.5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。
2.3.制定系统方案和拟定液压系统图
2.3.1制定系统方案
⑴执行机构的确定
本机动作机构除螺杆是单向旋转外，其他机构均为直线往复运动。
各直线运动机构均采用单活塞杆双作用液压缸直接驱动，螺杆则用液压马达驱动。
从给定的设计参数可知，锁模时所需的力最大，为900kN。
为此设置增压液压缸，得到锁模时的局部高压来保证锁模力。
⑵合模缸动作回路
合模缸要求其实现快速、慢速、锁模，开模动作。
其运动方向由电液换向阀直接控制。
快速运动时，需要有较大流量供给。
慢速合模只要有小流量供给即可。
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