注塑机的注射和合模系统有什么作用？
注射系统的作用：注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。其作用是，在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。
注射系统的组成：注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。
螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、过胶组件、射嘴部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置（熔胶马达）。
合模系统的作用：合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时，在模具闭合后，供给模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。
合模系统的组成：合模系统主要由合模装置、机绞、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。
螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、过胶组件、射嘴部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置（熔胶马达）。合模系统：合模系...
我是六区四服的天魔降伏,我的号9月12日让GM弄的一团乱.先是属性点都没了,还被降了级,后来问题解决了,而且9C的工作还很有效率&顶!!!但是我的AC又是一团乱...
目前广泛应用的合模装置有机械合模、液压合模及机械-液压 合模三种类型。根据注塑机在每一周期的操作要求，合模装置除要 求提供必要的合模力、快速地启闭模外，还需要具...
确实是，学校里可没有维修模具这一科，因为摸具出毛病都不同的，各种各样的情况都会出现，只有在实际工作中根据问题在作具体分析及解决，且每个公司的要求都不一样。当然毛...
将塑料原材料（米粒大小的东西）当然也可以是打碎了的塑料（也叫回料，循环利用）放到注塑机里面
经过高温高压，注塑到模具里面。 根据不同的模具，注塑出不同的产品，...
答: 液位本来就是高开低停防止电机过热的呀！频繁起跳是不是泵抽水时造成液面下降过快造成的
答: 没有必要培训
，如果你会的情况下，一般卖收割机的都会有专门的培训，要是你足够了解就不必要培训了。
答: 现代的卫星技术和计算机技术对民航的影响比较大，最近几年民航业内开始推广的区域导航、RNP、自动相关监视都与这两项技术密不可分。
答: 你要东、他偏要西，有错不承认，甚至用逃学、离家出走来与爸爸对抗，变得越来越固执
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注塑机注塑过程（动作）程序控制.doc 40页
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《工业装备控制工程》 课程设计
设计说明书
题目：注塑机注塑过程（动作）程序控制
提交日期： 日
院 机械与汽车工程学院
任课教师 王老师 课程名称 《工业装备控制工程》 课程设计
教师评语：
成绩评定：
任课教师签名：
一、课程设计的任务 3
二、课程设计的目的 3
三、课程设计的要求 3
四、设计方案的选型和创新点 3
五、设计系统构成 4
1、注塑机的结构 4
2、注塑机控制系统的组成 5
六、工作原理 5
1、注塑机的工作过程 5
七、工作流程图 7
八、注塑机油路图及注塑过程控制说明表 9
九、程序设计 11
1、主程序BLMain.asm 11
2、头文件GP32ASM.H 23
3、子程序 25
3.1 MUSIC.asm 25
3.2 H08SCI.asm 29
3.3 GP32Init.asm 32
3.4 SCIInit.asm 33
3.5 KB_Sub.asm 33
3.6 ADsub.asm 35
十、调试步骤和方法 38
十一、体会与建议 40
十二、注塑机机筒温度控制（选做） 41
十三、参考资料 44
一、课程设计的任务
利用“嵌入式在线编程集成开发系统”设计一个模拟“注塑机注塑过程（动作）控制”的控制系统程序。在规定时间内完成课程设计任务书要求，写出一份设计说明书及相应的设计程序、图纸等。
二、课程设计的目的
本课程设计是配合《电工基础与电子技术》、《自动控制原理》、《单片机设计技术》、《过程装备控制》、《液压与气动》等课程的一个综合性课程设计，学时为两周，要求用微机设计一个控制系统。
三、课程设计的要求
用“嵌入式在线编程集成开发系统实验装置”模拟“注塑机注塑过程（动作）程序控制”。程序的编写、调试、模拟等过程必须在“嵌入式在线编程集成开发系统实验装置”上完成，在“注塑机注塑过程（动作）程序控制模拟板”上检查、验收程序，最后完成注塑机注塑过程（动作顺序）控制说明表。
四、设计方案的选型和创新点
通过控制相应LED灯的亮、暗来表示注塑机相应动作状态，灯的闪烁表示正在执行该动作，而灯闪烁的频率则表示该动作的快慢，并通过延时程序、开关输入量变化等来实现注塑机注塑过程动作顺序的控制。
在完成注塑机注塑过程（动作）程序控制的基础上，我们添加了如下功能：
在注塑全程中监控行程开关的状态。若故障或是出错，比如合模时安全门被打开，系统开模、停止工作并报警。
在取出制品后，系统唱响音乐《欢乐颂》，表示完成一次注塑过程。
添加键盘控制模块，模拟实现注塑机的步进调试，半自动操作。
键盘上的一个按键对应着一个注塑动作，通过按键可以对注塑动作进行逐个调试，看系统是否出现故障，也有利于出故障时的检测。同时，通过改变微机程序，可以调节注塑中各动作的时机、时间，进而调整工艺效果，比如改变保压、冷却时间，比较其保压、冷却效果，进而调试出合理的工艺参数。
添加AD转换模块，利用微机可将模拟量转换为数字量的功能，模拟监控注射时的压力，防止注射压力过高而损坏模具。当注射环节中压力过高时，系统开模报警，从而实现对模具的保护。
五、设计系统构成
1、注塑机的结构
注塑机是将热塑性塑料或热固性塑料制成各种塑料制品的主要成型设备。一台通用型注塑机的工作过程如下：粒状或粉状塑料从注塑机的料斗被送进已加热了的具有一定温度的料筒中，经过加热熔化呈流动状态后，由螺杆推动而通过料筒前端的喷咀，注入闭合模具中，经过冷却固化后即成为塑料制品。
一台通用注塑机主要包括四大部分：
（1）、注射部分
它的主要作用是使塑料塑化成熔融状态，并以足约的压力和速度将一定熔料注到模腔内。因此，注射装置应该具有塑化良好，计量精确性能，并且在注射时对熔料能提供压力和速度。注射装置一般由塑化部分(螺杆、料简和喷嘴等)、料斗、计量装置、螺杆传动装置及注射和注射座移动（射移）油缸等组成。
（2）、合模部分
它是保证成型模具可靠地闭合和实现模具启闭动作，并顶出制品。因为在注射时，进入模腔中的熔料还具有一定的压力，这就要求合模（锁模）装置给予模具以足够的合紧力，以防止在熔料的压力下模具被打开从而导致制品溢边或使制品精度下降。合模装置主要由模板、拉杆(哥林柱)、合模机构(如机铰)、制品顶出装置和安全门、调模装置等组成。
（3）、液压系统
注塑机是由塑料熔融、模具闭合、注射入模、压
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注塑机合模合到一半不合模了
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注塑机合模到一半不合模怎么回事
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注塑机合模机构设计
目 录 中文摘要 ?????????????????????????? Ⅰ 第一章 引言 ?????????????????????????????? 11.1 注塑机整机的工作原理 ????????????????????????? 1 1.2 注塑机的结构组成 ??????????????????????????? 2第二章 合摸机构方案设计 ??????????????????????? 42.1．合模机构的类型和选择 ???????????????????????? 4 2.2．液压肘杆式合模机构的常见形式和选择 ????????????????? 6 2.3．合模机构的参数和尺寸计算 ?????????????????????? 7 2.3.1 合模力的确定 ???????????????????????????? 7 2.3.2 模板尺寸及拉杆间距 ????????????????????????? 8 2.3.3 动模板行程 Sm ??????????????????????????? 9 2.4 肘杆机构的尺寸参数确定 ??????????????????????? 10 2.4.1 运动特性分析 ??????????????????????????? 11 2.4.2 力学特性分析 ??????????????????????????? 12 2.4.3 肘杆机构自锁及正常运动条件 ???????????????????? 14 2.4.4 肘杆机构的速度分析 ???????????????????????? 14 2.4.5 肘杆机构的尺寸参数确定 ?????????????????????? 18 2.5 具体速度和加速度分析 ???????????????????????? 20第三章 内翻式合摸机构机械结构设计 ???????????????? 253.1 合摸机构装配图和主要的零件设计图 ?????????????????? 3.2 肘杆机构的强度校核 ????????????????????????? 3.3 铰轴的剪切强度校核 ????????????????????????? 3.4 注塑机的调模机构 ?????????????????????????? 25 25 25 26第四章 注塑机的液压系统 ?????????????????????? 27 第五章 其它机构 ??????????????????????????? 305.1 注塑机的机械保险装置 ???????????????????????? 30 5.2 注塑机的注射装置 ?????????????????????????? 30 5.2.1．注塑机的注塑油缸数类型的选择与确定 ??????????????? 30 5.2.2．注塑机的注塑装置的其他部件 ??????????????????? 31参考文献 ??????????????????????????????? 32 总结 ????????????????????????????????? 33第一章引 言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。 合模机构是注塑机的重要部件之一， 因为合模机构提供的锁模力最终决定力模具 模腔的平均压力，而模具模腔的平均压力的决定了制品的产品质量。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。其中制品冷却与螺杆塑化是同时进行的。1闭模注射座前进注射保压制品顶出启模冷却螺杆转动 塑化退回 停止塑化图 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。螺杆 塑化部件 注射部件装置料筒 螺杆头 喷嘴注射座 注射油缸 座移油缸 液压马达注塑机 合模部件合模装置 调模装置 顶出装置机 身液压系统泵、液压马达、阀 蓄能器、冷却器、管路等油路控 制 动作程控 料筒温度控制加热系统 冷却系统控制系统 液压泵电机控制 加料装置 故障检测报警控制 安全保护图 1-2 注塑机组成示意图2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、注射部件、液 压系统和控制系统这四个方面展开具体的结构分析和有关参数确定。 1.3 合模装置配套的注塑机机型 随着塑料的性能和可塑性的提高，以及近年来，随着医疗器械以及电子产品消费 的不断增长，产品的更新换代越来越快，塑料制品的生命周期因此也变得越来越短， 导致小型注塑成型制品的需求逐年增加， 因而生产这些制品的小型注射成型机也引起 了人们的广泛关注。基于这一点，本注塑机主要用于生产食品包装、电子产品包装、 商用机器壳体以及医疗器械等制品。 根据上述制品相关性能的要求， 比如电子产品包装和医疗器械都应该具备优良的 各项性能。故选择 PVC（聚氯乙烯，白色粉末，其力学性能、化学性能、电性能、3 阻燃性优良，密度 1.38 g cm ）作为制品注塑用料。根据聚氯乙烯的成型性能确定其注塑工艺条件，如表 1-1 所示。 表 1-1 温度M℃ 喷嘴 均化段 压缩段 加料段 模具 压力MMPa 注射 80-130 保压 40-60 背压 5-10 转速M rpm 螺杆 20-30150-170 170-190 165-180 160-170 30-60根据用途和制品塑料品种，该注塑机注塑多类形状的制品，要求能方便地更换模 具，且制品尺寸较小（最大 180mm×180mm） ，质量较轻，属于日常用品，小型机便能 达到要求，故选择卧式螺杆式注塑机。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中心 线同心或一致，并平行于安装地面。它的优点是重心低、工作平稳、模具安装、操作 及维修均较方便，模具开档大，占用空间高度小。3第二章合摸机构的方案设计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。对于一个比较好的合模机构应该具备三个方面 的特性： 1）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； 3）快速的移模速度及较慢的合紧模具速度，移模时要具备慢-快-慢的运动特性。 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。此类合模机构 的锁模力受液压系统和密封的限制，固增压有限，主要用于中小型注塑机。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；4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 1-2 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。 综述以上三种类型合模装置的对比分析，本设计选择液压肘杆式合模装置。 表 1-2 全液压 肘杆式速度较慢，在整个移模行程中， 速度较快，在整个移模行程中是 移模速度 速度可设定为常数 变化的， 并处于较高的速度状态， 效率较高 移模力、 在整个行程范围内，移模力和锁 与构件的材料、尺寸精度、质量、 锁模力 对模具适 应性 模力均为常数 速度有关，对锁模力有放大作用对不同高度的模具易于适应，因 调整要求高，合模力的调整与显 施力于模具中心且均匀，模具的 示较复杂 使用寿命长5合模状态液压刚性较弱，难以产 合模状态机械系统刚性较好，在 系统刚度 生追加合模力，超载时制品易形 胀模力作用下， 产生追加合模力， 成飞边 自锁性 允许适量短时间的超载工作不能自锁，一般要继续供应液压 合模后曲肘连杆进入自锁，液压 油，能耗较大 在合模稳压时，易产生流体噪音 油可卸掉，节能 开合模时，易产生启动的机械噪 音噪音2.2 液压肘杆式合模机构的常见形式和选择 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- 1 所示。图 2- 1 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6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 2-2 所示。图 2-2 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。 2.3 合模机构的参数和尺寸计算 2.3.1 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 ? ）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7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Fm ? spA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（ cm2 ） ；根据制品最大尺寸 180mm×180mm，代入上式Fm ? spA ? 1.2 ? 25 ?106 ?180 ?180 ?10?6 ? 972 KN ? 97.2t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，此处合模力定为 120t。 2.3.2 模板尺寸及拉杆间距 模板是用来固定模具的，模板尺寸 H (mm) ?V (mm) ，拉杆间 H0 (mm) ?V0 (mm) 。 制品的最大成型面积决定了模板尺寸和拉杆间距，而拉杆间距决定了模具的尺寸。根 据经验，模板面积约为注塑机最大成型面积的 4-10 倍，为便于模具从上往下安装， 设计模板的长 H 水平放置。根据制品最大尺寸 180mm×180mm，按模板面积约为注塑 机最大成型面积的 7 倍计算，定模板尺寸 H ( mm) ? V ( mm) = 550 ? 450 ，拉杆间距H0 (mm) ?V0 (mm) = 370 ? 270 ，如图 2-3 表示。8图 2-3 模版尺寸及拉杆间距 2.3.3 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 Sm (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 2-4 所示。图 2-4 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9动模板行程的关系可用下式表示Sm ? L ? l ? ?Sm ? 2 L式中? ――脱模间隙；l ――料把高度；L ――最大制品高度。 L =150mm、料把高度 l =30mm、取脱模间隙 ? =15mm，由Sm ? L ? l ? ? =195mm根据最大制品高度 上式Sm ? 2L =300mm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。此处取动模板行程 300mm。 2.4 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 2-5：图 2-5 肘杆机构运动简图 L1―后连杆长度； L2――前连杆长度；10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；? ―后连杆转角，也称合开模转角；? ―前连杆转角；? ―后连杆上主杆与支杆的夹角，即 L1 与 L5 的夹角；? ―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 ―开模到最大行程的状态下的开模转角；S0 ―合模油缸活塞的行程； Sm ―动模板的移动行程；以 A 为原点，建立如图所示的 XAY 坐标系。 2.4.1 运动特性分析 （1）合模行程――动模板的移动行程 Sm 当合模转角转到任意角度 ? 时，B 点所处的位置点为 xcxc ? L1cos(? ? ? ) ? L2cos ?L1sin(? ? ? ) ? L2sin ? ? ( L1 ? L2)sin ?（4-1）从上式得出sin ? ? L1sin(? ? ? ) ? ( L1 ? L 2) sin ? L2（4 -2）从而得到cos ? ? 1 ? sin 2 ? ? 1 ? [? sin(? ? ? ) ? (1 ? ? ) sin ? ]2其中 ? ?L1 ，称为杆长比，代入四.&1&式得 L2xc ? L1cos(? ? ? ) ? L 2 1 ? [? sin(? ? ? ) ? (1 ? ? ) sin ? ]2下面分析合模转角 ? 转到极限位置时， xc 的值 ① 当 ? ? 0 时， ? ? ? ，即 L1 与 L2 共线时，肘杆合模机构处于锁模状态， xc 有11最大值 xc maxxc max ? L1cos ? ? L 2 1 ? [? sin ? ? (1 ? ? ) sin ? ]2 ? ( L1 ? L 2) cos ?② 当 ? ? ? max 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 是在合模转角 ? 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 xc 有最小值 xc minxc min ? L1cos(? max ? ? ) ? L2 1 ? [? sin(? max ? ? ) ? (1 ? ? ) sin ? ]2所以动模板的行程Sm ? xc max ? xc min ? ( L1 ? L 2) cos ? ? L1cos(? max ? ? ) ? L 2 1 ? [? sin(? max ? ? ) ? (1 ? ? )sin ? ]2（2）合模油缸活塞的行程 S0 由图-7 所知，当十字头滑块从初始位置（开模起始点）? ? 0,? ? ?max ，变化到终 点位置（开模终点） ? ? ? max , ? ? ?0 时，可得到合模油缸活塞的行程 S0S0 ? L4cos ?0 ? L5cos[180? ? (? max ? ? ? ? )] ? L5cos(? ? ? ) ? L4cos ?max ? L4cos ?0 ? L4cos ?max ? L5cos(? ? ? ) ? L5cos(? max ? ? ? ? )偏心度E ? L4sin ? ? L5sin(? ? ? ? ? )（4-3）S0 ? L 42 ? [ E ? L5sin(? max ? ? ? ? )]2 ? L 42 ? [ E ? L5sin(? ? ? )]2 ? L5[cos(? ? ? ) ? cos(? max ? ? ? ? )]2.4.2 力学特性分析12图-8 力的特性分析Fc1 ――小连杆（二力杆）上的 C 点受到得杆向力； hd ――支点 A 到小连杆的距离；Ff 1 ――前连杆（二力杆）上的 F 点受到得杆向力；hf ――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M? Fm F0其中 F0 ――合模油缸的推力Fm ――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 MF0 ? 2Fc1 cos ? ? 0Fc1hd ? Ff 1hf ? 0 （因为两者的转矩相等）F f 1 cos ? ? Fm ?0 2其中 hd 、 hf 的关系式可以通过几何分析得到hd ? L5sin(? ? ? ? ? ? ? )13hf ? L1sin(? ? ? ? ? )由式 4.&2&得? ? arcsin[? sin(? ? ? ) ? (1 ? ? )sin ? ]由式 4.&3&得E ? L5sin(? ? ? ? ? ) ] L4? ? arcsin[从而得到力的放大倍数 MM?Fm 2 Ff 1 cos ? h f 1 cos ? ? ? F0 2 Fc1 cos ? hd cos ?L5sin(? ? ? ? ? ? ? ) cos ? ? L1sin(? ? ? ? ? ) cos ?2.4.3 肘杆机构自锁及正常运动条件 根据式 4.&4& 得到合模油缸的推力 F0F0 ? Fm L1sin(? ? ? ? ? ) cos ? ? Fm M L5sin(? ? ? ? ? ? ? ) cos ?（4-4）（4-5）根据式 4.&5&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：?max ? ? ? ? ? ?0 ? 155? (假设值)即肘杆机构正常运动条件：?max ? ? ? ? ? ?0 ? 155?从而得到最大合模角?max ? 155? ? (? ? ? ? ?0 )2.4.4 肘杆机构的速度分析，如图 2-7 （1）肘杆机构的速度传动比14图 2-7 肘杆机构速度分析 根据图-9 的几何关系得vD ? vC cos ? sin(? ? ? ? ? ? ? )vWD ? vD cos(? ? ? ? ? ? 90?) ? vD sin(? ? ? ? ? )vF ? vD L1 L5(由得到 FF L1 ? FD L5, FF vF ? FDvD )vB ? vF sin(? ? ? ? ? ) cos ?所以动模板的移动速度 vm 与合模油缸活塞的移动速度 v0 之比vF sin(? ? ? ? ? ) v v cos ? i? m ? B ? v v0 vC C cos ? sin(? ? ? ? ? ? ? )化解整理得到i? L1sin(? ? ? ? ? ) cos ? L5sin(? ? ? ? ? ? ? ) cos ?3.1&1&比较分析式 3.1&1&与式 2.1&1&，这结果与通过力的特性分析的得到的结果是一致的。 下面在对式 3.1&1&进行分析，分子分母同乘以 sin(? ? ? ? ? ) ，则 i 的表达式可以 表达为 i ? ia ? ib 的形式：i? L1sin(? ? ? ? ? ) cos ? sin(? ? ? ? ? ) ? L5cos ? sin(? ? ? ? ? ) sin(? ? ? ? ? ? ? )15其中前一部分表达式L1sin(? ? ? ? ? ) 为 vB 与 vWD 之比，即 ia L5cos ? sin(? ? ? ? ? )ia ?vB vWDvF sin(? ? ? ? ? ) L1sin(? ? ? ? ? ) cos ? ? ? vD sin(? ? ? ? ? ) L5cos ? sin(? ? ? ? ? )后一部分表达式cos ? sin(? ? ? ? ? ) 为 vWD 与 vC 之比，即 ib sin(? ? ? ? ? ? ? )ib ?vWD vD sin(? ? ? ? ? ) ? vC vCvC cos ? sin(? ? ? ? ? ) cos ? sin(? ? ? ? ? ) sin(? ? ? ? ? ? ? ) ? ? vC sin(? ? ? ? ? ? ? )所以总的速度传动比可以表示为两个分速度传动比之积，即i ? ia ? ib其中vC ――驱动速度，即合模油缸活塞的移动速度 v0 ； vD ――后连杆上的 D 点以半径 L5 绕支点 A 的绝对速度；vWD ―― vD 的水平分量；vF ――后连杆上的 F 点以半径 L1 绕支点 A 的绝对速度； vB ――合模速度，即动模板的移动速度；vBF ――前连杆上的 B 点以半径 L2 相对于 F 点的相对转动速度。（2）速度传动比的特性分析 从上面的表达式分析可得出以下结论： a. 总的速度传动比 i 主要由后连杆的长度 L1 与其支杆长度 L5 所决定的，要提高移 模速度，应尽可能加大 L1 的及减小 L5。 b. 在合模转角 ? 很小的范围内， 总的速度传动比 i 是由式 3.1&1&中的 cos ? 所决定的。 cos 函数在从 80°趋向于 90°的范围内， 曲线的斜率很大， 函数值下降率很快， 例如， 从 80°变化到 85°，cos 的函数值增长了近 2 倍。所以在合模角 ? 很小的范围 内， 总的速度传动比式 3.1&1&中的 cos ? 所决定的。因为 ? (? 80? ~ 90?) 相对于 ? (? 4? ~ 6?) 和 ? (? 15?) 很大，当合模转角 ? 趋近于 0 时， ? ? ?? ， cos ? ? 0 ， cos ? ? 1 ，16sin(? ? ? ? ? ) ? 1，此时有? ?0lim i ?L1sin(? ? ? ? ? ) cos ? ?0 L5cos ? sin(? ? ? ? ? ? ? ) cos ?即此时总的速度传动比已经没有，这非常符合合模终点，模具刚好被锁紧时防止速度 过快模具被冲击的条件。当然上述分析是理想状态下，实际效果是，当主肘杆在伸展 位置时，分速度传比 ia 中的分子表达式 sin(? ? ? ? ? ) 趋向于 0，分速度传比 ib 在这种 情况下趋向于一个很小的值，但是一个有限的值，总的速度传动比 i 在这种情况下同 理趋向于一个很小的值。 c. 在 合 模 转 角 ? 很 大 时 ， 总 的 速 度 传 动 i 比 是 由 式 3.1&1& 分 母 中 的s i n? ( ? ? ? ? ? ? 所决定的。开模趋向于终点时，即（ ) ? ? ? ? ? ? ? ）趋向于 1800 ， sin(? ? ? ? ? ? ? ) 趋向于零，总的速度比趋向于无穷大。但这只有当后连支杆 L5 和小连杆 L4 共线的情况下，即开模行程结束时位伸展状态时才会出现。一般在设计的肘 杆系统中，不会有这种情况出现。根据前面肘杆机构自锁及正常运动条件? ? ? ? ? ? ? ）要小于 155°。 ?m a x? 1 5 5? ? ? ( ?? ??0 ，即（ )（3）影响速度传动比的主要参数 a. 夹角 ? 的变化对速度传动比的影响? 是影响分速度传动比 ia 的主要因素，既影响速度传动比的最大值和最小值，也影响合模转角 ? 的极限值的位置。速度传动比的最大值随着 ? 的增大而减小，并移向 较大的开模转角； 而相反， 最小值的提高并在较小的开模转角时达到。 通过改变角 ? ， 改变分速度传动比 ia 来达到调节总的速度传动比 i ，使其不超过所要求的极限值。一 般选取 ? (? 15?) 。 b. E 在角 ? 为定值情况下的变化对速度传动比的影响 若 E ? L5 ，则合模时，在 L5 和 L4 间的伸展位置的分速度传动 ib 比在合模开始 时递减，当传动半径 L5 达到回转角（ ? ? ? ? ? ）=90°时，小连杆 L4 在这点上改变 了转向，也涉及到 C 点，并作纯移动运动。就是说，绝对驱动速度 vC 与绕 A 点的 D 点转动速度 vD 的水平分量是一致的。然后，分速度传动比继续降低，直至趋近于极 限，即设计要求的一个很小的值。 若 E ? L5 ，则合模时，小连杆 L4 就绕 C 点的轨迹回转，就是说，小连杆 L4 的 回转角 ? 在负范围内运动，当 L4 在 C 点的轨迹上回转时，分速度传动比 ib 在到达转17折点前经过一个最小值。在（ ? ? ? ? ? ）＞90°范围内，总的速度传动比小于 1；总 的速度传动比最大值在（ ? ? ? ? ? ）＜90°范围内，且分速度传动比 ib 大于 1 时出现。 总的速度传动比在（ ? ? ? ? ? ）＞90°范围内，在分速度传动比 ia 以下获得其最小值； 而在（ ? ? ? ? ? ）＜90°范围内，在分速度传动比 ia 以上获得其最大值。 综合考虑以上两方面，选择 E ? L5 。 2.4.5 肘杆机构的尺寸参数确定 （1）尺寸约束条件 根据目前市场上的注塑机肘杆机构尺寸和广泛采用的设计经验即有关可得出相 关杆长尺寸和角度。有关角度取值范围：后连杆 L1 和支连杆 L4 之间的夹角 ? ? 15? ； 斜 排 角 ? ? 4 ? ~ 6?； ?max ? ? ? ? ? ?0 ? 155? ； (? ? ? ) ? 90? ； 当 支 连 杆 L4 在(? ? ? ? ? ) ? 90? 回转角时，支连杆 L4 的回转角不能超过 ? ? ?75? ，以防止干涉。有关长度取值范围：动模板的移动行程 Sm 与合模油缸活塞的行程 S0 之比 (Sm / S0 ) 为 1.3～1.4； E ? L5 ； L1/ L2 ? 0.8 ~ 0.9 ； Sm / ( L1 ? L2) ? 0.7 ~ 0.8 ；力的放大倍数 M 约 为 16~22 倍。L1 ? (0.55 ~ 0.65)Sm L2 ? (0.65 ~ 0.75) Sm L4 ? (0.17 ~ 0.19)SmL5 ? (0.55 ~ 0.65) L1（2）尺寸计算确定 根据产品定位和设计要求，已知数据为：锁模力 Fm ? 120t ，动模板的移动行程Sm ? 300 ，预计实现力的放大倍数 M 为 20 倍 ；确定下斜排角 ? ? 5? ， ? ? 15? ，?max ? 80? 。下面通过罗列多组数据加以分析得到下面较为合理的数据：L1 ? L 2 ? Sm 300 ? ? 400mm 0.75 0.75L1 ? 0.55Sm ? 0.6 ? 300 ? 180mm L2 ? 0.73Sm ? 0.73? 300 ? 220mm??L1 180 ? ? 0.82 L 2 22018动模板的移动行程Sm ? ( L1 ? L2) cos ? ? L1cos(? max ? ? ) ? L2 1 ? [? sin(? max ? ? ) ? (1 ? ? )sin ? ]2代入数值得：200 ? (180 ? 220) cos 5? ? 180 cos(? max ? 5?) ? 180 1 ? [0.82sin(? max ? 5?) ? (1 ? 0.82) sin 5?]2解得：?max ? 113?L4 ? 0.177Sm ? 0.177 ? 300 ? 53mmL5 ? 0.61L1 ? 0.61?180 ? 110mm偏心度E ? L4sin ? ? L5sin(? ? ? ? ? )代入数值得：E ? 53sin 80? ? 110sin(0? ? 5? ? 15?) ? 89.82mm圆整得到 E=90。 合模油缸活塞的行程S0 ? L 42 ? [ E ? L5sin(? max ? ? ? ? )]2 ? L 42 ? [ E ? L5sin(? ? ? )]2 ? L5[cos(? ? ? ) ? cos(? max ? ? ? ? )]代入数值得：S0 ? 532 ? [90 ? 110sin(113? ? 5? ? 15?)]2 ? 532 ? [90 ? 110sin(5? ? 15?)]2 ?110[cos(5? ? 15?) ? cos(113? ? 5? ? 15?)]解得：S0 ? 222mm所以得到动模板的移动行程 Sm 与合模油缸活塞的行程 S0 之比：Sm 300 ? ? 1.35 S0 222力的放大倍数 M 为：M? L5sin(? ? ? ? ? ? ? ) cos ? L1sin(? ? ? ? ? ) cos ?代入数值得：19110sin(0? ? 5? ? 15? ? 80?) cos 5? 180sin(0? ? 5? ? 5?) cos80? ? 19.88 ? 20 M?圆整可得到 M ? 20 ，即达到设计要求，从而得到合模油缸所需提供的力为F0 ? Fm 120t ? ? 6t M 20根据以上计算得出肘杆尺寸图，如图 2-8 所示图 2-8 肘杆尺寸图 2.5 速度和加速度分析 综合考虑设计要求，选择额定油泵压力 p ? 16MPa ，而压力油经溢流阀调压后得 到 p1 ? 14MPa ，则可以计算出合模油缸缸径 DD?4 F0 4 ? 60000 N ? ? 0.074mm ? p1 ? ?14 ?106根据缸径和活塞杆的运动形式，选择单活塞杆 SD 基本型拉杆式液压缸，缸径 80mm，反过来的到合模油缸的推力 F0F0 ?? D24p1 ?? ? (80mm)24?14 ?106 ? 7t7t 较大与 6t，不太符合设计要求，重新调解溢流阀，最后确定进入合模油缸腔的压力 为 p2 ? 11.94MPa 根据生产力要求，合模时间 T=5s，且已知合模油缸活塞的行程 S0 ? 222mm ，则 合模油缸活塞的平均速度 vv? S0 222 ? ? 44.4mm / s T 520位置 0：合模起点，当合模转角 ? ? 113? 时，如图 2-9。图 2-9 ? ? 113? ??? ? ??? ? 因为是合模起点，所以速度 vm0 ? 0 和加速度 am0 ? 0 。 位置 1：当合模转角 ? ? 100? 时，如图 2-10。图-12 ? ? 100? 设定此时合模油缸活塞的速度 v01 ? 20mm / s 由式 3.1&1&i? L1sin(? ? ? ? ? ) cos ? 180sin(100? ? 5? ? 39?) cos 6? ? ? 1.52 L5sin(? ? ? ? ? ? ? ) cos ? 110sin(100? ? 5? ? 15? ? 6?) cos 39?vm1 ? vc1i ? 20 ?1.52 ? 30.4mm / s Sm1 ? 300 ? 274.6 ? 25.4mmam1 ? 31.75mm / s2位置 2：当合模转角 ? ? 80? 时，如图 2-1121图 2-11 ? ? 80? 同理可得vm2 ? 72.125mm / s ， Sm2 ? 83.1mm ， am2 ? 50.5mm / s 2位置 3：当合模转角 ? ? 60? 时，如图-14图 2-12 ? ? 60? 同理可得vm3 ? 91.5mm / s ， Sm3 ? 156.3mm ， am3 ? 24.2mm / s 2位置 4：当合模转角 ? ? 40? 时，如图 2-13。22图 2-13 ? ? 40? 同理可得vm4 ? 90.125mm / s ， Sm4 ? 228.4mm ， am4 ? ?1.4mm / s 2位置 5：当合模转角 ? ? 20? 时，如图 2-14。图 2-14 ? ? 20? 同理可得vm5 ? 24mm / s ， Sm5 ? 280.8mm ， am5 ? ?82mm / s2位置 6：当合模转角 ? ? 0? 时，图略??? ? ??? ? 合模终点，所以这时跟合模起点一样，速度 vm6 ? 0 和加速度 am6 ? 0 ，而动模板刚好走完全部行程，即 Sm6 ? 300mm 。 根据以上对合模行程、速度以及加速度分析，绘制合模行程、速度以及加速度关 于合模角 ? 的曲线图， 如图 2-15―2-17 所示。23图 2-15合模行程曲线图图 2-16动模板速度曲线图图 2-17动模板加速度曲线图通过分析以上三张曲线图能够很清楚地看出，之前的肘杆尺寸参数的设计是合 乎要求的。其中合模角 113? ~ 60? 这一阶段，动模板移动速度逐渐较快增大，过了 60 ? 后速度缓慢增大，知道合模角过了 50°后速度开始迅速下降，在 30°的时候下降的 最快，过了 30°后速度下降变慢，直到减至 0，这时动模板刚好走完全部行程，即Sm6 ? 300mm 。24第三章内翻式合模机构机械结构设计3.1 合模机构机械结构及主要零件设计图 根据第二章的分析及计算结果设计合模机构机械结构和主要零件。 注塑机调摸合模机构装配图详见设计图注塑机-1；后模板详见设计图注塑机-2； 动模板详见设计图注塑机-3；前模板详见设计图注塑机-4；十字滑块详见设计图注塑 机-5；液压马达座详见设计图注塑机-6；主后拉杆详见设计图注塑机-7；调模丝母详 见设计图注塑机-8；调模销轴详见设计图注塑机-9； 3.2 肘杆机构的强度校核 后连杆的静强度校核 当在锁模状态下时，肘杆所受的力最大，所以只校核肘杆在此状态下的强度。后 连杆的横截面积A ? 26mm ? 60mm ? 15.6cm2材料为 45 调质 （840° C 淬火， 600° C 回火） ， 查表得： ? b ? 600MPa,? s ? 355MPa ， 当后连杆与前连杆共线进入锁模状态时，在其二力杆方向受的力为F? F0 1200kN ? ? 1204.6kN cos ? cos 5?因为肘杆机构为完全上下对称结构，则后连杆受到的正应力??而许用应力F 1204.6kN / 2 ? ? 386.1MPa A 15.6cm 2[? ] ??bns?600 ? 400MPa 1.5式中 ns 为材料安全系数，取值为 1.5。显然 ? ? [? ] ，即校核通过。 3.3 铰轴的剪切强度校核 由于铰轴设计时尺寸受限，工作条件较恶劣，制造与安装精度、润滑条件等对其 寿命影响较大，所以它是肘杆合模机构中最容易损坏的部件。当承受较大载荷时，常 用的结构是采用多剪切面的铰轴。多剪切面的铰轴可使结构紧凑、接触面上的负荷分 布均匀，对摩擦面的工作条件也有较大改善。 根据所设计的锁模机构特点，选择铰轴的材料为 40Cr，直径为 38mm。铰轴的强 度主要决定于剪切应力，而弯曲应力因影响较小，在计算中给予适当的修正就可以。25因此，铰轴的强度可按纯剪切考虑，设计为 6 个剪切面。 也是当后连杆与前连杆共线进入锁模状态时，剪切应力为??Fs 1204.6kN / 2 / 6 ? ? 88.6 MPa ? D2 A 4[? ] ? 120MPa而许用应力显然 ? ? [? ] ，即校核通过。 3.4 注塑成型机的调模机构 调模装置是用来调整动模板与定模板之间距离， 其作用是适应不同厚度的注塑成 型模具。考虑合模力大小和机构的适应性，选择拉杆螺母调距。此结构是通过改变 后后模板的位置来实现调整的。结构如图 3-1 所示，由液压马达驱动小齿轮，小齿 轮带动大内齿圈转动，大齿圈再带动四个调模螺母转动，而调模螺母内孔与拉杆 为螺旋传动，同时调模螺母固定在后固定模板上，它既转动又移动 ,从而使整个肘 杆机构前后移动，达到调模的目的。大齿圈可使四个调节螺母同步调节。 大齿圈固定方式，通过 4 个滚珠轴承以其内圈进行定位，相当于大齿圈内圈挂在 4 个轴承外圈上，然后在通过 4 个滚珠轴承左右两侧的大轴套夹住大齿圈左右两侧， 从而进行轴向定位。调模丝母的尺寸参数详见注塑成型机-8。图 3-1大齿圈固定方式26第四章液压系统注塑成型机液压系统及其工作原理图 4-1 注塑机液压系统原理图1―变量叶片泵；2、6、13、16、23―二位四通电磁换向阀；3、4、5、27―三位四通电磁换 向阀；7、8、9、17―流阀；10、11、12、19、24―插装阀；14―液控单向阀； 15、20、26. 单向阀；18―节流阀；21、22、25―单向节流阀；I―合模液压缸；II―注射装置液压缸；III ―注射液压缸；IV―顶出液压缸；V―单向定量液压马达；VI―增压器；VII―双向定量液 压马达；B1-B4―压力表；F1―滤油器； F2―水冷却器； SQ―行程开关图 4-1 所示为该注塑机的液压系统原理图， 系统的油源为恒压控制变量叶片泵 1， 可与有关液压阀组成压力匹配回路、流量匹配回路及差动回路等，以实现节能。 整个系统共 5 个执行器（合模液压缸 I、注射装置液压缸 II、注射液压缸 III、顶 出液压缸 IV、单向定量液压马达 V） ，增压器 VI 用于合模装置高压锁模，双向定量 液压马达 VII 用于调模装置。 顶出缸和注射装置液压缸的运动分别由二位四通电磁换 向阀 23 和三位四通电磁换向阀 4 控制， 调模装置马达由三位四通电磁换向阀 27 控制， 其他液压缸和液压马达的运动则由插装阀及其电磁换向阀和先导压力阀等元件控制，27电磁换向阀的信号源为有关执行器上的行程开关。 整个系统可以分解为调模、合模锁模、注射装置前移、注射、保压、冷却和预塑、 注射装置后退和顶出等回路。各回路的工作原理如下。 1）调模液压回路 当电磁铁 19YA 和 20YA 无信号输入时，三位四通电磁换向阀 27“O”型机能， 油口 P、T、A、B 封闭，保持模厚不变。当电磁铁 19YA 得电信号时，压力油经阀 27 进入调模马达 VII 的右腔，左腔油经阀 27 后至回油 T，从而驱动马达旋转，将模 厚调大。同理，当电磁铁 20YA 得电信号时，将模厚调大。 2）合模和锁模液压回路 液压系统的整个工作循环从模具闭合开始。机器用按钮启动以后，电磁铁 1YA 通电使三位四通电磁换向阀 3 切换至右位， 使合模液压缸 I 的 C 腔经阀 3 通油箱。 A、 B 腔差动连接，故动模版快速前进。当动模版接近顶模版时，压下行程开关 SQ17， 使电磁铁 1YA 断电，17YA 通电，液压缸 I 的 C 腔回油经背压阀 10，合模力自动降 低，速度减慢，以减小合模的冲击力。 待合模到位后， 压下行程开关 SQ13， 使电磁铁 1YA 及 2YA 通电， 液压缸 I 的 B、 C 腔通油箱卸压， 泵 1 的压力油经二位四通电磁换向阀 16 及单向阀 20 进入锁模增压 器 IV 的左腔，增压器右腔的高压油进入液压缸 I 的 A 腔，将模具锁紧。快速合模的 速度可以通过调节插装阀 24 的开口量开调节。锁模时，B 腔的回油通过阻尼孔，以 提高锁模过渡过程的稳定性。 3）射装置前移和注射液压回路 在锁模的同时，电磁铁 4YA 带电，三位四通电磁换向阀 4 切换至左位，液压泵 1 的压力油经阀 4 进入注射装置液压缸 II 的 E 腔，带动整个注射装置前移，使喷嘴与 模具贴合，并压下行程开关 SQ16，使电磁铁 3YA 通电，三位四通电磁换向阀 5 切换 至右位，液压泵 1 的压力油经单向阀 15 和减压阀 19 及单向节流阀 22 进入注射液压 缸 III 的 J 腔，带动螺杆以高压高速将头部熔料注入模腔，注射液压缸的前进速度取 决于单向节流阀 22 的开度。此时螺杆头部作用于熔料上的注射压力（一次压力）由 直动式溢流阀 8 调节。 注射液压回路属于容积节流联合调速， 变量叶片泵 1 输出的流量取决于节流阀的 开度，泵输出的流量一直与负载所需流量相匹配，功率损失较小。 4）保压28由于低温模具的冷却作用， 使注入模腔的熔料产生收缩， 为制得质地致密的制品， 应对熔料保持一定的压力补缩，为此在注射行程最后，压下行程开关 SQ18，使电磁 铁 18YA 通电，此时，注射液压缸 III 的 J 腔压力改由压力阀 9 控制，调节改阀可以 使螺杆作用于熔料的保压压力（二次压力）获得不同值。在保压时，螺杆因补缩而有 少量的前移。 5）制品的冷却和预塑 当保压到模腔的熔料失去从浇口流回的可能性时，注射液压缸 III 内的保压可以 卸去（此时合模液压缸内的高压也可以撤除） ，使制品在模具内冷却定型。此时，电 磁铁 13YA 通电，二位四通电磁换向阀 6 切换至右位，液压泵的压力油经单向阀 11 及插装阀 12 和节流阀 18 组成的溢流节流阀，进入预塑液压马达 V，马达驱动螺杆转 动（转动速度由插装阀 12 和节流阀 18 组成的溢流节流阀调定和稳速） ，将来自料斗 的粒状塑料向前输送并使其塑化。 由于螺杆头部熔料压力的作用，使螺杆转动的同时又发生后退，螺杆的后退量表 示了螺杆头部所积存的熔料体积量。当回退到计量值时，行程开关 SQ19 被压下，电 磁铁 13YA 断电，螺杆停止转动，准备下一次注射。 制品冷却与螺杆塑化在时间是重叠的，在一般情况下，螺杆塑化计量时间少于制 品冷却时间。 液压马达驱动螺杆工作期间，由于溢流节流阀的作用，既保证了螺杆转速恒定和 重复计量精度，又使液压泵的工作压力始终跟负载压力变化，从而实现了压力匹配。 6）注射装置后退和开模顶出制品 待螺杆塑化计量完毕后，为了使喷嘴不至于因长时间和冷模接触而形成冷料等 缘故，经常需要将喷嘴撤离模具，即注射装置后退。为此行程开关 SQ19 发讯使电磁 铁 5YA 通电，换向阀 4 切换至右位，液压泵的压力油经阀 4 进入注射装置液压缸 II 的 F 腔，带动整个注射装置后退。喷嘴后退到位后，压下行程开关 SQ15，使电磁铁 6YA 通电，换向阀 3 切换至左位，模具打开，开模到位后，压下行程开关 SQ25，使 电磁铁 10YA 通电， 液压泵的压力油经阀 23 和单向节流阀 25 进入顶出液压缸 V 的左 腔，推动顶出杆将制品从模具内顶出，完成整个工作循环。注塑机液压原理图详见设 计图注塑机-0。29第五章其它机构5.1 注塑成型机的机械保险装置 为保证人、机和模具的绝对安全，除应设置电气、液压保险外，还应设置机械保 险装置。 为防止误动作，万一电气、液压的安全保险装置或程序失灵时，在安全门未关 闭的状态下，动模板失去合模能力。即当合模油缸刚启动的时候，若安全门未关闭― ―保险挡板（图-22）未被压下――保险挡板挡住前模板上的安全通孔――保险杆直 接定在了保险挡板上――实现机械强制保险。 值得一提的是，在合模油缸刚启动的时候，即合模转角 ? ? 113? 时，力的放大 比ML5sin(? ? ? ? ? ? ? ) cos ? 110sin(113? ? 5? ? 15? ? 10?) cos 34? ? L1sin(? ? ? ? ? ) cos ? 180sin(113? ? 5? ? 34?) cos10? ? 0.659 M?显然，肘杆机构在这时反而将合模油缸的推力缩小了，即动模板的推力相对锁模力来 说很小，从而达到机械保险的动作要求。 5.2 注塑成型机的注射装置 5.2.1 注塑机的注塑油缸数类型的选择与确定 目前，常见的注塑装置有单缸形式和双缸形式，并通过液压马达直接驱动螺杆注 塑。下面就对单缸形式和双缸形式作简单的分析比较。 （1）单缸注射装置 单缸注射装置的原理与双缸注射装置基本上相同， 只是在结构布置上有所差异而 已，具体原理在双缸注射装置中阐述。单缸注射装置的结构特点是，在注射活塞与活 塞杆之间布置有滚动轴承和径向轴承，结构较复杂。由于螺杆、油马达、注射油缸是 一线式排列，导致轴向尺寸加大，注射座的尾部偏差因素加大，影响其稳定性。 （2）双缸注射装置 双缸注射装置的原理是：如图 5-1。预塑时，在塑化部件 1 中的螺杆，通过液压 马达 4 驱动主轴旋转，主轴一端与螺杆键连接，另一端与液压马达轴键连接。螺杆旋 转时，物料塑化并将塑化好的熔料推到料筒前端的储料室中，与此同时，螺杆在物料 的反作用下后退，使注射液压缸 3 后退，完成计量。注射时，注射液压缸 3 的杆腔进30油带动螺杆以高压高速将头部熔料注入模具型腔。图 5-1 双缸注射 1-塑化部件；2-注射座；3-注射液压缸；4-液压马达 5.2.2 注塑成型机的注塑装置的其他部件 1）螺杆 螺杆是塑化部件中的关键部件，和塑料直接接触，塑料通过螺槽的有效长度， 在其表面经过很长的热历程，要经过从玻璃态到黏弹态再到黏流态的转变， 最后在注射液压缸的作用下将熔料通过喷嘴注入模腔。根据最初的机型确定、材料性 质以及产品质量要求，选择用通用型螺杆。 2）螺杆头，在注射螺杆中，螺杆头的作用是：预塑时，能将塑化好的熔体放流 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。根据 产品注塑用塑料为 PVC，其热稳定性较差，可用无止逆环型尖头形螺杆头。 3）料筒，它是塑化部件的重要零件，内装螺杆外装加热圈，起加热料使用料从 完成玻璃态到黏弹态再到黏流态的转变，同时还承受复合应力和热应力的作用。 4）喷嘴，喷嘴是连接塑化装置与模具流道的重要部。其作用有：预塑时，建立 背压，驱除气体，防止熔体流涎，提高塑化能力和计量精度；注射时，与模具主浇套 形成接触压力，保持喷嘴与浇套良好接触，形成密闭流道，防止塑料熔体在高压下外 溢；保压时，便于向模具制品中补料，而冷却定型时增加回流阻力，减小或防止模腔 中熔体向回流等。根据产品注塑用塑料为 PVC，选用直通式螺杆。31参考文献 [1]吴宗泽.机械设计课程设计手册[M].3 版.北京：高等教育出版社,2006. [2] 濮良贵.机械设计[M].8 版.北京：高等教育出版社,2007. [3] 孙桓.机械原理(第七版). 北京：高等教育出版社,2006. [4] 廖念钊.互换性与技术测量[M].4 版.北京：中国计量出版社,2006. [5] 陈青葵.注塑成型. 北京：化学工业出版社,2007. [6] 王兴天.注塑技术与注塑机. 北京：化学工业出版社,2005. [7] 杨卫明.注塑成型新技术.北京：化学工业出版社,2008. [8] 宋锦春.液压与气压传动.北京:科学出版社，2006. [9] 李壮云.液压气动与液力工程手册（上册）.北京:电子工业出版社,2008. [10]傅衣铭.材料力学.长沙：湖南大学出版社，2007. [11]张俊彦.理论力学.北京：北京大学出版社，2006. [12] 张春伟 . 肘杆式注塑机合模机构合模点配置方法研究 . 塑料工业 .2008, 第 36 第 6 期：34-37. [13]欧笛声.双曲肘五孔斜排合模机构的设计改进. 广西工学院学报,2005-12,第 16 卷 第 4 期.32总结本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难 免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导师的指导，以及一起工作的同事的支持， 想要完成这个设计是难以想象的。在这里要感谢我的导师老师。整个过程中都给予了 我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是李老师仍然细心地纠正图纸中的错误， 对我的毕业论文的不当之处进行全面的修改指导。除了敬佩李老师的专业水平外，他 的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样。我再说一次谢谢！33
一、软件仿真在注塑机机械结构设计中的运用 近些年来软件的仿真和分析在各个领域中的运用越来越普及,对于注塑机机械结构设计也 不例外。比如在对注塑机合模装置的...
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