塑料注射成型机液压系统的设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 湖南文理学院芙蓉学院  本科生毕业设计论文  题     目    塑料注射成型机液压系统的设计   学生姓名        邹逸群                     学     号   29 号                    专业班级   机自 1202                  指导老师        汪   超                    年    月    日 I 目  录  摘  要  . . 一章  绪论  . 1 题背景及意义  . 1 内外发展状况  . 1 第二章  总体结构方案确定与参数计算  . 3 计要求及技术参数  . 3 计要求  . 3 术参数  . 3 料注射成型机结构方案确定  . 3 射机构方案  . 3 模机构方案  . 4 况分析  . 5 液压缸的负载 分析  . 5 液压缸的速度分析  . 6 定液压系统主要参数  . 7 选液压缸工作压力  . 7 压缸主要结构参数计算  . 7 算液压执行元件实际工作压力  . 8 算液压执行元件实际所需流量  . 9 第三章  液压系统设计  . 10 统方案设计  . 10 定液压系统图  . 11 定液压系统图  . 11 作循环分析  . 11 压元件的计算与选择  . 12 压泵的选择  . 12 动机功率的确定  . 12   液压阀的选择  . 12 压马达的选择  . 13 管内径计算  . 13 定油箱的有效容积  . 14 压系统性能验算  . 14 算回路中的压力损失  . 14 压系统发热温升计算  . 14 第四章  液压缸设计  . 16 压缸主要尺寸的确定  . 16 压缸壁厚和外经的计算  . 16 压缸工作行程的确定  . 16 盖厚度的确定  . 17 小导向长度的确定  . 17 体长度的确定  . 18 液压缸强度校核  . 18 压缸的结构设计  . 19 体与缸盖的连接形式  . 19 塞杆与活塞的连接结构  . 19 向部分的结构  . 20 封形式选择  . 20 结  论  . 21 参考文献  . 22 致  谢  . 23    要  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。 在 塑料 成型加工中，注塑占有占有重要位置，其设备就是注塑 机。 本文在此背景下 设计 塑料注射成型机液压系统 。  本文首先 分析 了注塑机行业的 研究现况及 塑料注射成型机 结构 特点， 在此分析基础上确定了 塑料 注射成型机 结构方案；接着，通过工况分析选定了液压系统方案；然后，通过计算选定了各液压元件及 设计了 液压缸； 最后，通过 图软件绘制了 液压系统原理图 、 液压缸 装配图 等 。  通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如： 液压传动、 机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用 图软件，对今后的工作于生活具有极大 意义。  关键词： 注塑机， 液压系统， 注射，油缸   is an of it is a In of an is In of of is in on of by of of of of of of be to in is of 1 第一章  绪论  题背景 及意义  塑料成型加工设备是在橡胶机械和金属压铸机的基础上发展起来的。自 19 世纪 70年代出现聚合物注射成型工艺和简单的成型设备以来，作为一个产业， 直至 20 世纪 30年代才获得较快发展，塑料成型加工设备逐渐商品化，注射成型和挤出成型已成为工业化的加工方法。吹塑成型是仅次于注塑与挤出的第三大塑料成型方法，也是发展最快的一种塑料成型方法。  塑料注射成型是一种注射兼模塑的成型方法，其设备称塑料注射成型机，简称注塑机。塑料注射成型机是将热塑性塑料和热固性塑料制成各种塑料制品的主要成型设备。普通塑料注射成型机是指目前应用最广泛的，加工热塑性塑料的单螺杆或柱塞的卧式、立式或角式的单工位注塑机。  随着全球经济一体化的进程越来越深，塑料成型机的国际竞争必将愈发激烈。目前 ，国内塑料注射成型机的技术水平还不够发达，就设计方法而言，尚处于较为传统的设计阶段，对计算机仿真方法的使用并不多，数学优化软件使用率也并不高。就很难提高塑料成型机的质量和生产效率。中国的塑料成型机制造行业的形势将变得更为严峻，将面临更为强大的竞争对手。  内外发展状况  目前国内的塑料注射成型机产品仍主要集中在中小型设备上，低档产品多，技术含量偏低，有些品种还未开始研发，比如大型高精度塑料注射成型机还处于空缺阶段，需要进口补充。天津大学，天津理工大学，北京化工大学等高校在这方面己进行了研究，取得了一定的 成果。  在我国中空塑料成型机的发展历程中，挤吹中空塑料成型机是发展最快最完善的中空塑料成型机，特别是小型挤吹中空塑料成型机的发展速度特别快。现在，我国已有多家制造厂家能生产成形 1000L 单层中空容器的挤吹中空塑料成型机。  多层共挤出中空塑料成型机是很有发展前途的中空塑料成型机。多层吹塑高阻隔性中空制品在中空制品领域内占的比例越来越大。多层吹塑制品不仅在食品包装工业发展很快，而且在化学品、化妆品、医药卫生及其它工业包装方面也迅速增长。   2 多层共挤中空塑料成型机在我国挤吹中空塑料成型机领域中是一个薄弱环节。多层共 挤中空制品的发展促进了多层共挤出中空塑料成型机的发展。国际上，近年来，多层共挤出中空塑料成型机发展的速度很快，同时技术进步也很快。国内也有一些品种推出，例如，衡阳华意机械橡塑机有限公司开发的 层共出挤出双工位模内贴标中空成型机，采用四模头双工位，配备精确的集成 控系统，各螺杆挤出压力实时检测，自动去飞边，精确的西门子全电脑控制在不影响制品阻透性品质情况下减小中层及内层厚度（ ,填补了国内空白。陕西包装塑料机械厂能够生产六层 500到德国同类 机的水平。  2013 年中国进口塑机 10052 台，进口金额约 元，出口塑机 135213 台，出口金额约 元，不过随着中国塑料机械产业十二五发展规划把精密铸造装备，节能塑料成型加工装备等六大领域列为发展重点，中国塑机产业将迎来更大的发展。   3 第二章  总体 结构方案确定与参数 计算  计要求及技术参数  计要求  设计 塑料 注射成 型机液压系统 ， 工作循环过程为：  合模 注射 包压 冷却 预塑 注射模后退 开模 顶出制品 顶出缸后退 合模，其中合模的动作又分为 ：快速合模，慢速合模，锁模。锁模的时间较长，直到开模的这段时间前都是锁模。  术参数  选定 塑料注射成型机技术参数如下表：  项目  参数  项目  参数  螺杆  直径 /0 动模板最大速度 /50 行程 /00 快速合模速度 /m/s 大注射压力 /53 慢速合模速度 /m/s 速 /r/0 快速开模速度 /m/s 动功率 / 慢速开模速度 /m/s 射座  行程 /30 注射速度 /m/s  大推力 /7 注射座前进速度 /m/s 大合模力 /00 注射座后退速度 /m/s 模力 /9 料 注射成型机 结构方案确定  射 机构 方案  目前，常见的注塑装置有单缸形式和双缸形式， 本次采用 双缸形式的，并且都是通过液压马达直接驱动螺杆注塑。本注射机选用双缸形式，结构如下图：   4 图 2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  12， 6 345 789构 ； 10模 机构 方案  （ 1）合模机构方案  合模机构有液压式、机械式和机械    液压曲肘连杆式  属机械 结构特点是液压缸通过曲柄连杆机构驱动模板实现启闭模运动，充分利用了曲柄连杆机构的行程、速度、力的放大特性和自锁特性，达到快速、高效和节能的效果。常用的液压曲肘连杆式形式有：双曲肘内翻式、双曲肘外翻式、撑肘式、单曲肘摆缸式和单曲肘挂缸式。    直压式合模  此种结构的特点是其开关模动作及锁模动作都是通过油缸直接作用完成的。移模 速度和合模力的大小分别由活塞杆的移动速度和活塞产生的最大轴向力确定。  对比上述 合模 机构 方案 ， 采用直压式合模。  （ 2）顶出装置方案   5 顶出装置要有足够的顶出力，顶出速度，顶出次数和顶出精度，是在顶出油缸的作用下作顶出动作。  本注塑机采用如下顶出装置的方案顶出油缸是通过导杆固定在动模板上的。如图2示，其主要的由顶出油缸和顶出杆组成，油缸为双作用活塞式油缸。  图 2式机顶出装置示意图  12345678况分析  液压缸的负载分析  （ 1）合模缸的负载  塑料 注射成型机合模机构采用 直压式合模 机构  因此合模缸负载：1/1 式中： P 合 模具的合模力  1 合模机构传动比，查参数得  故：   50 01 （ 2）注射座移动缸的负载  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。  根据技术参数， 注射座移动 缸 最大推力为： 32  （ 3）注射缸负载  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。  3 4  式中， d螺杆直径，由给定参数知： d   6 p喷嘴处最大注射压力，已知 p 100 故：   （ 4）顶出缸负载  根据技术参数， 顶出缸 最大推力为： 04  （ 5）进料液压马达载荷转矩计算   79660/0523取液压马达的机械效率为 其载荷转矩   8 3  6  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 得相应的作用于活塞上的载荷力，并列于表 2。  表 2液压缸的载荷力  名称  工况  液压缸外负载N 液压缸活塞外负载F o/模缸  合模  90 100 锁模  900 1000 开模  49 55 注射座移动缸  移动   顶紧  27 30 注射 缸  注射  192 213 液压缸的 速度分析  根据给定技术参数可知各缸 速度如下：  项目  参数  动模板最大速度 /50 快速合模速度 /m/s 速合模速度 /m/s 速开模速度 /m/s 速开模速度 /m/s 7 注射速度 /m/s 射座前进速度 /m/s 射座后退速度 /m/s 定液压系统主要参数  选液压缸工作压力  根据上述注射成型机各缸负载及速度要求，结合我国目前生产及实际情况并参考塑料机 械液压手册如下表 2表 2步选定液压缸工作压力为 0 表 2负载选择工作压力  负载 / 0 工作压力/0，取 。  为保证最小导向长度 H，若过分增大 1l 和 B 都是不适宜的，必要时可在缸盖与活塞之间增加一隔套 K 来增加 H 的值。隔套的长度 C 由需要的最小导向长度 H 决定，即   121   18 最小导向长度： 2016 0 ，取   H=72塞宽度： B=00盖滑动支承面长度：   不需要隔套  体长度的确定  液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径的 2030 倍。  缸体内部长度 60160100  液压缸强度校核  （ 1）缸筒壁厚校核  1 0 ) 2 当 时 ， 壁 厚 应 满 足。   0 . 4 1 0 ) 1 2 0 . 3 p 当 时 ， 壁 厚 应 满 足。  前面已经通过计算得： D =80 =10有 D 8 10，所以为厚壁缸。   =10 0 . 4 2 0 . 3 p = 8 0 1 0 0 0 . 4 3 12 1 0 0 0 . 3 3 =见缸筒壁厚满足强度要求。  （ 2）活塞杆稳 定性的验算  活塞杆的稳定性的校核依照下式（稳定条件）进行 ：  n  式中   安全系数，一般取 2 4。  当活塞杆的细长比 12时  = 22 2   19 当活塞杆的细长比 12时，且 12 = 20 120 时，则  = 221式中   l 安装长度，其值与 安装方式有关。   活塞杆截面最小回转半径， =  1 柔性系数。  2 由液压缸支承方式决定的末端系数。  E 活塞杆材料的弹性模量，对刚取 E = 1 1 22  1 0 /。  J 活塞杆横截面惯性 矩， A 为活塞杆横截面积。  f 由材料强度决定的实验值。  根据验算，液压缸满足稳定性要求。  压缸的结构设计  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。  本次设计中采用外半环连接，如下图 3 所示：  图 3体与缸盖外半环连接方式  特点 ：结构较简单；加工装配方便 ，但 外型尺寸大；缸筒开槽，削弱了强度，需增加缸筒壁厚 。  塞杆与活塞的连接结构  参阅 > 2用组合式结构中的 螺纹连接。如下图 4 所示：   20 图 3塞杆与活塞螺纹连接方式  特点：结构简单，在振动的工作条件下容易松动，必须用锁紧装置。应用较多，如组合机床与工程机械上的液压缸。  向部分的结构  活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘和锁紧装置等。  在本次设计中，采用导向套导向的结构形式，其特点为：导向套与活塞杆接触支承导向，磨损后便于更换，导向套也可用耐磨材料。  封形式选择  盖与杆的密封常采用 Y 形、 V 形密封装置。密封可靠适用于 中高压液压缸。  防尘方式常用 J 形或三角形防尘装置。活塞及活塞杆处密封圈的选用活塞及活塞杆处的密封圈的选用，应根据密封的部位、使用的压力、温度、运动速度的范围不同而选择不同类型的密封圈。在本次设计中采用 O 形密封圈。   21 结  论  这次设计的三个月时间里，我从不了解到深刻的理解 液压系统 的设计课题，对我们大学四年所学到的知识，特别是对机械设计、机械原理、以及机械制图方面的知识有了更深的理解和提高。并且从中培养了自己对问题的独立思考能力以及分析问题的能力，对资料和文献的检索能力，也培养了我们将所学 基础理论与专业知识运用解决实际问题的能力。对培养我们的独立工作能力和创新精神具有很重要的作用。当然，在这些过程中也存在许多没有解决好的并有待改进和提高的问题。虽然在设计中难免有不足之处，但是通过这次的锻炼对我今后在事业上的成功奠定了坚实的基础。   22 参考文献  1 陈世煌 M学工业出版社， 2006. 2 梁基照 M防工业出版社， 2006. 3 北京化工学院，天津轻工业学院 M学工业出版 社， 4 路甬祥 M械工业出版社， 5 徐灏 M. 北京：机械工业出版社， 6 李  茜 , 夏伯锴，注塑机注射速度的模型预测迭代学习控制 J/中国