注塑机结构设计-一种塑料成型机的设计（全套含CAD图纸）
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注塑
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青岛农业大学海都学院毕业设计任务书 论文（设计）题目 一种注塑机的设计 要求完成时间 论文（设计）内容（需明确列出研究的问题）： 设计一台 注塑机 ，具有能一次成型外型复杂、尺寸精确 、 质地密致的塑料制品， 要求包括如下设计内容： 资料、数据、技术水平等方面的要求 说明书要求内容充实，文字叙述条理清楚、重点突出。专业术语、计量单位、图表格式、文字书写以及引用文献，均应按正式出版物要求来表述。说明书应按要求格式打印，篇幅在 8000 字左右。设计计算方法正确，数据来源可靠。相关分析计算要完整、结果正确。图表资料要完整、正确。要求用 制出总装图和零件图，绘图应符合国家标准。 指导教师签名： 年 月 日 青岛农业大学海都学院 本科生毕业论文 (设计 )开题报告 题 目： 一种注塑机 的设计 姓名： 学号： 年级： 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师：姓名 职称 青岛农业大学海都学院教务部 二 O 一 二 年 六 月 一 日 说 明 一、开题报告前的准备 1确定毕业论文 (设计 )题目。 2与指导教师一起讨论，制定毕业论文 (设计 )的工作计划。 3、根据计划需要查阅、收集资料并确定撰写提纲，提纲一般有以下几部分构成： 论文 (设计 )的目的与意义。 国内外同类论文 (设计 )的概况综述。 论文 (设计 )的主要内容。 论文 (设计 )方法。 论文 (设计 )实施计划。 二、开题 报告 1开题报告应在指导教师指导下进行，并按规定时间完成。 2本报告一式三份，学生本人、指导教师、所在系各一份。 三、注意事项 1开题报告应由学生在指导教师指导下独立完成。 2、无开题报告的毕业论文 (设计 )不的参加评审。 3、本表要用计算机填写， 张打印，签字要手写。 一、选题依据 (拟开展研究项目的研究目的、意义等 ) 注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法，注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品，适合高效率、大批量的生产方式，已发展成为塑料制品最主要的成型加工方法。 课题要求针对 注塑成型的特点 和技术要求，设计 一款简单的注塑成型机 。 该款注塑机 对保证 各个注塑 产品的质量、节约成本支出、缩短产品制造周期、满足大量生产需要以及减轻劳动强度有着非常重要的现实意义。 二、文献综述内容 (在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献 ) 塑料模具的发展是随着塑料 工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品业要发展，必然要求塑料模具产业随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要 用户 行业近年来都高位运行，发展迅速，因此，塑料模具也快速发展。 2007 年，我国大陆地区的塑料模具销售额约为 365 亿元 1。 注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法，世界上注塑模的产量约占塑料成型模具总产量的 50 %以上，注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品，适合高效 率、大批量的生产方式，已发展成为塑料制品最主要的成型加工方法 2。 塑料产品的设计与其它材料如钢、铜、铝、木材等的设计有部分是类似的，但是由于塑料材料组成的多样性，结构、形状的多变性，使得它比起其它材料更具设计特性，特别是它的形状设计、材料选择、加工方法的选择，更是其它大部分材料无可比拟的。目前，我国绝大多数的塑料产品都采用注塑成型，注塑成型模具 及注塑机 是这种生产方式中的关键设备，这就要求在设计塑料制品的同时要考虑其中的模具 及注塑机 因素 3。 注塑模计算机模拟技术的开发与应用日渐成熟，通过对塑料材料性能 的研究和注射成型工艺过程的模拟和分析，为塑料制品的设计、材料选择、模具设计、注射成型工艺的制定及注射成型过程的控制提供了科学依据 4， 5。 注射成型是加工热塑性高分子材料的主要方法之一。这种方法能制得外形复杂、尺寸精确和带有金属嵌件的制品，对各种聚合物加工的适应性强，易于实现全自动化生产。目前世界上 80%的工程塑料制品采用注射成型加工。 注射成型加工的主要设备是注塑机。八十年代以后，随着工程塑料的迅速发展和其应用领域的不断开拓，注塑机正朝着高速、高效、低能耗和高自动化的方向发展。 注塑机的发展水平及趋势 ：随着塑胶制品多样化市场需求越来越大 ,注塑机设备的升级换代也越来越快。早期的注塑机都是全液压式，由于环保和节能的需要，以及伺服电机的成熟应用和价格的大幅度下降，随着塑胶制品多样化市场需求越来越大 ,注塑机设备的升级换代也越来越快。早期的注塑机都是全液压式，由于环保和节能的需要，以及伺服电机的成熟应用和价格的大幅度下降，近年来全电动式的精密注塑机越来越多。随着世界各国在环保，如能耗、噪音、泄漏等控制方面日益严格的要求，节能已完成为注塑机电液系统的研究重点，针对阀控电液系统有较大能量损失的不足，德、日等国发展了应 用变量泵和电液比例阀结合的负载感应型的注塑机电液控制系统。为进一步降低能耗，减少噪音，最新一代的注塑机是用转速可调的电动机驱动液压泵为动力源，在保压、冷却及空转工况保持很低转速，以达到节能、降噪的目的，其工作原理简述如下： 利用注塑机同步信号及电气控制系统，根据注塑成型的工艺要求，将电液比例控制系统，模拟成负载跟踪控制系统，使油泵电机的转速与注塑机工作所需液压的流量与压力乘积成正比，将传统的定量泵改造成变频变量泵，从而使溢流阀的回油流量降到最小，无高压节流能量损失，进而将传统有高压节流的“耗能型”注塑机升级为无高压节流的“节能型”注塑机，节能型注塑机除了节能功能之主要特性外，依据其节能原理，还具有附加系列的优点： 减轻开、锁模冲击，延长机械和模具使用寿命。 延长油路系统（密封组件等）使用寿命，减少维修次数、节省维护 降低噪音、改善工作环境。 系统油温大幅降低，冷却用水量可节省 30% 对电机具有过压、过流、缺相等多种保护。 注塑机原有的控制方式及油路不变。 将注塑机改造升级为“节能型”注塑机，其投资（主要是变频器）应该在一年内可通过节约的电费或油费收回。 总之，开发“节能型”注塑机理论可行，投资小、效益明显，或许在不久的将来，变频节能型注塑机会成为注塑机制造业的新卖点。 国内发展水平及方向：目前中国塑料机械产品主要集中在通用的中小型设备上，技术含量低， 20 世纪 80代的低档产品供大于求，机械制造能力过剩，企业效益 下降。有的品种特别是超精大型高档产品还是空白，仍需进口。据 2001 年统计，中国进口塑料机械使用外汇 美元，而出口塑料机械创汇只有 口远大于出口。 中国加入世界经贸组织 (，国外的机械制造业加速对华转移，世界一些知名的塑料机械企业，如德国德马克、克虏伯、巴登菲尔，日本住友重工等公司先后“进驻”中国，有的还进一步设立了技术中心。国外塑料机械制造商的进入给中国塑料机械行业带来了发展活力，同时也使中国塑料机械制造企业充满了机遇与挑战。 参考文献 1周永泰 . 中国塑料模具发展现状与 出口前景 2008，（ 8）： 32 34 2叶久新 ， 王群 长沙： 湖南科学技术出版社 ， 2005 3季晓冬 农机使用与维修， 2009，（ 1）： 116 4陈光忠，文求实 . 在注塑模具设计中的应用 2005， (2)： 30 34 5陈涛 现代制造工程， 2009，（ 3）： 90 91 三、研究方案 (研究内容、目标、研究方法、技术路线、拟解决的问题、特色或创新点等 ) 研究内容： 通过对 注 塑成型的 分析，完成其注塑成型 注塑机 的设计。 研究目标： 设计 一款简单的注塑成型机 。所设计的注塑 机 应结构合理，能够满足产品质量及生产率的要求。 研究方法： 在理论分析的基础上，参照现有同类型塑料制品的注塑成型 机的结构进行 注塑机 的设计。 注塑成型机的设计特点：此成型机是针对所有热塑性和某些热固性塑料而设计的，目的明确；在结构上，此成型机的设计与模具设计机密相关。此成型机体积小，可以节省车间面积。 注塑机设计的要求： 满足加工量度的要求 满足提高生产率的要求 结构简单，设计制造容易 操作维修方面，使用安全可靠 体积小，占地面积小 成本低 其它如外形美观、噪音小，成型方便，并且符合环境保护等要求 注塑成型机的动力源可用电动、滚动综合使用， 并且操作方便、高效，结构简单，易加工。 本课题将要完成的主要任务如下 : 注塑机的总体设计 注塑装置设计 合模装置设计 电气液压装置设计 设计体会 四、进程计划 (各研究环节的安排、实施进度、完成程度等 ) 熟悉课题，查阅资料，明确设计任务 注塑机 总体结构设计 传动臂的 设计 成型零件结构设计 电气原理图 设计 液压原理图 设计 固定支架的 设计 撰写设计说明书 整理、打印设计资料，准备答辩 五、指导教师评语 指导教师签字： 201 年 月 日 六、学科组意见 组长签字： 201 年 月 日 七、系意见 主任签字： 201 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 岛农业大学海都学院 本科生毕业论文（设计） 题 目： 一种注塑机的设计 姓 名： 系 别： 工 程 系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 号： 指导教师： 完成时间： 2012 年 6 月 18 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 业论文（设计）诚信声明 本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师 指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学海都学院或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书 本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学海都学院可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学海都学院。 论文（设计）作者签名： 日期 ： 年 月 日 指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 录 摘 要 . . 言 . 1 第一章 绪论 . 2 塑机的概述 2 塑机的组成和分 类 2 塑机的发展状况 4 5 题的提出 . 5 题的主要任务 . 6 第二章 注塑机的设计方案 . 7 器类型的选择 7 塑装置 9 化部件 . 9 量装置 . 10 第三章 注射机的基本参数的计算 . 12 第四章 注射装置结构及主要零件的设计 . 13 压缸缸体的设计 13 体内径计算 . 13 筒壁厚计算 . 13 底计算 . 14 塞杆结构设计 15 塞结构设计 16 塞的设计 16 流梭结构设计 16 嘴结构设计 16 第五章 合模装置结构设计 . 17 塑机合模装置的基本参数 17 模装置主要零件设计 18 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 缸体设计 . 18 塞杆设计 . 19 第六章 液压系统设计 . 20 作过程 21 压元件选择 21 择液压泵 . 21 定液压泵的最大流量 . 21 择液压泵的规格 . 22 择控制阀 . 23 第七章 电气控制系统设计 . 24 作过程 25 7 2 电气元件的选择 25 机的选择 . 25 . 26 断器的选择 . 27 继电器的选择 . 27 它元件的选择 . 27 第八章 总结和建议 . 29 议 29 结 29 参考文献 . 30 致 谢 . 31 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 种注塑机的 设计 摘 要 本机器采用长方形底座支撑，底部内舍设置液压系统，在底座壁上设有塑料窗口，便于观察液压系统的工作情况，便于检查和维修。工作部分的左端是由合模油缸组成，而注射装置在右端，机身与底座是采用螺栓连接。液压系统采用 溢 流阀来调节系统工作压力，采用节流阀来调节合模速度。采用卧式注塑机这样的设计方式液压系统在底座内，可减少噪音。另外，模具便于安装。 本文根据设计任务书要求，首先简要介绍了 注塑机 的概念、 注塑机 的组成及分类等，确定了 注射剂 的技术参数， 设计了注射装置结构及合模装置结构。以此 为据，选择了合适的液压系统。 本机结构简单，安装方面，产品加工容易成型，而且工作安全可靠，基本杜绝故障的发生，此外，注塑机的零部件易加工，价格合理。 关键 词 ： 塑料成型；注塑机；注射机 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 V he a of in of of to of by in of is by to is to of of in In is to to of to of on is to of in to 计） 1 前言 根据学校对毕业设计的要求以及在青岛海图模具公司 的具体情况， 在做该 设计前我先进行了广泛的调查，先后收集了 若干 个题目。经过对这些题目的比较， 感觉 设计一台塑料成型 机是 比较 有意义的。因为塑料制品的重量轻、成本低、美观实用，所以无论是从需要的品种还是需要的数量来看，塑料制品会越来越多，因此，经 过 指导老师同意，我的毕业设计题目确定为 一种注塑机 。 由于 实践经验不足 ，实践知识和技能的缺乏， 在设计中 难免 会遇到各种困难， 但 我有决心在老师 及工厂工作人员 的指导下设计出一台能够满足生产需要的注塑机 。青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 2 第一章 绪论 塑机的概述 注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生 活各个领域。在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个 塑料成型设备 的 20 从而成为目前 塑料机械 中增长最快，生产数量最多的机种之一。据有关资料统计， 1996我国出口注塑机 8383 台（套），进口注塑机 42959 台（套），其中 1998 年我国注塑机产量达到 20000 台，其销售额占塑机总销售额的 我国塑料加工企业星罗其布，遍布全国各地，设备的技术水平参差不齐，大多数加工企业的设备都需要技术改造。这几年来，我国塑机行业的技术进步十分显著，尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小，在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择国产设备，以较小的投入，同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造创造了条件。 塑机的组成和分类 注塑机的类型有 :立式、卧式、全电式，但是无论那种注塑机，其基本功能有两个： （ 1）加热塑料，使其达到熔化状态； （ 2）对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。 注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成 。 （ 1）注射系统 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，在一定青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 3 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 、射咀部分组成。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 ）。 （ 2）合模系统 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，供给予模具足够的锁模力，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、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。 （ 3）液压系统 液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成，其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量，从而满足注射成型工艺各项要求。 （ 4）电气控制系统 电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求（压力、温度、速度、时间）和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器 、传感器 等组成。一般有四种控制方式，手动、半自动、全自 动、调整。 （ 5）加热 /冷却系统 加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源；冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。 （ 6）润滑系统 润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手 动润滑，也可以是自动电动润滑； 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 4 （ 7）安全保护与监测系统 注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气 机械 液压的联锁保护。 监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。 塑机的发展状况 目前中国生产注塑机的厂家较多，据不完全统计已超过 60 家。注塑机的结构形式有立式和卧式两种。按生产出的制品可分为普通型和精密型注塑机。一次注射量45模力 200工原料有热固性塑料、热塑性塑料和橡胶三种。热塑性塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、 尼龙、 聚氨酯、聚碳酸酯、有机玻璃、聚砜及 (丙烯腈 /丁二烯 /苯乙烯 )共聚物 (。从加工出的制品来看，有单色、双色的一般和精密塑料制品。上述产品的主要生产厂家都有自己的系列，各有自己的特点。如广东震德塑料机械厂有限公司生产的捷霸 列注塑机每一种规格均有数控和电脑控制两种形式。又如浙江省宁波海天机械有限公司生产的 用于生产各种高精密的热性塑料制品，机器采 用线型移动传感器控制注射、合模、顶出，采用多重 控系统、大幅面彩色 示、全电脑自动控制。 普通卧式注塑机仍是注塑机发展的主导方向，其基本结构几乎没有大的变化，除了继续提高其控制及自动化水平、降低能耗外，生产厂家根据市场的变化正在向组合系列化方向发展，如同一型号的注塑机配置大、中、小三种注射装置，组合成标准型和组合型，增加了灵活性，扩大了使用范围，提高了经济效益。 近几年来，世界上工业发达国家的注塑机生产厂家都在不断提高普通注塑机的功能、质量、 辅助设备的 配套能力，以及自动化水平。同时大力开发 、发展大型注塑机、专用注塑机、反应注塑机和精密注塑机，以满足生产塑料合金、磁性塑料、带嵌件的塑料制品的需求。 注塑机是目前中国塑料机械中发展速度最快、水平与工业发达国家差距较小的塑机品种之一。但主要指普通型注塑机，在特大型、各种特殊、专用、精密注塑机的多数品种方面，有的产品尚属空白，这是与工业发达国家的主要差距 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 5 回顾 2008 年全球注塑机出口总额为 美元，其中德国注塑机产业规模居世界首位，出口总额占全世界出口总额的 20%以上，在全球注塑机竞争中处于优势地位。意大利和日本分列第二、三位。美国的注塑机 出口份额逐年下降，己由 2000 年的 叠 2008 年的 日本的电动注塑机在全世界占有重要地位，其中在北美地区的电动注塑机占有率已经达到 30%左右。目前，欧美日的注塑机主要以精密注塑机、大型注塑机等高技术含量、高附加值的机型为主。经过多年的技术引进和技术创新，中国塑机行业在低端注塑机领域中，制造水平已经与发达国家相差无几，加上劳动力价格的优势，使得中国的低端注塑机出口占据了世界的半壁江山。此外，近几年来，中国塑机行业不仅在中端注塑机领域有了长足的进步，在高端注塑机领域也取得了重要突破，中国塑机的市 场份额有望逐步扩大。 就全球市场格局而言，全球建筑市场的持续发展，将会拉动对塑料管材、壁板等挤压制品的需求，进而推动挤出设备的需求增长。因此，预计全球挤出设备需求，将超过其他类型的塑机产品。美国工业市场研究公司的调查表明，美国和日本塑料机械需求将重新显现复苏迹象，西欧市场需求将在 2009 年加速增长。中国、印度和俄罗斯塑料机械销售前景看好。土耳其、捷克、伊朗及其他发展中国家和地区，对塑料机械需求也将逐步增长。 题的提出及主要任务 题的提出 通过对油建塑料厂的现场调研发现现有的注塑 机存在一些不合理的地方，如：尺寸精度低，可靠性差，工人的劳动强度高，生产效率低，满足不了生产单位的技术要求和产量要求。 塑料成型机是将热塑性或热固性塑料制成各种塑料制件的主要成型方法之一。而塑料成型都是在注塑机上进行的。作为一种新型的材料，塑料制件越来越广泛的应用于工业部门和日常生活中，其中注塑成型制件占相当大的比重，随着塑料工业的发展，注塑成型工艺和注塑成型机也不断得到改善和发展。 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 6 注塑成型机借助于金属压铸件的原理，可成功的加工出各种制品，注塑成型的特点是能够一次成型出外型复杂、尺寸精雀且带有嵌件的塑料制 品；对各种加工的适应性强，生产率高；易于实现自动化，所成型的制件经过很少修饰或不修饰就能满足使用要求；还能产加填料改性的某些制品；因此，注塑成型工艺和注塑机得到广泛应用。 就世界范围来说，经注塑加工的塑料制品是塑料产量的 30%。注塑机的产量占整个塑料机械产量的 50%，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。 就此为增加注塑成型机的种数，我们初步拟定设计一台注塑机，以提高生产率，保证质量和降低劳动强度。 题的主要任务 注塑成型机的设计特点：此成型机是针对所有热塑性和某些热固性塑料而 设计的，目的明确；在结构上，此成型机的设计与模具设计机密相关。此成型机体积小，可以节省车间面积。 注塑机设计的要求： 满足加工量度的要求 满足提高生产率的要求 结构简单，设计制造容易 操作维修方面，使用安全可靠 体积小，占地面积小 成本低 其它如外形美观、噪音小，成型方便，并且符合环境保护等要求 注塑成型机的动力源可用电动、滚动综合使用，并且操作方便、高效，结构简单，易加工。 本课题将要完成的主要任务如 下 : 注塑机的总体设计 注塑装置设计 合模装置设计 电气液压装置设计 设计体会 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 7 第二章 注塑机的 设计 方案 器类型的选择 通过对厂家的调研，设计中首先考虑了两种方案 方案 1、 卧式注塑机 图 式注塑机 卧式注塑机是由长方形底座支撑，底部内设置液压系统，在底座上设有塑料窗口 ，便于观察液压系统的工作情况，工作部分的左端是由合模油缸组成，而注射装置在右端， 机身与底座是采用螺栓连接。 优点：液压系统在底座内，可减少噪音，另外，便于模具的安装 。 缺点：底座大，占用面积比立式注塑机多，塑料颗粒落入料筒时，必须压实，喷嘴有流诞现象，比立式严重。 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 8 方案 2、立式注塑机 图 采用圆形底座将机身支撑从上到下依次为注射油缸、计量装置、合模装置。采用拉杆将一系列组件固定。 优点：机器高度适中，便于操作，料斗位置适中，便于装料，在落料过程中，塑料颗粒可依靠自重自动在料筒中压实，不需柱塞进行压实。另外，机器占地少，液压系统与主机分工便于维修。 缺点：喷油嘴有流诞现象，合模过程中，由于模板自重会 使 活塞杆推力加大，动模板也对活塞杆产生推力作用，这样液压泵动率将加大。 经过调研观察，以及对生产技术人员的情况了解，对注塑机的要求和设想，我选择了方案 1，决定设计一部卧式注塑机。 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 9 塑装置 设计在注塑机上端，主要是将塑料均匀的塑化，以足够的压力和速度，将一定量的熔料注射到模具型腔内，此装置由塑化部件以及料斗、计量装置、传动装置、注射装置、注射油缸等组成。 图 加入料斗的克里经过定量装置，便于每次注射所需的一定的塑料落入料筒加料室，柱塞前进时，在料筒前端将加热成的熔融塑料经喷嘴注入模具型腔中去。 化部件 它是注射装置重要组成部分，由料筒、柱塞、分流梭和计量装置组成。 当注射活塞向前运动时，带动与活塞相连的计量装置向前动，料筒中的物料定量通过加料室依次被柱塞推动到塑化室，分流梭将物料分成薄层，利用热传导加热。柱塞注射时，在料筒和分流梭中的塑料被加热塑化 后，便被注射到模型腔中去。 塑料颗粒的塑化是由加热器提供的热量以及传到方式进行的，这样使料筒内的塑料形成一定的温度梯度。 柱塞式的注射器的大小由料筒的塑化能力决定，提高俗话能力 主要依靠增加料筒直径和长度来达到，这是根据热传导原理，对于热的长筒体单位时间里自料筒壁传给物料的热量与料筒温度和物料温度之差及热传导面积成正比，而与物料厚度成反比，但加大料筒直径和长度都加剧塑化和温度不均现象。 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 10 量装置 根据注射要求，每次从料斗进入加料室的塑料量与每次从料筒中注射到模型内的塑料数量相等，这样才能控制塑料在料筒中的加料塑化时间， 计量有容积定量和重量定量两种。容积加料用体积计算，重量加料是按重量计量，由于装置复杂应用较少，所以我采用容积加料法。 在注射时， 借助推动臂的推动，将一定 量的料加入到料筒中，这种结构可以做到随着影响精度的因素变化而能及时调整加入的塑料量，由于塑料加入量的变化，必然影响柱塞行程的最终位置，柱塞行程的大小，又会反映到定量装置行程的变化上，使加料空间和料筒口的重迭面积及时修正，从而使由加料空间和料筒中的塑料得到相应的改变。加料量多少由一次注射量来确定，加料量的调节可通过加料螺母完成，当转动加料螺母，推动料板可做前后往复运动，这样固定板和推料板组成的加料空间起到控制加料量的作用。 合模装置应保证成型模具可靠的闭锁，开启，并取浇铸的部件，一个完整的合模装置应具备两个条 件： 足够的锁模力，使模具在熔料的压力 作用下不开缝 足够的模板面积、行程 、模板间开距，开模时慢、快慢，以防止模板碰撞，实现制品的平移顶出。 合模装置由固定模板，活动模板，拉杆，油缸连杆以及模具调整机构，制品顶出机构组成。 本设计 采用液压合理装配。固定模板和移动模板间开距大，能加工制品的高度范围大，移动模板可在行程范围内任意停留，因此，调节模板间的距离十分简便。 采用液压双曲时合模装置，压力油从油缸底部进，活塞前进，肘杆伸直，使模具锁紧，由于双臂可适应较大模板面积，因此，小型 注射机都采用上为闭模状态，下为开模状态。开模时，肘杆收缩在机身后部，使移动模板的行程较大。合模油缸注入压力油，活塞前进，带动活塞杆前进，活塞杆与肘杆是相连的，肘杆的运动带动调节螺母，同时动模板向上完成合模过程。 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 11 图 合模装置 利用液压双曲肘合模装置，有自锁作用，才能使油缸推力，合模系统处于锁紧状态。此处，顶出装置是为了顶出模内制品而设计的，顶出装置有 机械顶出、液压顶出、气动顶出，由于设计的是小型机，无特殊 要求，所以使用机械顶出。顶杆固定在机架上，它本身不能动，开模时稳动模板后退，顶出杆穿过移动模板上的孔而达到模板将制品顶出。 模型腔中的熔料经冷却，由粘流态，回复到玻璃态从而定型，当完全冷却定型后，模具打开，在顶出机构的作用下，将制品脱出，从而完成一个注射成型过程。 顶出杆的长度可根据模具的厚度，通过螺纹调节、顶杆的数目、位置及模具的特点、制品的大小而定的机械顶出，结构简单，但顶出是在左右开模时进行，模具内顶板的复位要在闭模开始以后。 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 12 第三章 注射机的基本参数 的计算 （一） 公称注射量：指在对空注射条件下，柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所达到的最大注射量。 3公称 公式 (3（二） 注射压力：为克服熔料流经喷嘴、 流道 和型腔 的流动阻力，柱塞对熔料必须施加足够压力，成为注射压力。 M P 5 0 公式 (3（三） 注射速率：为使熔料及 时充满型腔，除了必须有足够的注射压力 外，还必须有一定流动速度。 .3 注 公式 (3（四） 合模力：在注射时，要使模型不被模腔压力下而形成的模 腔压力顶开，就必须对模具以足够 夹紧力即合模力。 P 公式 (3由塑料成型机械 模腔的平均压力。 F 制品在分型面上的投影面积 P 根据流长比，查出模腔压力值 Z 塑料的流动系数 （五） 模板间的最大开距：定模板与动模板之间所达到的最大距离，为使成型后制品顺利取出。模板最大开距 L 一般为成型制品最大高度 L=460六） 动模板行程：指动模板行程的最大值，用 S 表示， S 一般取值大于制品最大高度 80岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 13 第四章 注射装置 结构及主要零件 的设计 主要任务是塑料均匀的塑化，熔融状态，并已足够的压力和速度将熔料注入模腔，它的主 要组成部分是：塑化部件、料斗、注射油缸和计量装置。 活塞向左移动，带动计量装置的移动，将料斗中的物料定量地落入料筒，加料室中的塑料颗粒被分流梭分成薄层，利用热传导。 依靠料筒加热器提供的热量，塑料颗粒被逐步熔化。柱塞前进是，料筒和喷嘴已呈粘液流态的物料便被注射到模具型腔中。 压缸缸体的设计 缸体端部采用法兰连接，因为缸体结构简单，易加工，易装拆。 缸体材料选用 45钢，为无缝钢管，它的机械性能较高，可以调质，应用较多。 缸体内径采用 合：当活塞采用橡胶密封圈时， 体内径的圆柱 度公差按 10 级精度选取，圆柱度公差按 8 级精度选择。为防止腐蚀和提高寿命， 缸体表面镀 3040m 厚度的 铬层 ，镀后进行珩磨和抛光。 体内径计算 初选工作压力，工作压力要选择合适。由新编机械设计师手册 （下册） 公式 ： 5 . 7 F / P m m 公式 (4F 液压缸的输出推力 选定的工作压力 查 =10F 由 新编 机械 设计师手册（下册） F 为 220 . 7 F / P m m 3 5 . 7 1 6 7 . 410 取整值160 筒壁厚计算 缸筒壁在机械正常工作时，承受一定的压力，这样缸筒要有一定厚度 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 14 2y A LP 公式 (4式由新编 机械 设计师手册（下册） 试验压力 当工作压力 P 16，5P，当工作压力 P 16本设计中 P=10以10= 缸体材料 抗拉强度 h E 缸体材料许用应力 h 安全系数 h = 一般为 5 编机械设计师手册 4取 560 P a 560 1125 P 公式 (4 液压缸内径 整值 =15 缸底计算 由于注射油缸底有油口，厚度公式由新编机械设计师手册（下册） 00 . 4 3 3 y A m 公式 (4式中 h 油缸底厚 0d 缸底材料许用应力；取 112Z M P a 1 2 . 5 1 6 00 . 4 3 3 1 6 0 2 4 . 3 9 61 1 2 1 6 0 1 6h m m 取整值 25h 。 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 15 塞杆结构设计 活塞杆 选 45 钢，活塞杆主要承受轴向 载荷，45 钢比 35 钢的最小抗拉强度大，所以选 45钢，活塞表面粗糙度为 要 时可镀铬，镀层厚度为 1525m，镀后抛光。 活塞杆直径计算 活塞杆在稳定状态下不承受轴向载荷， 直径按简单按压 强度计算： 3 5 . 7 公式 (4根据新编机械设计师手册（下册） E 活塞杆材料许用应力 E =120 F 液压缸的输出推力 查F=220 2203 5 . 7 4 8 . 3120MM 取整值50 活塞杆设计长度 370l 长径比 /l 若其值大于 10应进行验算，其值小于10稳定性可靠。 / 3 7 0 / 5 0 7 . 4 1 0l 稳定性可靠。 图 塞杆 图 塞 青岛农业大学海都学院毕业论文（设计） 16 塞结构设计 液压缸活塞材料选用耐磨铸铁、灰铸铁、钢及铝合金， 在这儿根据机械性能以及成本选用 以达到所需要的要求 。 活塞 外径内径 30 的径向圆跳动公差值按 8 级精度取。 T=径 160 的圆柱度公差值按 10 级精度选取。公差值为 塞的设计 柱塞是把注射油缸的压力传递到塑料上，以较快的速度将一定量的熔料注射到模腔内。柱塞所受压力在 12 10718 107塞直径根据公称注射量而定。 柱塞材料是 40硬度高，头度做成内圆弧或大锥度凹面，柱塞与料筒配合要求不偏料，又能自由往复运动。一般采用 H8/9/合。 流梭结构设计 分流梭在加 热室中，与料筒内壁形成均匀且较浅通道， 热量通过分流梭上数条 翅翼
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