机械毕业设计（论文）-XS-Z60A型注塑机液压系统设计【全套图纸】.doc

内容提要本课题完成60g中小型注塑机的液压系统设计。注塑机是热塑性制品的成型加工设备，它将颗粒塑料加热熔化后，高压快速注入模腔，经一定时间的保压，冷却后成型为塑料制品。本次设计主要完成了以下设计内容：注射成型原理和理论研究及注射成型工艺过程分析； XS-Z60A型注塑机节能低耗高效的液压系统设计，绘制工作原理图；液压结构设计与绘图。液压缸设计中，缸体与缸盖采用法兰连接方式，活塞杆与活塞螺纹采用组合式结构中的螺纹连接。液压控制装置的结构采用块式集成设计块式，做成通用化的6面体油路块（集成块）。本设计中液压站的设计，采用卧式安装液压泵，液压泵直接装在支架的止口里，然后依靠支架的底面与底板相连，再与带底座的电动机相联。实现泵与电动机的连接。通过这次设计，真正了解了液压系统内部结构，达到了把所学的知识运用到生活生产实践中去。全套图纸，加153893706 SummaryThe completion of this subject 60g small injection molding machine hydraulic system. Plastic injection molding is a thermoplastic products, processing equipment, it will heat melting plastic particles, high speed injection mold cavity, after some time packing, cool molding for the plastic products. This design was completed for the following design elements: principles andtheoretical study of injection molding and injection molding process analysis; XS-Z60A injection molding machine, low power and highly efficient energy-saving hydraulic system design, schematic drawing of work; hydraulic structure design and drawing. Hydraulic cylinder design, the cylinder block and cylinder head connection with flange, piston rod and piston screw thread used to connect modular structure. The structure of hydraulic control unit integrated with block block design, made of 6-sided universal manifold block (Manifold).The design of hydraulic station design, with horizontally mounted hydraulic pump, hydraulic pump directly mounted on the bracket only mouth, and then rely on the bottom bracket is connected with the floor, and then with the motor associated with the base. The pump and motor connections.Through this design,I had understood the internal structure of the Hydraulic System , and achieved the knowledge which utilizes to the life production practice .目 录内容提要Summary 1 绪 论11.1 设计目的11.2 设计任务书12 工况分析42.1 合摸油缸负载42.2 注射座整体移动油缸负载42.3 注射油缸负载52.4 顶出油缸负载52.5 初算驱动油缸所需的功率53 油缸工作压力和流量的确定73.1 油缸工作压力的确定73.2 油缸几何尺寸的确定73.3 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83.4 根据确定的油缸直径标准值，计算实际使用的油缸所需流量103.5 油缸功率图的绘制114 液压系统方案和工作原理图的拟定144.1制定系统方案144.2 概述154.3 拟定液压系统图164.4 动作过程175 液压元件的选择205.1 油泵的选择205.2 控制阀的选择245.3 油管内径的确定255.4 油箱有效容积的确定276 液压系统性能的验算276.1 液压系统的压力损失验算276.2 液压系统发热功率的计算和油冷却器传热面积的确定317 液压缸的设计367.1液压缸主要尺寸参数的确定367.2 液压缸的结构设计397.3 活塞和活塞杆组件407.4 液压缸的缓冲装置427.5 液压缸的排气装置427.6液压缸安装连接方式的选择437.7 液压缸主要零件的材料和技术要求438 液压集成块的设计448.1 块式集成的结构448.2 块式集成液压控制装置的设计449 液压站的设计489.1 液压站的组成及类型489.2液压油箱的设计499.3液压泵组的结构设计52总 结53参考文献54图纸目录55致 谢56邵阳学院毕业设计（论文）1 绪 论1.1 设计目的通过毕业设计，学习了系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，巩固和加深时所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充了知识，使认识提高到一个新的水平，通过毕业设计的实践，培养了调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择设计计算公式，正确计算，并能以图纸和说明书表达设计的思想和结果，通过毕业设计，不但提高了解决具体问题的独立工作能力，具体动脑动手能力，而且建立了正确的设计和科研思想，加强了科学性，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。使读者充分了解液压系统的性能知识，各种回路的作用及各种阀块的使用性能，要求对各种液压产品有一定的了解。以及会使用各种手册进行液压系统的设计，能在毕业后从事相关的液压设计工作。同时感受到现代模具设计制造业中，设计制造的模具是依靠塑料注射机、压机为主要生产工具才能有消费者心爱的产品上市，而液压系统是现代塑料注射机、压机设计的核心机构。1.2 设计任务书1.2.1 设计题目XS-Z60A型注塑机液压系统设计1.2.2 设计要求设计公称注射量为60克的注塑机液压系统。该注塑机能完成的主要动作有：闭模（包括：慢速闭模快速闭模低压慢速闭模高压闭模动作等）；注射（注射充模行程可实现二级注射速度控制，即：注射速度，注射速度）；保压；启模（含慢速启模快速启模慢速启模）；顶出；注射座整体前移和后退。此外，预塑和螺杆后退等辅助动作也能够实现。设计过程中液压元件所选用型号正确、有理有据；整个液压系统设计科学、规范、合理。1.2.3 设计参数表1.1 XS-Z60A型注塑机液压系统设计项目单位XS-Z60A公称注射量360螺杆直径mm32螺杆行程mm100最大注射压力MPa130注射容量（理论值）381.9螺杆转速r/min0200注射座行程mm220合模力KN500启模力KN20顶出力KN20注射总力KN50注射座最大推力KN15快速闭模速度mm/s100慢速闭模速度mm/s25快速启模速度mm/s120慢速启模速度mm/s30快速注射速度mm/s80注射座前移速度mm/s45注射座后退速度mm/s66顶出速度mm/s281.2.4 设计内容（1）液压系统总图1张（A0）；（2）液压站总图1张（A0）；（3）液压缸装配图1张（A1）；（4）液压缸零件图1套（A2）（5）设计计算说明书。液压系统总体方案的分析论证；液压元件设计计算和液压元器件的选择；液压站的设计计算；液压缸的设计计算；XS-Z60A型注塑机液压系统工作原理及工作流程。2 工况分析 注塑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。 2.1 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。2.1.1 根据合模力确定合模油缸推力 合模缸在模具闭合的过程中是轻载，其外载荷主要是动模及其连动部件的启动惯性力和导轨的摩擦力， P1z =0.1F合 (2.1) 则： P1z=0.1500=50 (kN） 2.1.2 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=0.1450103=7（kN） XS-Z60A注射机闭模速度较小，因此惯性力很小，可忽略。2.1.3 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： P2z=P启+T=20000+0.120000=22000（N） (2.2)2.2 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15kN，以使注射成型过程正常进行。根据类比，取 P3q=0.23P3z则P3q=0.2315000=3450（N）。2.3 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曲线图如图2.1：图2.1 注射油缸负载变化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=d2螺P注/4 =3.140.0322130106/4 = 104.5（kN） (2.3)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。2.4 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：P5z=P顶+ T=20+0.120=22（kN） (2.4)2.5 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=(PmaxV/)10-3 (2.5)式中 N驱动油缸所需的功率，千瓦； Pmax最大的负载，N V在最大负载时的工作速度，米/秒； 包括油泵在内的驱动装置总效率。 N=(PmaxV/)10-3=104.51038010-310-3/0.8=10.5（KW） (2.6)各液压缸的外载荷力计算结果列于表2，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2.1。表2.1 XS-Z60A注射机液压系统各液压缸的载荷力液压缸名称工况液压缸外载荷FW（kN）活塞上载荷力F（kN）合模缸合模5055.6锁模500555.6启模2224.4注射座移动缸移动3.453.83顶紧1516.7注射缸注射104.51163 油缸工作压力和流量的确定 3.1 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，结合我国目前生产情况及油泵供应情况，并参考塑料机械液压传动表7-12，7-13 初选油缸工作压力为 6.5 Mpa。3.2 油缸几何尺寸的确定 3.2.1 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，合模缸最大载荷时，为锁模工况，其载荷力为500kN,工作在活塞杆受压状态。根据液压系统设计简明手册油缸内径计算公式为： (3.1)式中 D油缸的内径，m Pmax油缸所克服的最大负载，N； P1油缸的工作压力即由增压缸提供的增压后的进油压力，Pa； P2油缸的回油腔压力，Pa； cm液压缸机械效率，一般取cm=0.900.97 杆径比，=d/D初定增压比k=5,则 P1=56.5=32.5MPa；锁模工况时，回油流量极少，故P2，取液压缸机械效率cm=0.9,求得合模油缸的活塞直径为：D合=（4500103/3.140.932.5106）1/2= 0.148（m） (3.2)按液压系统设计简明手册表2-4,XS-Z60A注射机合模油缸内径取D合=0.16（m）。按液压系统设计简明手册表2-3,取d/D=0.7,则活塞杆直径d合取为0.7D合，即：d合 =0.7 D合=0.70.16=0.112（m） (3.3)按液压系统设计简明手册表2-5,XS-Z60A注射机合模油缸活塞杆直径取为d合=0.11（m）。因此合模缸大腔面积A合1=D2/4=3.140.162/4=210-2m2, (3.4)小腔面积A合2=(D2-d2)/4=1.0610-2m2。 (3.5)为了设计简单加工方便，将增压缸的活塞直径也为0.16（m），其活塞杆直径按增压比为5，求得：d=(D2/5)1/2=(0.162/5)1/2=0.072m,取d=0.07（m） (3.6) 因此增压缸大腔面积A增1=D2/4=3.140.162/4=210-2m2 (3.7)小腔面积A增2=(D2-d2)/4=1.610-2m2。 (3.8)3.2.2 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，但流量极少，故背压视为零。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/pcm)1/2=(415000)/(3.146.51060.9)1/2= 0.057(m) (3.9)按液压系统设计简明手册表2-4,XS-Z60A注射机注射座移动油缸内径取为0.063m。由给定的设计参数知，注射座往复速度比为0.66/0.45=1.46,查液压传动设计指南表2-6得d/D=0.55,则活塞杆直径d注座取为0.55D注座，即 d注座0.55D注座=0.550.063= 0.035(m) 。 (3.10)因此注射座缸大腔面积A座1=D2/4=3.140.0632/4=0.31210-2m2, (3.11)小腔面积 A座2=(D2-d2)/4=0.21510-2m2。 (3.12)3.2.3 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32mm。当液态塑料充满模具行腔时，注射缸的载荷达到最大值F=104.5/0.9=116kN,此时注射缸活塞移动速度也近似等于零，回流量极少；故背压力可以忽略不计，这样注射油杆内径可用下式计算：D注=(4F)/( p) 1/2=411.6104/(3.146.5106)1/2=0.151(m) (3.13)取D注=0.16（m）因此注射缸大腔面积A注1=D2/4=3.140.162/4=210-2m2, (3.14)小腔面积 A注2=(D2-d2)/4=1.9310-2m2。 (3.15)3.2.4 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)/( pcm)=（422103）/(3.140.96.5106) 1/2=0.069（m）取D顶=0.063（m） (3.16)活塞杆直径d顶=0.7 D顶=0.70.063=0.0441(m) 取d顶=0.045（m）因此顶出缸大腔面积A顶1=D2/4=3.140.0632/4=0.31210-2m2, (3.17)小腔面积A顶2=(D2-d2)/4=0.15210-2m2 。 (3.18)3.3 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 按最后确定的液压缸的结构尺寸，计算出各工况时液压执行元件的实际工作压力，见表3.1所示，各动作循环的油缸工作压力和动作如图2.1所示。 表3.1 XS-Z60A注射机液压系统油缸工作压力及动作时间表工 况执行元件名称载荷（kN）背压力P2（MPa）计算公式时间t（s）工作压力P1（MPa）合模空行程合模缸7.780.33.50.6合模锁紧增压缸555.63.55.6注射座前移注射座移动缸3.830.251.36注射座顶紧注射座移动缸16.70.255.5注射注射缸1160.336.1保压根据制品形状，塑料品种及成型工艺条件的不同而异，一般比注射压力底。16取 5.5预塑XS-Z60A注射机的螺杆是采用电机经过齿轮减速箱而驱动的，故螺杆传动装置所需的压力为零。150冷却冷却阶段各油缸皆不进压力油，故油缸所需压力为零。300启模合模缸24.40.342.87顶出顶出缸24.40.245.9启模空行程合模缸7.780.341.3绘制整个动作循环压力图如图3.1所示：图3.1 XS-Z60A注射机各动作循环的油缸工作压力和动作图3.4 根据确定的油缸直径标准值，计算实际使用的油缸所需流量按最后确定的液压缸的结构尺寸，计算出各工况时液压执行元件的实际所需流量，见表3.2所示，流量循环图见图3.2所示。设液压缸容积效率为1，计算得各执行元件所需的实际流量。慢速合模所需的流量q=A合1v慢合=210-20.025=0.510-3m3/s=30L/min (3.19)低压合模所需的流量按慢速合模所需流量，高压合模（锁模）的流量近似为零快速合模所需流量 q=A合1v快合=210-20.1=210-3m3/s=120L/min (3.20)慢速启模所需的流量 q=A合2v慢启=1.0610-20.03=0.31810-3m3/s=19.1L/min (3.21) 快速启模所需的流量 q=A合2v快启=1.0610-20.12=1.27210-3m3/s=76.3L/min (3.22) 注射缸注射所需的流量 q=A注1v注=210-20.08=1.610-3m3/s=96L/min (3.23)注射座缸前进所需的流量 q=A座1v座前=0.31210-20.045=0.1410-3m3/s=8.4L/min (3.24)注射座缸后退所需的流量 q=A座2v座后=0.21510-20.066=0.14210-3m3/s=8.5L/min (3.25)顶出缸所需的流量 q=A顶1v顶=0.21510-20.028=0.08710-3m3/s=5.2L/min (3.26)表3.2 XS-Z60A注射机动作循环中油缸所需流量工 况执行元件名称运动速度v （m/s）结构参数A（m2）流量q(L/min)计算公式慢速合模合模缸0.025A合1=210-230q=vA快速合模0.1120座前移座移缸0.045A座1=0.31210-28.4座后退0.066A座2=0.21510-28.5注射注射缸0.08A注1=210-296保压保压是为了补缩，故所需的流量很小。但该阶段系统所耗油量视所选小泵而定。40预塑预塑时螺杆传动装置不需油泵供油。0冷却冷却阶段各油缸皆不进压力油，故油缸所需流量为零。0慢速启模合模缸0.03A合2=1.0610-219.1q=vA快速启模0.1276.3顶出顶出缸0.028A顶1=0.31210-25.2图3.2 XS-Z60A注射机当采用固定预塑方式时流量循环图3.5 油缸功率图的绘制根据上面的计算可知，能算出各工况时液压执行元件的实际所需功率，见表3.3所示。功率图如图3.3所示。 表3.3 XS-Z60A注射机各种动作循环中油缸所需功率工况 油 泵 所 需 功 率 计 算 公 式(式中 PPa，qL/min)功率(kW)慢速闭模N=Pq10-6/60=（0.61063010-6）/600.3快速闭模N=Pq10-6/60=（0.610612010-6）/601.2注射N=Pq10-6/60=（6.11069610-6）/609.76保压N=Pq10-6/60=（5.51064010-6）/603.67预塑预塑时螺杆传动装置所需功率由单独的预塑电机供给3.5冷却在冷却阶段各油缸皆不进压力油，故油缸所需功率为零0快速启模顶出本机采用在启模工程中顶出制品故N=Pq10-6/60=（2.87106（76.3+5.3）10-6）/603.9慢速启模N=Pq10-6/60=（1.310619.110-6）/600.42XS-Z60A 注射机功率图如图3.3所示： 图3.3 XS-Z60A 注射机功率图4 液压系统方案和工作原理图的拟定根据以上分析和计算，可初步拟订出液压系统方案：根据塑料注射机工作部件速比很大，但又不需要大范围无级调速的特点，本机拟采用流量不同的两个定量油泵并联供油的开式系统，这一方案与单泵供油系统相比，效率较高，系统发热少；而与变量油泵供油系统相比，结构简单，成本低。为满足注射速度的调节，选用调速阀进行进口节流调速，其特点是注射油缸回油的阻力小，可以获得较大的注射推力，而且调速范围较大，速度稳定性较好。缺点是油通过调速阀发热后进入注射油缸，造成油缸泄漏增加。根据塑料的品种、制件的几何形状和模具的浇注系统的不同，注射系统采用了两级压力控制，以便灵活的控制注射压力和保压压力。为了便于实现自动循环，系统的换向控制阀多采用三位四通电液换向阀和 电磁换向阀，采用电液换向阀换向过程比较平稳，适用于压力较高和流量较大的场合，但结构较复杂，成本高。三位四通换向阀滑阀中位机能除注射电液换向阀和控制两级压力动作的电磁换向阀外，皆采用O型，其换向和停止的位置精度要求较高，且能满足本机并联多油缸油路系统工作的需要。注射电液换向阀和控制两级压力动作的电磁换向阀采用Y型机能，能满足本机并联多油缸油路系统的工作需要，又分别利用中位Y型机能满足螺杆预塑后退时注射油缸左腔形成真空进行吸油的需要和使控制两级压力大小的远程调压阀处于非工作状态位置进行卸荷的需要。在合模系统中采用增压缸增加合模阻力，以满足合模过程中实现锁模的要求，从而缩短辅助时间，提高生产效率。本系统除采用时间继电器控制保压和冷却动作外，其余皆采用行程开关控制各油缸可靠地依次动作和进行速度换接。为使加工的塑料得到良好的塑化质量，本机在注射系统中采用了背压阀，控制螺杆退回时间，以使塑化的塑料比较密实，且有利于分离气体的排出。4.1制定系统方案4.1.1 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500kN。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。4.1.2 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。锁模时，由增压缸供油。4.1.3 注射缸动作回路 注射缸由于预塑时有背压要求，在无杆腔出口处串联背压阀。4.1.4 注射座移动缸动作回路 注射座移动缸，工艺要求其不工作时，处于锁紧状态，故采用O型中位机能的电磁换向阀。4.1.5 液压源的选择该液压系统在整个工作循环中需油量变化较大，另外，闭模和注射后又要求有较长时间的保压，所以选用双泵供油系统。液压缸快速动作时，双泵同时供油，慢速动作或保压时由小泵单独供油，这样可减少功率损失，提高系统效率。4.2 概述塑料注射机成型技术，用于热塑型的成型加工。它是将颗粒状的塑料加热融化到流动状态，以高速、高压注入模腔，并保压一定时间，经冷却后成型为塑料制品。在塑料机械设备中，注塑机应用最广XS-Z60A型注塑机属于中、小型注塑机，理论每次注射容量为81.9cm3，锁模力为500KN。该机要求液压系统完成的主要动作有合模和开模、注射座前移和后退、注射、保压以及顶出等。根据塑料注射成型工艺，注塑机的工作循环如图4.1所示。图4.1 注塑机的工作循环4.3 拟定液压系统图液压执行元件以及各基本回路确定之后，把它们有机地组合在一起。考虑到注射缸和合模缸之间有顺序动作的要求，两回路接合部串联单向顺序阀。再加上其他一些辅助元件便构成了60克塑料注塑机完整的液压系统图，如4.2图所示，液压系统中各换向阀电磁铁在各动作循环中的动作顺序见下表4.1所示。A、B定量液压泵 C增压缸 D合模缸 E注射座移动缸 F注射缸图4.2 XS-Z60A注射机液压系统的工作原理图如图4.2所示为XS-Z60A型注塑机液压系统原理。液压系统采用了比例压力和比例流量阀实现对压力和流量的控制，相对于其他类型的注塑机液压系统，使用的原件较少、回路简单，压力、速度变换时冲击小，便于实现远程控制和程序控制，为实现微机控制奠定了基础。表6所列是XS-Z60A型注塑机动作循环及电磁铁动作顺序。现将液压系统的工作原理说明如下。4.4 动作过程4.4.1合模合模过程按快、慢两种速度顺序进行，整个合模过程分为四个阶段。 慢速合模(1DT+、3DT+) 泵B通过电磁溢流阀9卸荷，泵A的压力由电磁溢流阀10调定，泵A的压力油经单向阀15进入电液换向阀1的左位进入合模腔左腔，推动合模缸进行慢速合模，合模缸右腔油液经阀5、阀1回油箱。 快速合模（1DT+、2DT+、3DT+、10DT+）慢速合模转快速合模时，由电接触式压力表发讯使2DT、10DT得电，泵B不再卸荷，其压力油经单向阀16、19与泵A的供油汇合，同时向合模缸供油，同时合模缸右腔经阀5、单向阀20进入合模缸左腔，形成差动连接，实现快速合模，最高压力由阀10限定。表4.1 XS-Z60A注射机液压系统中各换向阀电磁铁在各动作循环中的动作顺序电磁铁动作1DT2DT3DT4DT5DT6DT7DT8DT9DT10DT11DT慢速闭模+快速闭模+低压慢速闭模+增压+注射座整体前移+注射+保压+注射缸后退+注射座整体后退+慢速开模+快速开模+原位卸荷低压合模（1DT+、3DT+） 泵B卸荷，泵A的压力由阀10调定，由于是低压合模，缸的推力较小，即使在两个模板间有硬质异物，继续进行合模动作也不致损坏模具表面，从而起报复模具的作用。高压合模（1DT+、3DT+、5DT+） 低压合模转高压合模时，由电接触式压力表发讯使5DT得电，泵B卸荷，泵A供油，经阀4进入增压缸左腔进行增压，增压缸右腔经阀1回油箱，由于压力高而流量小，所以实现了高压合模，模具闭合并使连杆产生弹性变形，从而牢固地锁紧模具。4.4.2 注射座整体前移（1DT+、8DT+）电磁铁8DT通电，液压泵A的压力油经电磁换向阀3进入注射座移动液压缸的右腔，推动注射座整体向前移动，注射座前移使喷嘴与模具接触，注射座移动缸左腔的油液则经阀3回油箱。4.4.3 注射注射螺杆以一定的压力和速度将料筒前端的熔料经喷嘴注入模腔，注射过程按慢、快、慢三种速度注射，分慢速注射和快速注射两种。慢速注射（1DT+、5DT+、7DT+、8DT+） 液压泵A输出的压力油经阀15、阀14和电液换向阀2的右位进入注射缸的右腔，注射缸左腔的油液经阀2回油箱。快速注射（1DT+、2DT+、5DT+、7DT+、8DT+） 泵A和泵B的压力油经电液换向阀2右位进入注射缸的右腔，左腔油液经阀2回油箱。由于两个泵同时供油，注射速度加快，此时压力由阀13控制。4.4.4 保压（1DT+、5DT+、7DT+、8DT+、11DT+）由于注射缸对模腔内的熔料实行保压补塑，只需要极少的油液，所以系统工作在高压、小流量状态。泵B卸载，泵A单独供油，多余的油液经溢流阀10溢回油箱，保压压力由远程调压阀11调节。4.4.5 注射缸后退（1DT+、2DT+、6DT+、8DT+）由电接触式压力表发讯使6DT得电，泵A和泵B同时供油，一方面经阀2进入注射缸左腔，使螺杆强制后退，另一方面经阀3右位进入注射座移动缸右腔，使喷嘴与模具保持接触，注射座移动缸左腔和注射缸右腔分别经阀3和阀2回油箱。4.4.6 注射座后退（1DT+、9DT+）保压结束，注射座后退，电磁铁9DT通电，液压泵B卸载，泵A输出的压力油经阀3进入注射座液压缸的左腔，右腔经阀3回油箱，使注射座后退。4.4.7 开模开模按慢、快、慢三种速度进行，分慢速开模和快速开模两种。慢速开模（1DT+、4DT+）电磁铁4DT通电，液压泵B卸载，泵A输出的压力油经单向阀15、电液换向阀1右位进入合模缸右腔，合模缸左腔的油液经阀1回油箱。快速合模（1DT+、2DT+、4DT+）泵A和B合流向合模缸右腔供油，开模速度加快。由以上分析可以看出，注塑机液压系统中的执行元件数量多，是一种速度和压力均变化较多的系统。在完成自动循环时，主要依靠电接触式压力表；而速度和压力的变化则主要靠压力表信号的变化来得到。5 液压元件的选择 5.1 油泵的选择5.1.1 油泵工作压力的确定油泵工作压力按公式计算，即： pPp1+p (5.1)由于在注射液压系统中，压力油所经过的数量较多，故压力损失p亦较大，根据液压传动设计指南2-31式，取p=0.5Mpa。注射油缸最大工作压力p1可根据表3取6.1Mpa。于是油缸工作压力即为： pP =6.1+0.5=6.6（MPa） (5.2)所选油泵的额定工作压力应为： p额=1.25 pP =1.256.6=8.25（MPa） (5.3)根据上述计算结果，一般应选用额定压力为 14 兆帕的双级叶片泵。但目前国产 XS-Z60A 型注射机实际选用了额定压力为7兆帕的双叶片泵。虽然此泵原则上达不到设计参数中规定的注射压力（130 MPa）和合模力（500 kN ）,但实际上尚能满足注射成型的工艺要求。这是因为： 各种工程塑料的注射压力约为 40130 兆帕，即注射压力并不是一个恒定值，而是与塑料熔融粘度、制品形状及尺寸等有关，故这种油泵能满足注射压力在110 兆帕以下的注射成型工艺要求，而对于高粘度的工程塑料注射成型就十分困难。在整个注射成型动作循环周期（约为 30120 秒）内，注射阶段油的工作压力为最大，然而这个阶段占据的时间却很短，只有310 秒因此油泵在这期间短期超载运转是可行的，即尚能满足注射压力为130 兆帕的塑料注射成型要求。当然，油泵长期超载运转会严重影响使用寿命，所以此种办法不太合理，不宜长期采用。5.1.2 油泵流量的确定油泵流量可按公式计算，即： qP qv = K（q max (5.4)式中 qv 系统所需最大流量；K系统的泄漏系数，一般取1.11.3（大流量去小值，小流量去大值）同时动作时的液动机的最大总工作流量由工况图可以看出，系统最大流量发生在快速合模工况，q max=120L/min,取泄漏系数K=1.1，qv=1.1120=132L/min。根据油泵的额定压力和流量的计算结果以及快、慢运动所需的要求，应选用双级叶片泵油泵系列。选择双联双作用叶片泵YYB-BC171/48。当压力为7MPa时，大泵的流量为157.3L/min，小泵的流量为44.1L/min。5.1.3 油泵电机功率的确定注射机在整个动作循环中，系统的压力和流量是变化的，故油泵电机功率应按公式计算，即： (5.5)式中Nm 等值功率，KW；N1, , Nn 一个动作循环中各阶段所需的功率，KW；t1, , tn 一个动作循环中各阶段所需的时间，s。在选择驱动油泵的电机时，应首先比较等值功率与各个动作的最大功率。当最大功率在电机允许的短时超载范围内时，可按等值功率选取电机，否则应按最大功率选取电机。即： NmaxKNe (6)式中 Nmax 最大功率，KW； Ne 电机额定功率，KW； K 电机的过载系数。一般对直流电机，K=1.82.5；对异步电机，考虑到电网电压的波动，一般取，K=1.52.0。(1) 慢速闭模 小泵工作，大泵卸荷小泵工作压力P1等于慢速闭模时合模油缸所需压力与闭模液压系统压力之损失和。压力损失取为0.3Mpa，则P1=0.9 Mpa。此时流量Q1可根据产品样本用内插法求得为40升/分，并取小泵总功率1为0.35。大泵卸荷压力P2（溢流阀卸荷压力）取为0.3Mpa，Q2=142升/分, 2取为0.30。所以在慢速闭模时油泵所需功率N1为：N1= P1 Q110-6/(601)+P2 Q210-6/(602) =0.91064010-6/(600.35)+ 0.310614210-6/(600.3) =4.08(KW) (5.6)(2) 快速闭模，大、小泵皆工作油泵工作压力P等于快速闭模时合模油缸所需压力与闭模液压系统压力之损失和。压力损失取为0.5Mpa，则P=1.4 Mpa，Q1=40升/分，Q2=142升/分，=0.35。所以在快速闭模时油缸所需功率N2：N2=P(Q1+ Q2)10-6/(60)=1.4106(40+142)10-6/(600.35)=12.13(KW) (5.7)(3) 模琐紧,大、小泵皆工作油缸工作压力P=6.1 Mpa（其中P=0.5 Mpa）, Q1=36升/分，Q2=120升/分，=0.8，侧锁紧时油泵所需功率N3：N3=P(Q1+ Q2)10-6/(60) =6.1106(36+120)10-6/(600.8) =19.83(KW) (5.8)(4) 注射座整体前移，小泵工作，大泵卸荷小泵工作压力P1=1.66 Mpa（其中P=0.3 Mpa），Q1=40升/分，1=0.35。大泵的卸荷压力P2=0.3Mpa ，Q2=142升/分，2=0.3。所以注射座整体前移时，油泵所需功率为：N4=P1Q110-6/(601)+P2Q2106/(602) =1.661064010-6/(600.35)+ 0.310614210-6/(600.3) =5.53(KW) (5.9)(5) 注射大、小泵皆工作其工作压力P=6.9 Mpa（其中P=0.8Mpa），Q1=32升/分，Q2=112升/分，=0.8所以注射时油泵所需功率为：N5=P(Q1+ Q2)10-6/(60) =6.9106(32+112)10-6/(600.8) =20.7 (KW) (5.10)(6) 保压小泵工作，大泵卸荷小泵的工作压力P1=5.5 Mpa（因保压时进入注射油泵的流量很小，故P=0 ） Q1=30升/分，1=0.85。大泵的卸荷压力P2=0.3 Mpa，Q2=142升/分，2=0.3。所以保压时油泵需功率为：N6= P1 Q110-6/(601)+ P2 Q210-6/(602) =5.51063010-6/(600.85)+ 0.310614210-6/(600.3) =5.61(KW) (5.11)(7) 预塑，小泵工作，大泵卸荷其卸荷压力P=0.3Mpa，