毕业设计（论文）-250g塑料注射机液压系统设计（全套图纸）.docx

第34页250克塑料注射机液压系统设计摘要塑料注射成型机是将热塑性塑料（PE、PS、PP、PVC、PA、ABS等）在料筒内经外加热和螺杆旋转剪切热作用塑化后，以一定的注射压力注入具有冷却装置的模具内，快速冷却后获得各类塑料制品的专用加工设备。它从加工日用塑料制品（脸盆、杯子、肥皂盒等）开始，逐步进入加工工业用品（电视机壳、洗衣机筒体、周转箱、电话机壳等），目前开始加工物运托盘、环保垃圾箱、汽车保险杠、汽车面板等大型塑料制品。随着制品质量的提高和制品的大型化，推动了注射成型机向高档次、大规格方向发展。注射机是将颗粒状的塑料加热熔化到粘流态，并以快速、高压注入模具型腔中保压一定时间，冷却后成型为塑料产品。注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、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。它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。其中液压传动系统是保证注射成型机能按照预定的工艺过程要求和成型周期中的动作程序能准确有效地进行工作而设置的动力系统。 液压传动系统由若干具有特定功能的液压元件（部件）组成并完成注射模的各个动作的一个整体。通常一个完整的液压系统由以下五个部分组成。关键词：液压系统；塑料注射成型机；热塑性塑料；液压马达；液压缸全套图纸，加153893706250g design of hydraulic system for plastic injection machineSummaryPlastic injection forming machine is will thermoplastic plastic (PE, andPS, andPP, andPVC, andPA, andABS,) in material tube within by outside heating and screw Rod rotating shear hot role plastic of Hou, to must of injection pressure injected has cooling device of mold within, fast cooling Hou get various plastic products of dedicated processing equipment.It from the daily processing of plastic products (basins, cups, SOAP dishes, and so on), progressively into the processing industry supplies (TV chassis, washing machine barrel, tote boxes, telephones, etc), now begin processing goods pallets, green bins, car bumpers, large plastic products such as car panels.With the enlargement of product quality and product, injection molding machine is promoted to develop in the direction of high quality and large size.Injection machine is a granular plastic heating and melting of the sticky fluid and fast, high pressure injection mold cavity pressure in some time, cooling molding for plastics products.Typically by injection system of injection molding machine, clamping system, hydraulic system, electrical control systems, lubrication systems, heating and cooling systems, security surveillance system, etc.It is by means of screw (or plunger) of thrust, will have good melting of plastic (that is, sticky fluid) good plastic injection into the closed cavity, solidify and acquired a product process.Hydraulic power transmission system is to ensure that function according to the injection molding process requirements and molding cycle of action programs can be provided for the effective conduct of the work of dynamical systems.Hydraulic transmission system consists of a number of specific features of hydraulic components (parts), consisting of injection mold for the completion of the movement as a whole.Usually a complete hydraulic system consists of the following five parts.Keywords:The hydraulic system;Plastic injection molding machine;Thermoplastic plasticsHydraulic motors and hydraulic cylinders目录1绪论11.1引言11.2塑料注射成型机构成11.3国内外塑料注射成型机的主要差距22设计要求42.1设计原理及要求42.2液压系统设计参数42.3总体规划，确定液压执行元件53 液压执行元件主要参数和负载转矩计算63.1各液压缸的负载计算63.2计算液压缸的主要结构尺寸63.3计算液压执行元件实际所需流量84确定液压执行元件的控制和调速方案及拟定液压系统原理图104.1制定系统方案104.2拟定液压系统原理图115液压元件的选择135.1液压泵的选择135.2电动机功率的确定145.3液压阀的选择155.4液压马达的选择165.6确定油箱的有效容积175.7辅助元件的选择185.8集成阀块及底块设计185.9液压泵站设计206.液压系统性能验算226.1验算液压系统中的压力损失226.2液压系统发热温升计算237.液压缸的设计277.1液压缸壁厚的计算277.2液压缸外径的计算287.3液压缸油口直径的计算287.4 缸盖厚度的确定287.5液压缸的联接计算287.6活塞与活塞杆的联接计算29结论32致 谢33参考文献341绪论1.1引言250g塑料机每次最大的注射量为250cm3，为中小型注射机。该塑料机要求被压系统完成的主要动作有：合模和开模、整体座整体前移和后退、注射、保压以及顶出等。 根据塑料成型工艺，注塑机的工作循环如下：合模注射座整体前移注射保压预塑并冷却注射座整体后退开模顶出制品顶出缸后退合模。 注塑机对液压系统有以下要求： （1） 首先要有足够的合模力。熔融塑料通常以（4050）MPa的高压注入模腔，因此模具必须有足够的合模力，否则会是模具离缝而产生塑料制品的溢边现象。一般注射机采用液压与机械的组合式或者全液压式合模机构，合模液压缸产生的推力必须满足合模力的要求。 （2） 开模和合模速度必须为可调。由于我们既要缩短空行程时间以提高生产率，又要在合模过程中防止运行速度过快而损坏模具和制品，并且要避免产生振动和撞击等，所以合模机构在合模在开模、合模过程中需要有多种速度，一般按慢快慢的顺序进行。 （3） 注射座整体前进和后退。为了适应各种塑料的加工需要，注射座移动液压缸应有足够的推力，以保证注射时喷嘴与模具浇口紧密接触。 （4） 注射压力和注射速度可调节。根据塑料的品种、制品的几何形状及模具浇注系统的不同，注射成型过程中要求注射压力和注射速度可调节。 （5） 保压。注射动作完成后，需要保压。一则为是塑料紧贴模腔而获得精确的形状，二则在制品冷却凝固而收缩的过程中，熔融塑料能不断补充进入模腔，防止因充料不足而出现残品。保压压力也要求可调。 （6） 顶出制品时速度平稳。1.2塑料注射成型机构成 塑料注射成型机主要由注射、合模、机身、液压、电器、冷却、润滑等部件组成。 注射部件其主要作用是将塑料均匀地塑化，并以足够的压力和速度将一定量的熔体注射到模具的型腔之中。合模部件其作用实现模具的启闭，在注射时保证成型模具可靠地合紧，以及脱出制品。液压和电气其作用保证注射成型机按工艺过程预定的要求（压力、速度、温度、时间）和动作程序准确有效地工作。冷却和润滑是保证机器正常运转和取得合格制品必不可少的部分。1.3国内外塑料注射成型机的主要差距上个世纪80年代初期通过引进技术，加强与国外合作和交流，使国内塑料注射成型机的总体水平有了较大提高，缩短了差距。但从近几年的国际橡胶塑料机械展览会展出的塑料注射成型机结构和性能指标看，两者间的差距如今又拉大了。 1）模板的型式：目前国外内翻正后角机械合模塑料注射成型机使用最为普遍。该类机型前模板（头板）和动模板（二板）受力较为恶劣，因而提高其强度，特别是刚度十分必要。在此前提下，出现了以球面内空式模板和箱式结构的动模板，在其总重量不增加的情况下增加模板空间厚度，使其惯性矩获得3次方的增加，挠度值明显下降，刚性上升，塑料制品的质量得到进一步的保证；另外后模板与撑板铸成一体，提高了装配精度。国内不少制造厂（公司）正按此方案作改进，但必须配以相应的加工设备。2）缩短管路长度减少压力损失：为了减少管路压力损失，国外机普遍将阀板直接安装在相应的传动部件上。如合模阀板安装在合模油缸上；注射阀板安装在注射座上，缩短了管路，减少了液压损失。从国内大型机检测情况看，液压损失还是比较大的，如某规格大型机，按系统泵的理论流量计算其转速为70r/min，通过检测空转时预塑转速为49r/min，加料后预塑转速为39r/min，从中可以看出系统液压损失还是比较大的。3）合理地加长导向部分长度，合理地加长导向部分的长度，可以改善受力情况，提高整机精度，保证制品的质量。国外机动模板的导向部分（含导套、导板）普遍比较长。长的导套使模板受力产生的挠度明显下降，其制品在厚度方向上的精度获得提高。4）国外机普遍配有机械手。适应自动化、省力化、一模多腔和保证制品质量的需要，国外机在10年前已开始配置机械手，到目前已极为普遍。但国内由于精密制品比较少，复合制品基本没有（如模内贴标），因而配置机械手的很少，反映了国内整体要求相比较低，对制品的质量要求还未提高到相应水平。5）国外机普遍使用变量泵。为了节能国内塑料注射成型机经历了从单泵向双泵再向比例控制这一节能较果不断提升的过程。前段时间不少单位研究变频控制以减少损失，但效果并不理想。而国外普遍采用变量泵，其节能较果好，产品又成熟。目前国内采用变量泵逐渐增多，这是发展的必然趋势。注射成型机的控制从五十年代的接触器到今天的电脑控制，其发展速度应该说是比较快的，尽管如此，国内自己开发研制的塑料注射成型机专用电脑，在可靠性、稳定性、响应灵敏度和抗干扰能力方面与国外著名公司还有一定差距。目前国内常用电脑有弘讯、盟立、珊星等。2设计要求2.1设计原理及要求2.11主机用途及规格如下本机主要用于热熔性塑料注射成型。一次注射量最大500g。2.12要求主机完成的工艺过程如下。塑料粒从料斗底孔进入注射预塑加热筒，螺杆旋转，将塑料推向前端的注射口，沿途被筒外电加热器逐渐融化成粘稠流体，同时螺杆在物料的反作用下后退，触及行程开关后停止转动。合模缸事前将模具闭合锁紧然后注射座带动注射加热筒前移，直至注射口在模具的浇口窝中贴紧，贴紧力达到预定的数值时，注射缸推动螺杆挤压融化的物料注射入模具的型腔，经过保压、延时、冷却，然后开模，顶出制品，完成一个工艺循环。2.13对液压系统的要求1）合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击。2）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。3) 预塑进料时，螺杆转动，料被推倒螺杆前端，这时螺杆同注射机构一起后退，为使螺杆前端塑料有一定的密度，注射机构必须有一定的后退阻力。4）为保证安全生产，系统应设有安全连锁装置。2.2液压系统设计参数工作参数：系统合模缸合模推力9104N，合模工作压力4 Mpa，背压0.5 Mpa，锁模推力9105N，锁模工作压力8Mpa，座移缸移动推力2.7103N，工作压力0.8Mpa，座移缸顶紧推力2.7104N，工作压力4 Mpa，注射缸推力1.92105N，工作压力6 Mpa，背压0.5Mpa，液压马达的扭力为1103NM，工作压力6 Mpa。速度参数：合模缸关慢速0.02m/s，合模缸关快速0.1m/s，座移缸前进0.06m/s，后退0.08m/s，注射缸0.07m/s，合模缸开慢速0.03m/s，开快速0.13m/s2.3总体规划，确定液压执行元件 表2-3液压元件的选择机构名称常用方案优点缺点采用方案合模机构复合增速缸1.整机结构紧凑，构件少2.无需动模闭合量调节机构1.复合缸结构复杂，加工制造难度大2.行程速度低，生产效率底活塞杆-连杆传动在行程的进末端将液压缸的出力放大，液压缸的缸径可以很小空行程速度高，生产效率高泵的流量小，液压系统简单连杆机构构件多，尺寸链多需动模闭合量调节机构，结构复杂注射螺杆旋转机构定量液压马达或电动机变速箱旋转运动从螺杆侧面通过齿轮、花键带动，螺杆后端可布置注射缸液压系统简单机械结构复杂，体积大轴向柱塞式定量液压马达液压马达在螺杆后端直接驱动，结构简单、紧凑需要有级变速回路，液压系统较复杂注射机构不等径双出杆活塞缸一个装于螺杆后端直接推动螺杆，结构紧凑影响螺杆旋转机构的布置等径双出杆活塞缸两个活塞杆置于螺杆两旁，同时作为注射座的承重、导向件、免用导轨活塞杆粗、长，费材料，其安装位置对操纵稍有影响注射座移动机构活塞缸最简单装于注射座下方，装拆方便顶出机构机械打料装置简单顶出力不能控制，有刚性冲击活塞缸能够自动防止过载结构稍为复杂3 液压执行元件主要参数和负载转矩计算3.1各液压缸的负载计算1）合模缸的负载。主要是动模及其连动部件的启动惯性力和导轨的摩擦力。锁模时，其负载就是给定的锁模力。开模时，液压缸要克服给定的开模力及运动部件得摩擦阻力。2）注射座移动缸的负载。注射座移动缸在推进和退回的过程中，同样要克服摩擦阻力和惯性力，只有当喷嘴接触模具时，才注射座最大推力。3）注射缸负载。注射缸的负载在整个过程中是不断变化的，计算时需求出最大负载。表3-1 各液压缸的负载液压缸名称工况液压缸负载活塞上负载计算公式合模缸合模90100 =/锁模9001000开模4955注射座移动缸移动2.73顶紧2730注射缸注射1922133.2计算液压缸的主要结构尺寸系统工作压力初选6.5MP，初定增压比为5，则各液压缸的内径m 查表得的标准值、根据压力选取速比、按查表得活塞杆直径d、查手册得的标准值，见表3-2为设计简单、计算方便，将增压缸缸体和合模缸缸体做成一体，增压缸的缸径也为200mm。其活塞杆直径按增压比为5，求得表3-2 液压缸主要参数液压缸名称工况活塞上负载液压缸工作压力MP液压缸径/mm(计算值)的标准值/mm选取的速比按查表得活塞杆直径d mm的标准值/mm公式说明I 代表缸名的下标编号 液压缸活塞杆的载荷 有杆腔作用面 无杆腔作用面积系统工作压力初选6.5MP初定增压比为5取70mm合模缸i=1合模10041982002140140锁模10008开模550.5注射座移动缸i=2移动30.8771001.335050顶紧304注射缸i=3注射21362042201.33703.3计算液压执行元件实际所需流量表3-2 液压缸流量表工况执行元件运动速度结构参数流量/L.计算公式慢速合模合模缸0.02m/s0.62快速合模0.01 m/s3.1座前移注射座移动缸0.06 m/s0.48座后退0.08 m/s0.48注射注射缸0.07 m/s2.3预塑进料液压马达60r/min0.87慢速开模合模缸0.03 m/s0.48快速开模0.13 m/s2.08合模缸无杆腔面积合模缸有杆腔面积注射座移动缸无杆腔面积注射座移动缸有杆腔面积注射缸有杆腔面积3.4进料液压马达负载转矩计算取液压马达的机械效率为0.95，则其负载转矩为：4确定液压执行元件的控制和调速方案及拟定液压系统原理图根据设计要求，注射速速和注射螺杆的转速不仅要可调，还要能够预选，所以采用液压有级变速回路。这与确定螺杆旋转机构驱动元件时所做的抉择所一致。不过在具体设计时，要使有级变速回路能够同时满足注射和螺杆旋转两者的调速要求。4.1制定系统方案1）执行机构的确定。本执行机构除螺杆是单向旋转外，其他机构均是直线往复运动。各直线运动机构均采用单活塞杆双作用液压缸直接驱动，螺杆则是液压马达驱动。从给定的设计参数可知，锁模时所需的力最大。为此设置增压液压缸，得到锁模时的局部高压来保证锁模力。2）合模缸运动回路。合模缸要求实现其快速、慢速、锁模、开模动作。其运动方式由电液换向阀直接控制。快速运动时，需要有大量流量供应。慢速合模只需有小流量供给即可。锁模时由增压缸供油。3）液压马达运作回路。螺杆不要求反转，所以液压马达单向旋转即可，由于其转速要求较高，而对速度平稳性要求不高，故采用旁路节流调速方式。4）注射缸动作回路。注射缸运动速速较快，平稳性要求不高，故也可采用旁路节流调速回路。由于预塑时有背压要求，在无杆腔出口处串联背压阀。5）注射座移动缸运作回路。注射座移动缸采用回流节流调速回路。工艺要求其不工作时处于浮动状态，故采用Y型中位机能的电磁换向阀。6）安全联锁措施。本系统为保证安全生产，设置了安全门。在安全阀下端装一个行程阀，用来控制合模缸的运作。将行程阀串在控制合模缸换向的液动阀控制回路上，安全门没有关闭时，行程阀不能被压下，液动换向阀不进控制油，电液换向阀不能换向，合模缸也不能合模。只有操作者离开，将安全门关闭，压下行程阀，合模缸才能合模，从而保证合模安全。7）液压源的选择。该液压系统在整个工作循环中需油量变换较大，另外，闭模和注射后有要求有较长时间的保压，所以选择双泵供油系统。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，这样可以减少功率损失，提高系统效率。4.2拟定液压系统原理图表4-2 250g塑料注射机液压系统原理图表4-3 电磁铁动作表电磁铁动作1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YA10YA快速合模+在此处键入公式。+慢速合模+增压锁模+注射座前进+注射+注射保压+减压+再增压+预塑进料+注射座后退+慢速开模+快速开模+系统卸荷5液压元件的选择5.1液压泵的选择1）液压泵工作压力的确定 是液压执行元件的最高工作压力，即增压缸锁模时的入口压力，。是泵到执行元件间的总的管路损失。由液压系统原理图可知，泵到增压缸之间只有一个单向阀和换向阀，取。则液压泵的工作压力为：2）液压泵流量的确定系统最大流量发生在快速合模阶段，。取泄漏系数K为1.2，求得液压泵的流量为：223.2根据流量及压力查手册可选PV2R23-116/47型双联叶片泵一台，其主要参数如下：表5-1液压泵流量项目理论排量/ml.工作压力/MP时的理论流量大泵115.614小泵47.214两泵总流量注:为驱动泵的电动机的转速5.2电动机功率的确定注射机在整个动作循环过程中，系统的压力和流量都在变化，所需功率变化较大，为满足整个工作循环的需要，按较大功率段来确定电动机功率。快速注射工况系统的压力和流量均较大，此时大、小泵同时工作，小泵排油除锁模力外，还通过顺序阀将压力油供给注射缸，大小泵出油汇合推动注射缸前进。由表5-1可知：查样本，选用42KW的电机5.3液压阀的选择选择液压阀主要根据是阀的工作压力和通过阀的流量。本系统所选阀的型号规格如下表5-3表5-3液压元件的选择序号名称实际流量 /选用型号1三位四通电液换向阀2.784WEH10G-502三位四通电液换向阀3.924WEH10J-503三位四通电磁换向阀1.144WE6J-504三位四通电液换向阀3.924WEH10E-505二位四通电磁换向阀0.484WE10E6二位四通电磁换向阀1.144WE6D7溢流阀0.75DB10-1-30/2008溢流阀2.63DB10-1-30/2009溢流阀2.62DB10-1-30/20010单向阀0.74S10P11液控单向阀3.36SV20PA1-3012单向阀0.50S8P13单向阀2.62S10P14节流阀0.65MG10G1215调速阀0.702FRM10-21/50L16调速阀0.172FRM16-21/50L17单向顺序阀0.74DZ10DP1-50/21018单向顺序阀2.7DZ6DP1-50/21019行程滑阀0.504WMR6C50B5.4液压马达的选择由给出的工作参数已知系统工作压力为6MP,输出转矩。选SZM0.9双斜盘轴向柱塞式液压马达。其理论排量0.873L/r，额定压力为20MPa，额定转速为8100r/min，最高转速为3057N.m，机械效率大于90%。5.5油管内径的计算本系统管路较为复杂，取其主要几条管路计算。各管路通过的流量：大泵吸油管、大泵排油管：小泵吸油管、小泵排油管：双泵并联后管路：查机械设计手册，可以取得各管路允许流速值，见表5-6根据式：可计算出各管路的管道内径,见表5-6查机械设计手册，按标准系列选取相应的管子。表5-61允许流推荐值管道推荐流速m/s液压泵吸油管道0.5-1.5，一般常取1以下液压系统压油管路3-6，压力高、管道短、粘度小时取大值液压系统回油管路1.5-2.6表5-62主要管路内径管路名称通过流量允许流速m/s管路内经mm实际数值mm大泵吸油管2.780.856465小泵吸油管1.1413840大泵排油管2.784.52832小泵排油管1.144.51820双泵并联后的回路3.924.53340注射缸进油管路2.854.528325.6确定油箱的有效容积初步确定油箱的有效容积：已知所选用泵的总流量为235.4，这样，液压泵每分钟排出液压油的体积为0.2,查设计手册，取a=5，算的有效容积为：=1表5-63经验系数系统类型行走机械低压机械中压机械锻压机械冶金机械12245761210油箱的底面壁厚为30mm，侧面厚为10mm，盖厚为30m，计算油箱的长1400mm，宽1200mm，故高600mm。在设计油箱底面时，当倾斜5，便于清洗。油箱距离地面当高140mm。5.7辅助元件的选择过滤器的选择为提高系统的油液清洁度，本系统采用纸质滤油器过滤杂质，过滤器的流量至少为液压泵额定流量的2倍，则有经查手册，型号如下：表7-2过滤器型号参数通经/mm流量L/min压力/Mpa压降/MpaZU-H160S3516031.50.15ISV65 40053400320.355.8集成阀块及底块设计集成块设计系统中液压集成块的作用是将阀集中安装，能节约安装空间，同时维修方便，制造成低等优点。本系统阀的数量为19个（见表5-3所示）。考虑到阀的数目比较多，安在一个集成块上会造成集成块过大，里面的油路过长不易加工，所以决定采用两个集成块。在安装过程中需要考虑通经大小，通经之间的距离应该大于5mm，以及追求最低数量的工艺孔（便于加工油路孔过程中多余的孔），最后需对对工艺孔进行封堵。经查手册，本系统采用进油路为通径120mm的油路孔，单向阀的油路孔为10mm，溢流阀为10,mm，换向阀通径为6mm，调速阀和节流阀油路孔通径为10mm，回油路孔径为120mm。对于阀的固定螺钉孔，查手册均可得到。每个阀块长250mm、宽250mm、高300mm。图5-7集成阀块1图5-8集成阀块2在集成块1的主视面上安装先导式溢流阀7、单向阀10，右视面安装两位四通电磁换向阀5和单向阀12，后视面安装行程滑阀19，左视面安装两位四通电液换向阀6和液控单向阀11，接到液压缸的油路从主视面接出。安装具体位置根据个人设计经验而定。在集成块2的主视面上安装先调速阀、单向阀，右视面安装两位四通电液换向阀1和先导式溢流阀，后视面安装调速阀，左视面安装两位四通电液换向阀2和顺序阀，接到液压缸的油路从后视面接出。安装具体位置根据个人设计经验而定5.9液压泵站设计本系统采用上置式液压站（卧式），电机、过滤器、和底板均采用凸台钻孔安装，电机和液压泵用联轴器联接，以电机罩罩住联轴器，防止在运作过程中出现意外接触。表5-9 液压泵站6.液压系统性能验算6.1验算液压系统中的压力损失本系统较为复杂，有多个液压执行元件动作回路，其中环节较多，管路损失较大的要算注射缸动作回路，故主要验算由泵到注射缸这一段的管路损失。（1）沿程压力损失主要是缸快速注射时经由管路的压力损失。此管路长5m，管内径0.032m，快速时通过流量2.7L/ s，选用L-HM32液压油，正常运转后油的运动粘度油的密度。油在管路中的实际流速为：油在管路中呈紊流流动状态，其沿程阻力系数为：按式沿程压力损失为：（2）局部压力损失局部压力损失包括通过弯管和管接头等处的管路局部压力损失，以及通过压力阀的局部压力损失。其中管路局部压力损失相对来说小得多，故主要计算通过控制阀的局部压力损失。参考液压系统原理图， 从小泵出口到注射缸进油口，要通过单向顺序阀17、电液方向控制阀2及向顺序阀18。单向顺序阀17的额定流量为50L/ min，额定压力损失为0.04Mpa；电液换向阀2的额定流量为190L/ min，额定压力损失为0.3Mpa；单向顺序阀18的额定流量为150L/ min，额定压力损失为0.2Mpa。通过各阀的局部压力损失之和为：从大泵出油口到注射缸进油口要经过单向阀13、电磁换向阀2和单向顺序阀18。单向顺序阀13的额定流量为180L/ min，额定压力损失为0.2Mpa。通过各阀的局部压力损失之和为：由以上计算结果可求得快速注射时小泵到注射缸之间总的压力损失为：大泵到注射缸之间总的压力损失为：小泵出口压：大泵出口压力：由计算结果看，大小泵的实际出口压力距泵的额定压力还有一定的裕度，所选泵是合适的。综合考虑各工况的需要，确定系统的最高工作压力（即溢流阀的7的工作压力）为6.8。6.2液压系统发热温升计算液压系统在工作时，液压泵和执行元件存在着容积损失和机械损失，管路和各种阀类元件通过液流时要产生压力损失和泄露，这些损失大多转变成热能，使系统发热和油温升高。升高的温度会造成系统的泄露增加，运动件动作失灵，有野编制，缩短橡胶密封圈的寿命等不良效果。所以为了使液压系统保持正常工作，应进行发热计算，使油温保持在允许的范围内。系统的散热元件主要是油箱。系统经一段时间工作后，发热和散热会相等达到平衡。1） 计算发热功率。液压系统的功率损失全部转化为热量。按式对本系统来说，是整个工作循环过程中双泵的平均输入功率，即：具体的值见表6-21表6-21 各工况双泵输入功率工况泵工作状态出口压力MPa总输入功率KW工作时间S说明小泵大泵小泵大泵慢速合模快速合模增压锁模注射保压进料冷却快速开模慢速开模注：表中（+）表示正常工作，（）表示卸荷这样可算得双泵平均输入功率按式可求出系统的输出有效功率由前面给定参数及计算结果可知：合模缸的负载为90KN，行程0.35m。注射缸的负载为192KN，行程0.2m。塑料螺杆有效功率5KW，工作时间15S。开模时负载、行程同合模一样注射机输出有效功率主要为以上几个。KW3KW所以总的发热功率为1) 计算散热功率。按式求得油箱各边之积：现取,b、h分别为。由式求得油箱散热面积为油箱的散热功率为式中 油箱表面散热系数，由表6-22可查的，取 油温与环境温度之差，取kw所以，油箱的散热远远满足不了系统散热的要求，管路散热是极小的，需要另设冷却器。表6-22油箱表面散热系数冷却条件通风条件很差89通风条件良好1517用风扇冷却23循环水强制冷却110170（2）冷却器所需冷却面积的计算。冷却面积为：式中K传热系数，用管式冷却器时，取K=116平均温升，取油进入冷却器的温度，油流出冷却器的温度，冷却水入口温度，冷却水出口温度。所以，所需冷却器的散热面积为：由于冷却器长时间使用时，设备腐蚀和油垢、水垢对传热的影响，冷却面积应比计算值大30%，实际选用冷却器散热面积为：7.液压缸的设计本课题在前面章节已对液压缸进行主要参数计算，如表4-2所示，可对液压缸直接选用标准型号即可，但由于实际中需要更高的可靠性，所以还需对液压缸的部件进行校正和验算，除此，还需对液压缸进行必要的装置设计选择。本系统有三个液压缸，在这里简单的以注射座移动缸的设计为例说明液压缸的设计。无杆腔面积有杆腔面积液压缸内径mm液压缸活塞杆径mm活塞杆最大行程mm注射座移动缸8060100508001.33经查表，初步选择液压缸的型号为HSGL-100/50E-34117.1液压缸壁厚的计算液压缸的壁厚根据液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布材料规律因壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。本设计按照薄壁圆筒设计(该设计采用无缝钢管)，其壁厚按薄壁圆筒公式计算为：；则（无缝钢管），取为防止缸体的刚度不够，如在切削加工过程中的变形，安装变形等引起液压缸工作过程中卡死或漏油。所以用经验法选取壁厚：7.2液压缸外径的计算缸体外径查机械手册取=121mm7.3液压缸油口直径的计算液压缸油口直径应根据活塞运动速度和油口最高流速而定取7.4 缸盖厚度的确定一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度按强度要求可用下式进行近似计算： 式中： D缸盖止口内径(mm) h缸盖有效厚度(mm) 缸头缸盖采用35钢取7.5液压缸的联接计算缸体与缸盖采用螺栓联接，经查机械手册计算为螺纹处的拉应力K螺纹拧紧系数K=1.25螺纹内摩擦系数 螺栓孔径20mmZ螺栓数目6螺纹内径18mm合成应力7.6活塞与活塞杆的联接计算 活塞与活塞杆联接时，危险截面的螺纹处的拉应力螺纹处的切应力合成应力7.7活塞稳定性的验算液压缸活塞属于无偏心负载，固定方式为一端固定，一端自由形式，可以用等面积法计算，由于材料是钢铁材料制作，所以临界应力可表示为n取0.25，计算得7.8最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点距离为H，称为最小导向长度。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度增大，影响液压缸的稳定性，因此在设计时必须保证有一定的最小导向长度。对一般的液压缸，最小导向长度H应满足：式中：L液压缸的最大行程(mm) D液压缸内径(mm)7.9活塞宽度的确定 活塞的宽度B一般取 即取B=80mm7.10缸体长度的确定液压缸缸体内部的长度应等于活塞的行程与活塞宽度的和。缸体外部尺寸还要考虑到两端端盖的厚度，一般液压缸缸体的长