250克塑料注射成型机设计

摘 要塑料注射成型机是一种能将塑料加热塑化，借助推进机构把熔化的塑料注入模具型腔内，经冷却、定型后形成制品的塑料成型加工设备。它能配置不同的模具，可一次成型外形复杂的制品，是塑料机械中主要机种之一。塑料注塑成型机有很多型式，液压式塑料成型机就是其中之一，其主要由合模机构，注射部件，液压传动及电气控制系统等几部分组成，而液压泵，液压缸、各种液压阀、电机、电气元件以及控制仪表是其中不可缺少的控制元件。塑料注射成型机以其成型周期短，对各种塑料的加工适用性强，尺寸较精确以及自动化程度高等优点，得到了广泛应用。关键词：塑料注射成型机、液压系统、液压泵、液压缸、液压阀ABSTRACTThe plastic casts shaper is one kind of heating up the plastic the plasticizing, pours into with the aid of the advancement organization the melting plastic in the mold cavity, after cooling, the stereotypia forms the product the plastic to take shape the processing equipment. It can dispose the different mold, but time takes shape the contour complex product, is in the plastic machinery one of main aircraft types. The plastic injection takes shape already has very many forms. The hydraulic pressure type plastic injection shaper is one of them, it mainly has gathers the mold organization, injects the part, the hydraulic transmission and the electricity control system and so on several parts of compositions, but the hydraulic pump, the hydraulic cylinder, each kind of hydraulic valve, the electrical machinery, the electrical part as well as the control measuring appliance are indispensable control part.The plastic injection shaper takes shape the cycle quickly by it, to each kind of plastic processing compatible, the size is precise as well as the automaticity higher merit, obtained the widespread use.Key word: Plastic injection shaper, hydraulic system, hydraulic pump, hydraulic cylinder, hydraulic valv目 录摘 要 .1ABSTRACT .2目 录 .31 绪 论 .41.1、塑料注射成型机概述 .41.2、注射成型机的工作原理 .51.3、技术要求及已知参数 .61.3.1 对液压系统的要求 .71.3.2 液压系统设计参数 .72. 250 克塑料注射祝液压系统设计计算 .92.1 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 .92.2.液压系统主要参数计算 .102.2.1 初选系统工作压力 .102.2.2 计算液压缸的主要结构尺寸 .102.2.3 计算液压马达的排量 .122.2.4 计算液压执行元件实际工作压力 .122.2.5 计算液压执行元件实际所需流量 .122.3.制定系统方案和拟定液压系统图 .132.3.1 制定系统方案 .132.3.2 拟定液压系统图 .142.3.3 液压元件的选择与设计 .222.4.液压系统性能验算 .282.4.1 验算回路中的压力损失 .282.4.2 液压系统发热温升计算 .302.4.3 冷却器的计算 .333 系统使用维护说明书 .353.1. 注塑机温升过高五大危害 .353.2. 注塑机-原理和模式 .363.3. 注塑机-维护 .383.4. 预防性维修保养 .383.4.1 液压油量 .383.4.2 液压油温度 .393.4.3 液压油油质 .393.4.4 滤油器清洗 .403.4.5 冷却器清洗 .403.5. 注塑机电脑面板 .403.5.1 电气部分 .403.5.2 机械部分 .413.6. 油温过高 .433.7. 噪音产生 .433.8. 保养简表 .44设计分析 .46设计心得 .47致谢辞 .48参考书目 .491 绪 论1.1、塑料注射成型机概述塑料注射成型机（简称注塑机）是一种能将塑料加热塑化，借助螺杆（或柱塞）的推力，将塑料熔体射入闭合的模具型腔内，经冷却定型或固化后制成成品的塑料成型加工设备。它配置不同的模具，可以成型外形复杂的制品，是塑料机械的主要机种之一。塑料注射成型机按外形分类可以分为卧式、立式和角式三种；按合模机构分类可以分为液压、液压机械式、电动机械式三种形式；按加工能力分类又有以下分类形式：分类 合模力（N） 理论注射容积（cm ）3超小型 160 16小型 1602000 16630中型 25002000 8003150大型 500012500 400010000超大型 16000 16000按使用范围的不同又可分为普通成型机和其他注射式成型机，如组合式注射成型机、精密注射式成型机、热固性注射成型机、排气式注射成型机、低发泡注射式成型机、鞋用注射式成型机、反应注射式成型机、双色与多色注射式成型机。塑料注射式成型机一般由以下几个部分组成：1合模部件 它是安装模具用的成型部件。主要由模板、动模板、合模机合模油缸、顶出装置等组成、2注射部件 它是注塑机的塑化部件。主要由加料装置、料筒、螺杆、喷嘴、预塑装置、注射油缸及注射座移动油缸等组成。3液压传动及电气控制系统 它是注塑机的动力操纵控制部件1.2、注射成型机的工作原理注射成型机的工作原理是：粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时螺杆外装有电加热器，而将塑料熔化成粘液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中，给一定时间的保压冷却后开模，把成型的塑料制品由顶出机构顶出，从而完成了一个工作循环。注射成型机的工作循环如下所示： 主要由油泵、液压缸、各种阀类、电机、电器元件以及控制仪表等组成。1.3、技术要求及已知参数依照塑料注射式成型机的合模注射保压冷却开模顶出的工作 螺杆预料进料循环以及合模的具体的动作：快速合模、慢速合模、锁模。而且，锁模的时间比较长（直到开模浅的这段时间都是锁模机构） 。塑料注射成型机对其液压系统的具体要求是：合模运动要求平稳，两片模具闭合时不应有冲击；模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，以防止注射时，将模具冲开。注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充分注满型腔；预塑进料时，螺杆转动，料被螺旋推进器推到螺杆的前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注视机构必有一定的后退阻力；系统应具有安全设置，以确保安全生产。塑料注射成型机的已知参数如下：1.3.1 对液压系统的要求合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击；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；预塑进料时，螺杆转动，料被推到螺杆前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必需有一定的后退阻力；为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。1.3.2 液压系统设计参数250 克塑料注射机液压系统设计参数如下：螺杆直径 40mm 螺杆行程 200mm最大注射压力 153MPa 螺杆驱动功率 5k螺杆转速 60r/min 注射座行程 230mm注射座最大推力 27kN 最大合模力(锁模力) 900kN开模力 49kN 动模板最大行程 350mm快速闭模速度 0.1m/s 慢速闭模速度 0.02m/s快速开模速度 0.13m/s 慢速开模速度 0.03m/s注射速度 0.07m/s 注射座前进速度 0.06m/s注射座后移速度 0.08m/s2. 250 克塑料注射祝液压系统设计计算2.1 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算合模缸的载荷力合模缸在模具闭合过程中是轻载，其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯性力和导轨的摩擦力。锁模时，动模停止运动，其外载荷就是给定的锁模力。开模时，液压缸除要克服给定的开模力外，还克服运动部件的摩擦阻力。注射座移动缸的载荷力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。注射缸载荷力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。pdFW24式中， d螺杆直径，由给定参数知： d0.04m； p喷嘴处最大注射压力，已知 p153MPa。由此求得 Fw192kN。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 0.9，求得相应的作用于活塞上的载荷力，并列于表 1 中。表 1液压缸名称 工况液压缸外载荷Fw/kN活塞上的载荷力F/kN合模 90 100锁模 900 1000合模缸开模 49 55移动 2.7 3座移缸顶紧 27 30注射缸 注射 192 213进料液压马达载荷转矩计算：mNnPTcW7960/14.325取液压马达的机械效率为 0.95，则其载荷转矩2.2.液压系统主要参数计算2.2.1 初选系统工作压力250 克塑料注射机属小型液压机，载荷最大时为锁模工况，此时，高压油用增压缸提供；其他工况时，载荷都不太高，参考设计手册，初步确定系统工作压力为6.5MPa。2.2.2 计算液压缸的主要结构尺寸确定合模缸的活塞及活塞杆直径合模缸最大载荷时，为锁模工况，其载荷力为 1000kN，工作在活塞杆受压状态。活塞直径 )1(42pFD此时 p1 是由增压缸提供的增压后的进油压力，初定增压比为 5，则p156.5MPa32.5MPa，锁模工况时，回油流量极小，故 p20，求得合模缸的活塞直径为，取 Dh0.2m。mDh 198.05.3214.064按表 25 取 d/D0.7，则活塞杆直径 dh0.70.2m0.14m，取 dh0.15m。为设计简单加工方便，将增压缸的缸体与合模缸体做成一体(见图1)，增压缸的活塞直径也为 0.2m。其活塞杆直径按增压比为 5，求得，取 dz0.09m。mDdhz 089.52.2)注射座移动缸的活塞和活塞杆直径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，但流量极小，故背压视为零，则其活塞直径为，取 Dy0.1mmpFDy 076.15.63441由给定的设计参数知，注射座往复速比为 0.080.061.33，查表 26 得d/D0.5，则活塞杆直径为：dy0.50.1m0.05m确定注射缸的活塞及活塞杆直径当液态塑料充满模具型腔时，注射缸的载荷达到最大值 213kN，此时注射缸活塞移动速度也近似等于零，回油量极小；故背压力可以忽略不计，这样，取 Ds0.22m；mpFDs 204.15.632441活塞杆的直径一般与螺杆外径相同，取 ds0.04m 。2.2.3 计算液压马达的排量液压马达是单向旋转的，其回油直接回油箱，视其出口压力为零，机械效率为0.95，这样rmrpTVmWM /108./95.0167432331 2.2.4 计算液压执行元件实际工作压力按最后确定的液压缸的结构尺寸和液压马达排量，计算出各工况时液压执行元件实际工作压力，见表 2。2.2.5 计算液压执行元件实际所需流量根据最后确定的液压缸的结构尺寸或液压马达的排量及其运动速度或转速，计算出各液压执行元件实际所需流量，见表 3。2.3.制定系统方案和拟定液压系统图2.3.1 制定系统方案执行机构的确定 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 900kN。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。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。液压马达动作回路 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，而对速度平稳性无过高要求，故采用旁路节流调速方式。注射缸动作回路 注射缸运动速度也较快，平稳性要求不高，故也采用旁路节流调速方式。由于预塑时有背压要求，在无杆腔出口处串联背压阀。注射座移动缸动作回路 注射座移动缸，采用回油节流调速回路。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。安全联锁措施本系统为保证安全生产，设置了安全门，在安全门下端装一个行程阀，用来控制合模缸的动作。将行程阀串在控制合模缸换向的液动阀控制油路上，安全门没有关闭时，行程阀没被压下，液动换向阀不能进控制油，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，从而保障了人身安全。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。2.3.2 拟定液压系统图一选择液压回路：1. 合模缸回路：合模缸要求实现其速度快速、慢速、锁模、开模动作。其运动方向采用三位四通电液换向阀直接控制，快速运动时，需要有较大流量。慢速合模只要有小流量即可。锁模时，由增压缸供油。2液压马达回路：由于单向液压马达转速要求较高，动力较大，功率较大，而对速度平稳性无过高要求，故采用回路效率较高、油液温开较小、经济较好的旁路节流回路。3注射缸回路：注射缸的运动速度较大，平稳性要求不高，也采用旁路节流回路。由于预塑进料时有背压要求（可以使加工的塑料得到良好的塑化质量），可在缸的无杆腔的出口油路处串连一背压阀，控制螺杆的退回时间，使塑化的塑料比较密集，也有利于气体的排出。注射缸的运动方向也采用三位四通电液动换向阀控制。4注射座移动缸回路：此回路采用回油节流调速回路。工艺要求不工作时，出于浮动状态，故采用Y型中位机座的三位四通电磁换向阀。5液压源：由各液压执行元件实际流量列表可知，整个液压系统在整个工作循环中所需流量变化较大，闭模和注射后又要求有较长的时间的保压，而且从提高效率、节约能源的方面考虑，采用双泵供油回路。液压缸快速动作时，双泵同时供油，慢速动作或保压时，小泵单独供油。6安全连锁装置：为了保证安全生产，在系统中设置安全门，在安全门的下端安装一个行程阀，用来控制合模缸的动作。将行程阀串联在控制合模缸换向的液动阀控制油路上，从而使得在安全门没有关闭时，行程阀没有被按下，液动换向阀不能进控制油，电液换向阀不能实现换向，合模缸不能合模。只有操作者离开时，将安全门关闭，压下行程阀，合模缸才能合模，从而保证了操作人员的人身安全。7顶出缸的要求：制品在冷却后成型，被顶出时，顶出速度要稳定，以防止制成品受损，而且，顶出缸的速度应能调节，以适应不同制品的顶出要求，所以在回路中采用单向节流阀调节其速度。二 液压系统的合成各液压执行元件的基本回路确定后，把他们有机结合在一起，并去掉多余的元件，如，把控制液压马达的换向阀与泵的卸荷阀合并，使之一阀两用；而考虑到注射缸与合模缸之间有顺序动作的要求，两回路的接合部分应串联上单向顺序阀。再加上一些辅助元件：如过滤器、压力表等就可得到塑料注射机完整的液压系统图。如图所示：塑料注射成型机液压系统原理图1，2，4二位四通电液换向阀；3三位四通电磁换向阀；5，6，21二位四通电磁换向阀；7先导式溢流阀；8，9直动式溢流阀；10，12，13单向阀； 11液控单向阀； 14节流阀； 15，16调速阀；17，18单向顺序阀； 19二位四通行程换向阀； 20单向节流阀液压系统的电磁铁动作循环表如下电磁铁工况动作1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YA10YA快速合模 + 慢速合模 + 增压合模 + 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 顶出杆前进 顶出杆后退 系统卸荷注: 1、“”表示电磁铁通电。2、液压马达喂料时，注射杆受到反作用力后退油箱向注射缸左腔补油。各循环的动作原理如下：1合模合模液压缸经活塞杆直接推动动模板实现合模。合模动作完成以后，由增压缸推动合模缸的活塞，从而实现锁模。而合模又可以分为快速合模和慢速合模。（1）.快速合模：快速合模时，由液压泵、同时供油，电磁铁1YA，5YA，10YA通电。油路走向为：进油路：泵合 模 缸 左 腔 液 控 单 向 阀左 位电 液 换 向 阀单 向 顺 序 阀单 向 阀 141713回油路： 。油 箱左 位电 液 换 向 阀合 模 缸 右 腔 4（2）慢速合模 慢速合模时，液压泵供油，泵卸荷，电磁铁1YA通电。油路走向为：进油路：液压泵电液换向阀4左位液控单向阀11合模缸左腔。回油路：同（1） 。（3）增压锁模：锁模时，液压泵供油，液压泵卸荷，电磁铁1YA、7YA、10YA通电。油路走向为：进油路： 合 模 缸 左 腔液 控 单 向 阀左 位电 液 换 向 阀 增 压 缸 左 腔右 位电 磁 换 向 阀单 向 阀液 压 泵 145102. 注射座前进： 注射座整体前进时，液压泵供油，液压泵卸荷，电磁铁7YA,9YA,10YA通电。油路走向为：进油路：。注 射 座 移 动 缸 右 腔右 位电 磁 换 向 阀单 向 阀液 压 泵 312回油路：注射座移动腔左腔电磁换向阀3右位油箱。3.注射： 注射时。液压泵、同时供油，电磁铁4YA,5YA,7YA,9YA,10YA通电。油路走向为：进油路： 注 射 缸 右 腔单 向 顺 序 阀右 位电 液 换 向 阀单 向 阀单 向 顺 序 阀泵 182137。回油路： 油 箱 。右 位电 液 换 向 阀注 射 缸 左 腔 2注射压力由直动式溢流阀8调定。4. 注射保压：保压时，液压泵供油，液压泵卸荷，电磁铁4YA,7YA,9YA,10YA通电。油路走向为：进油路：液压泵单向顺序阀17电液换向阀2右位单向顺序阀18来补充泄漏。泵输出的压力油大部分由先导式溢流阀7放回油箱。5.减压（放气）: 减压时，液压泵供油，液压泵卸荷，电磁铁2YA,9YA,10YA通电。油路走向为：进油路： 液压泵电液换向阀4右位合模缸右腔。回油路： 油 箱 。左 位电 液 换 向 阀合 模 缸 左 腔 左 位电 磁 换 向 阀增 压 缸 左 腔 456. 再增压：再增压时，液压泵供油，液压泵卸荷，电磁铁1YA,7YA,9YA,10YA通电。油路走向为： 进油路： 合 模 缸 左 腔液 控 单 向 阀左 位电 液 换 向 阀 增 压 缸 左 腔右 位电 磁 换 向 阀单 向 阀液 压 泵 14510回油路： 油 箱 。左 位电 液 换 向 阀合 模 缸 右 腔 增 压 缸 右 腔 47.预塑进料：预塑进料过程中，液压马达旋转，经齿轮副带动螺杆转动，将料斗中的塑料推向喷嘴方向。同时，螺杆在反作用力的作用下，注射缸的活塞也向右移动。液压泵、同时供油，电磁铁6YA,7YA,9YA,10YA通电。油路走向为：进油路： 液 压 马 达 。右 位电 磁 换 向 阀液 压 泵 1回油路：液压马达油箱。液压马达的进油腔的安全压力由溢流阀9来调定，而节流阀14 则可用来对液压马达进油路上的负载起稳定作用，调速阀15则起速度调节作用。当螺杆在反推力作用下连同注射缸活塞一起右移时，注射缸右腔的油液经单向顺序阀18溢流阀8流回油箱，其背压力由溢流阀8来调定。注射缸左腔经电磁换向阀2中位从油箱中抽取。8. 注射座后退：注射作后退时，液压泵供油，液压泵卸荷，电磁铁8YA,10YA通电。油路走向为：进油路：液压泵单向阀12电磁换向阀3左位注射座移动缸左腔。回油路：注射座移动缸右腔电磁换向阀3左位节流阀14油箱。9开模（1） 慢速开模：慢速开模时，液压泵供油，液压泵卸荷，电磁铁2YA,10YA通电。油路走向为：进油路：液压泵电液换向阀4右位合模缸右腔。回油路：合模缸左腔液控单向阀11油箱。（2） 快速开模：快速开模时，液压泵、同时供油，电磁铁2YA,5YA,10YA通电。油路走向为：进油路： 合 模 缸 右 位 。右 位电 液 换 向 阀单 向 顺 序 阀单 向 阀液 压 泵 41713回油路： 同（1） 。2.3.3 液压元件的选择与设计1. 液压泵的选择由于执行元件的实际工作压力列表可知最大工作压力为增压缸琐模的工作压力P=6.93MP，有系统图可见，从泵到增压缸之间串有换向阀和换向阀，从而泵到执行元件管路的压力损失P0.8MP。从而可以算出液压泵的最大工作压力为：Pp=P+ P=6.93+0.8=7.73MP由各执行元件的实际工作输入流量列表可知，系统的最大流量发生在快速合模工况，取泄漏系数K=1.1，可计算出液压泵的最大流量：Qq=K (P)=1.1481.8=530.64L/min根据上述的计算结果，经过查阅设计手册，选用规格相近的PV2R34双联叶片泵，以普通液压油为工作介质时的最高使用压力为14MP，前泵（大泵）的排量为237ml/r，后泵（小泵）的排量为116ml/r,转速范围为6001800r/min.若选用转速为1490r/min的驱动电机，则大泵的最大流量：q2=V*n=23710-31490=353.13L/min,小泵的流量:q 1=Vn=11610-31490=172.84L/min2. 电动机的确定：注塑机在整个工作循环中系统的压力、流量和所需功率变化；为满足整个工作循环的最大功率阶段来确定电动机功率。由前面的工况计算可知，快速合模、锁模工况系统的压力和流量均较大，大小泵同时工作，小泵供油除保证锁模压力外，还通过顺序阀将压力油供给注射缸，大小泵供油汇合驱动注射缸前进。由前面的计算可知，小泵的供油压力为 Pp1=7.73MPa,考虑到大泵与注射缸之间的元件及管路损失，大泵的供油压力应为 Pp2=6.7+0.5=7.2MPa,取泵的总效率 p0.8，则泵的总驱动功率为：P= = =87.76KWpq2133664173. 由注塑机的工艺要求其注射时间较短，一般为 3s 左右，而电动机一般允许短时间超载 25%，所以电动机还可以降低一些。即: P=87.76 1250=70.20 KW 验算其他工况时，液压泵的驱动功率均小于或接近于此值，由手册、查表知，选用规格相近的 Y220M-4 三相异步电动机，其额定功率范围（0.6100）KW，额定转速为 1490r/min。3. 液压马达的选择根据前面计算可知，液压马达的排量为 0.7L/r。输出转矩为682.4Nm，系统地工作压力为 7.515MPa，选用规格相近的 1JMD-63 径向柱塞液压马达，其排量为 0.78L/r。额定压力为 16MPa。额定转速是125r/min，额定输出转矩是 1779Nm4. 液压阀的选择根据本系统工作压力（在 7MPa 左右）及通过阀的流量，所选液压阀及其他液压附件的规格型号见下表：座号 名称通过流量/Lmin-1额定流量/Lmin-1额定压力/MPa型号规格1三位四通电液换向阀353.13 370 21 34DYM-F50H-T2三位四通电液换向阀525.9 1200 21 34DYM-F80H-T3三位四通电磁换向阀18 22 14 34DOY-B8C4三位四通电液换向阀525.9 1200 21 34DYM3P-F80H-T5二位四通电磁换向阀172.8 180 21 24DG5S-160Z6二位四通电磁换向阀10 22 14 24DO-B8C7 溢流阀 172.8 250 35 YF-F328 溢流阀 353.1 500 35 YF-F509 溢流阀 353.1 500 35 YF-F5010 单向阀 172.8 175 31.5 S25PK11液控单向阀525.9 1200 21 DFY-F80H212 单向阀 18 30 31.5 S10A13 单向阀 353.1 400 21 DIF-FH314 节流阀 18 25 14 LF-L10C15 调速阀 80 106 14 QF-B20C16 调速阀 200 160 21 QF-B32C17单向顺序阀172.8 180 72 XD2F-B2F18单向顺序阀353.1 400 21 XD2F-F50H19二位四通行程换向阀18 30 21 XD2F-F50F5. 辅助式液压元件的选择管道的选择各元件间的连接管道的规格按接口处的尺寸决定，液压泵进出管道则按输入、排出的最大流量计算。（1）大泵吸油管的内径计算：油管内径：d 吸 1=2 ，已知大泵的流量为1吸vqL/min，吸油管的 V 值一般可以取 0.51.5，此处取13.51q=0.85m/s，那么，吸vd1=2 93.65mm 361085.43.实际取内径为 50mm 的钢管，其流速 V= =1.165m/s6041.3.5应选取外径为 95mm。（2）小泵吸油管内径的计算：已知小泵的流量为 172.8L/min，取吸油管允许流量为 1.35m/s2，= ，则小泵吸油管的内径为： 2吸v d=52.14mm36105.438.72应选取内径为 55mm，外径为 65mm 的冷轧无缝钢管。（3） 大泵压油管的内径计算：液压系统压油管所允许的油的流速为 36m/s，此处取。则大泵压油管的内径 smv/5.41压，应选取内径为 40mm，外径为 50mmmd7.401.36/231 压的冷轧无缝钢管。（4） 小泵压油管的内径计算：，应选内径为 32mm，外径md56.28105.43/872362 压为 42mm 的冷轧无缝钢管。（5）双泵并联，压力油混合后油管内径的确定：md 82.4105.436872.23合应选取内径为 50mm,外径为 60mm 的冷轧无缝钢管。以上钢管的材料均可为 15 钢或 20 钢。油箱容量的确定：又前述计算可知，通过泵的总流量为 525.97L/min，取系数=5，可有公式计算出油箱的有效容积为： V=qp=5525.97=2629.85L=2.629m3。按 GB2876-81 规定，取最接近的标准值 V=2700L。2.4.液压系统性能验算2.4.1 验算回路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段管路的损失。沿程压力损失沿程压力损失，主要是注射缸快速注射时进油管路的压力损失。此管路长 5m，管内径 0.032m，快速时通过流量 2.7L/s；选用 20 号机械系统损耗油，正常运转后油的运动粘度 27mm2/s，油的密度 918kg/m3。油在管路中的实际流速为smdqv/36.02.174209836Re油在管路中呈紊流流动状态，其沿程阻力系数为：25.014e求得沿程压力损失为：MPap03.2103.9819864.25. 局部压力损失 局部压力损失包括通过管路中折管和管接头等处的管路局部压力损失 p2，以及通过控制阀的局部压力损失 p3。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。参看图 2，从小泵出口到注射缸进油口，要经过顺序阀 17，电液换向阀 2 及单向顺序阀 18。单向顺序伺 17 的额定流量为 50L/min，额定压力损失为 0.4MPa。电液换向阀 2的额定流量为 190L/min，额定压力损失 0.3 MPa。单向顺序阀 18 的额定流量为150L/min，额定压力损失 0.2 MPa。通过各阀的局部压力损失之和为 2221,3 1507.50.4pMPa8.3.从大泵出油口到注射缸进油口要经过单向阀 13，电液换向阀 2 和单向顺序阀18。单向阀 13 的额定流量为 250L/min，额定压力损失为 0.2 MPa。通过各阀的局部压力损失之和为：MPap65.023.4.0253.17.02,3 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p1(0.030.88)MPa 0.91MPa大泵到注射缸之间总的压力损失为p 2(0.030.65)MPa 0.68MPa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压力裕度，所选泵是适合的。另外要说明的一点是：在整个注射过程中，注射压力是不断变化的，注射缸的进口压力也随之由小到大变化，当注射压力达到最大时，注射缸活塞的运动速度也将近似等于零，此时管路的压力损失随流量的减小而减少。泵的实际出口压力要比以上计算值小一些。综合考虑各工况的需要，确定系统的最高工作压力为 6.8MPa，也就是溢流阀 7的调定压力。2.4.2 液压系统发热温升计算计算发热功率 液压系统的功率损失全部转化为热量。发热功率计算如下PhrPrPc对本系统来说，Pr 是整个工作循环中双泵的平均输入功率。ziPitrtqpT1具体的 pi、qi、ti 值见表 7。这样，可算得双泵平均输入功率 Pr12kW。系统总输出功率求系统的输出有效功率：nimjjWjitc tTsFTP11由前面给定参数及计算结果可知：合模缸的外载荷为 90kN，行程 0.35m；注射缸的外载荷为 192kN，行程 0.2m；预塑螺杆有效功率 5kW，工作时间 15s；开模时外载荷近同合模，行程也相同。注射机输出有效功率主要是以上这些。kWPc 3)1502.109.35014.(5 35总的发热功率为：Phr(15.3 3)kW12.3kW计算散热功率 前面初步求得油箱的有效容积为 1m3，按 V0.8abh 求得油箱各边之积：abh1/0.8m31.25m3 取 a 为 1.25m，b、h 分别为 1m。求得油箱散热面积为：At1.8h(ab) 1.5ab(1.8l(1.251) 1.51.25)m2 5.9m2油箱的散热功率为：PhcK1At T式中 K1油箱散热系数，查表 51，K 1 取 16W/(m2) ；T油温与环境温度之差，取 T35。Phc165.935kW 3.3kWPhr 12.3kW由此可见，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。冷却器所需冷却面积的计算冷却面积为：mhcrtKPA式中 K传热系数，用管式冷却器时，取 K116W (m2)； tm平均温升()； 211tTtm取油进入冷却器的温度 T160，油流出冷却器的温度 T250，冷却水入口温度 tl25，冷却水出口温度 t230。则： 5.730560mt所需冷却器的散热面积为：2238.5.716).2(mA考虑到冷却器长期使用时，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：A1.32.8m23.6m2 注意；系统设计的