液压设计(散热)

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1、第二节第六节液压系统的设计计算举例第八章在介绍典型液压系统时介绍了塑料注射成型机液压系统，现以250克塑料注射机为例进行液压系统的设计计算。一、塑料注射成型机的组成及工作循环（-）塑料注射成型机的组成塑料注射成型机是将粒状或粉状塑料加热塑化然后注射到模腔、保压成型的设备，主要包括注射装置和合模装置两部分。1.注射装置注射装置的主要任务是使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将熔料注入模腔。注射装置乂包括塑化部件（料筒、螺杆、喷嘴和电加热器）、料斗、螺杆传动装置、注射缸、注射座移动缸等。其中注射缸、注射座移动缸和螺杆传动等由液压传动来实现。2.

2、合模装置合模装置是保证成型模具可靠地闭合、实现模具开闭动作以及顶出制品的部件。合模装置主要由固定模具的定模板、动模板、合模缸及顶出缸组成。动模板与合模板可以是直接连接，也可以是通过连杆机构连接。合模缸和顶出缸也由液压传动来实现。（二）塑料注射成型的工作循环塑料注射成型的工作循环如图8-7所示二、250g塑料注射机对液压系统的要求及有关设计参数1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要保持圧力，以防注射时将模具冲开。注射开始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，料被推到

3、螺杆前端，此时螺杆与注射机构一起后退，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。（4）为保证安全生产，系统应有安全联锁装置。2设计参数螺杆直径d40mm螺杆行程刀200mm最大注射压力P153MPa螺杆驱动功率5kW螺杆转速“60r/min注射座行程S2230mm注射座最大推力Fz3X104N最大合模力（锁模力）Fh90X104N开模力几4.9X104N动模板（合模缸）最大行程350mm快速闭模速度"bG0」m/s慢速闭模速度%0.02m/s快速开模速度0」3m/s慢速开模速度”畑0.03m/s注射速度"Z0.07m/s注射座前进速

4、度"Z10.06m/s注射座后移速度"Z20.08m/s三、液压系统的参数设计（一）初定系统工作压力并确定执行元件尺寸因250g塑料注射机属小功率设备，从设备可靠性出发，选系统的工作压力为6MPao然后根据式（4・7）、式（4・1）计算液压缸的直径和液压马达的排量（顶出缸不做计算）。1确定合模缸的活塞及活塞杆直径因为合模缸的锁模力远大于其它负载力，为匹配合理，合模缸采用增力缸，若增力缸D产增力比为5倍，则可求得合模缸的活塞直径和活塞杆直径厶X9OX1°46^0.195.x3.14x6x!064几“P圆整后，D】=200mm,dh=0.7Dh=140m

5、m2确定注射座移动缸的活塞及活塞杆直径4巧叩3」需宀8，〃注射座移动缸的往返速比为0.08/0.06=1.33,因此活塞杆直径必=0.5Dz.活塞直径D二为圆整后取£>z=100mm,乙=50mm。3确定注射缸的活塞及活塞杆直径注射缸的载荷力在注射时是变化的，这里按最大载荷力Fw计算注射缸的直径Fw^^3J4x0<04~X153X106^19.2xl04^4&砂"4"圆整后注射缸活塞直径Dv=220mm,q=活塞杆直径一般与螺杆外径相同，〃w=d=40mm。4确定液压马达的排量因液压马达为单向旋转旦出口压力为零，因此液压马达的排量人==—b=5x

6、l°3=O.8xlO~3m3/rpmPi7"/606x106x0.90x60/60式屮，液压马达的总效率加=0.90。按计算值选双斜盘柱塞马达，排量0.9X10-%%额定压力20MPao（二）计算执行元件的实际工作压力和实际所需的流量1实际工作压力因确定液压缸和液压马达的尺寸和排量吋未考虑背压且对计算值进行过圆整，因此执行元件的实际工作压力有异于初定值，本例的实际工作压力见表10-4o表10・4执行元件实际工作压力工况执行元件名称载荷背压力/MPa工作压力/MPa合模行程介模缸lOOkN0.33.3锁模增压缸lOOOkN——6.4座前进座移缸3kN0.

7、50.76座顶紧30KN—3.8注射注射缸213KN0.35.9预塑进料液压马达838N.m—6.02实际所需流量计算执行元件所需流量时取液压缸的容积效率为1,液压马达的容积效率为0.95,其计算值如表10-5所示。表10・5执行元件所需实际流量工况执行元件名称运动速度结构参数流量/(XIO'V・s'1)慢速合模合模缸0・02m/sA!-0.03m20.6快速合模0.1m/s3注射座前进注射座0.06m/sA]=0.008m30.48注射座后退移动缸0.08m/sA2=0.006m20.48注射注射缸0.07m/sA]=0.038m22.7预塑进料液压

8、马达60r/minVM=0.9L/r0.95慢速开模合模缸0.03m/sA2=0.014m20