注塑机肘杆式合模机构的优化分析.pdf

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1、现代塑料加工应用2013年第25卷第2期M0DERNPLASTICSPROCESSINGANDAPPLICATIONS·55·注塑机肘杆式合模机构的优化分析王诗强谢鹏程何雪涛杨卫民(北京化工大学机电工程学院，北京，100029)摘要：运用机构学方法分别对四点式和五点式斜排肘杆机构进行运动及力学性能分析，建立2种肘杆机构数学模型。借助MATLAB程序与ADAMS软件分别对2种肘杆机构进行计算和运动学仿真，并对其运动曲线进行分析。结果表明，四点斜排肘杆机构的动模板速度、加速度及机构力放大比均优于五点斜排肘杆机构，为注塑机肘杆机构的设计与选型提供了理论依据。关键

2、词：注塑机肘杆机构优化模拟力学性能OptimizationAnalysisoftheToggleClampofInjectionMoldingMachineWangShiqiangXiePengchengHeXuetaoYangWeimin(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing，100029)Abstract：Thekinematicandmechanicalpropertiesoffour-pointandfive

3、—pointtog—gleclampwereanalysisedbythestructuralmethod．Themathematicalmodelsoftoggleclampswereestablished．TheMATLABandADAMSsoftwarewereusedtocalculateandkinematicallyemulatetheabove—mentionedtoggleclamps，theirmovementcurvewereanalyzed．Theresultsindicatethatthemoldcl0sing／0peningspe

4、ed，accelerationandtheforceamplificationofthefour—pointtoggleclamparebetterthanthoseofthefive—-pointtoggleclamp．Thesestudyresultswillprovidetheoreticalbasisfordesignandselectionoftoggleclampofinjectionmoldingmachine．Keywords：injectionmoldingmachine；toggleclamp；optimization；emulatio

5、n；me—chanicalproperties目前双肘杆合模机构是注塑机广为采用的过MATLAB程序对数学模型计算，利用AD—结构形式。因其本身结构特性，具有以下显著特AMS软件对肘杆机构运动仿真，分别得到2种点：运动性能好，符合注塑工艺要求；机构刚性肘杆机构的运动性能曲线，并进行比较分析。大，能够承受一定高速注塑所需的超载；合模速度快，有利于缩短成型周期，提高生产率。由于1肘杆机构形式肘杆式合模结构具有低成本、低维护、刚性及运动特性好等显著特点，成为注塑机中应用最为广目前电动注塑机多采用五点和四点斜排泛的合模机构[1]。注塑机肘杆机构按曲肘铰链双曲肘式合

6、模机构。现在被广泛采用的是五点数可分为五点式和四点式肘杆机构。五点式肘杆机构的研究已经成熟，而四点式肘杆机构的收稿日期：2012-09—27；修改稿收到日期：2012—12—04。研究较少。作者简介：王诗强，(1988一)，在读硕士，研究方向为注塑机本研究建立了2种肘杆机构的数学模型，通合模机构优化设计。E—mail：wshiqiang2008@163．corn。现代塑料加工应用2O13年4月点斜排双曲肘式肘杆机构。其运动原理如图S。一~／L；一[E—Lsin(a++y)]。一1所示。图2是四点斜排双曲肘式肘杆机构。~／L：～I-E-L5sin(+y)+L

7、5[cos(O+y)一四点斜排肘杆机构在国外的电动注塑机中也cos(a+)，+)](2)已经得到应用，而在国内则少见。目前广泛则机构行程比K：应用的五点斜排肘杆机构则是由四点斜排肘K—S／S。(3)杆机构演变出来的。虽然机构的运动副约束2．1．2移模速度V条件没有改变，但其运动和力学特性却发生根据机构特点，采用瞬心法得到动模板移模了变化，二者的数学模型并不相同，下面分别速度与十字头速度。之间关系的数学表对2种肘杆机构建立数学模型，并对其进行达式：运动与力学性能的比较]。Llsin(a+O+fl)c~s9V’=LCOspsin(aV。(4)5十十y十)其中：

8、±二±(5)L。鱼二±±(6)L4为连杆L与水平夹角。图1注塑机五