畢業設計--注射機液壓系統設計（含外文翻譯）-文庫吧

【正文】 圖表清單 圖 11 注射機系統圖 .................................................. 1 圖 12 工藝流程圖 .................................................. 3 圖 21 柱塞式注射機結構示意圖 ....................................... 4 圖 22 螺桿柱塞式注射機結構示意圖 ................................... 5 圖 23 往復螺桿注射機結構示意圖 ..................................... 11 圖 24 液壓系統原理圖 ............................................... 30 圖 41 油箱示意圖 .................................................... 32 表 31 電機主要性能參數 ..............................................15 表 32 注射機主要參數 ................................................16 表 41 各缸的參數 ....................................................22 表 42 各油缸工況 ....................................................23 表 43 運動狀況 ......................................................24 表 44 泵的性能參數 ..................................................25 表 45 液壓馬達的性能參數 ............................................26 表 47 各液壓閥名稱、流量及壓力 ......................................26 表 48 電磁鐵動作順序表 ..............................................31 表 49 油箱各部件說明 ................................................33 沈陽化工大學學士學位畢業設計說明書 第一章 引言 1 第一章 引言 隨著社會的不斷發展，中國經濟發展到一個歷史的新高度，注塑機在機械制品中占有重要地位。隨著注塑材料的不斷問世，注塑產品在國民經濟的各個方面占有很大比重。 注塑機又名注 射成型機或注射機，它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設備。分為立式、臥式、全電式。注塑機能加熱塑料，對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。 注塑機具有能一次成型外型復雜、尺寸精確或帶有金屬嵌件的質地密致的塑料制品，被廣泛應用于國防、機電、汽車、交通運輸、建材、包裝、農業、文教衛生及人們日常生活各個領域液壓 系統的作用為通過改變壓強增大作用力。一個完整的液壓系統由五個部分組成，即動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。 對于液壓系統來說就處理小功率信號的數學運算 、誤差檢測、放大、測試與補償等功能而言，液壓裝置不如電子或機電裝置那樣靈活、線性、準確和方便，因而在控制系統的小功率部分 ，一般不宜采用，主要應用于系統的動力部分。所以注塑機可以應用液壓系統來進行控制 [1]。 圖 11 注射機系統圖 1合模板液壓缸； 2后固定模板； 3曲軸連桿機構； 4拉桿； 5頂出缸； 6動模板；7安全門； 8前固定模板； 9注射螺桿； 10注射座前移缸； 11機筒； 12料斗 13料斗； 14液壓馬達 沈陽化工大學學士學位畢業設計說明書 第一章 引言 2 注射部分 它的主要作用是使塑料塑化成熔融狀態， 并以足夠的壓力和速度將一定的熔料注到模腔內。因此，注射裝置應具有塑化良好，計量精確的性能，并且在注射時對熔料能提供壓力和速度。注射裝置一般由塑化部件（熔膠筒、螺桿、噴嘴等）、料斗、計量裝置、螺桿傳動裝置及注射和注射移動缸等組成 [2]。 合模部分 它是保證成型模具可靠地閉合和實現模具啟閉動作，并頂出制品，及成型制品的工作部件。因為在注射時，進入模腔中的熔料還具有一定的壓力，這就要求合模裝置給予模具以足夠的合緊力，以防止在熔料的壓力下模具被打開，從而導致制品溢邊或使制品精度下降。合模裝置主要由模板 、拉桿、合模機構、制品頂出裝置和安全門、調模裝置等組成 [2]。 液壓系統 注射成型機是由塑料熔融、模子閉合、注射入模、壓力保持、制品固化、閉模取出制品等工序所組成的連續生產過程，液壓和電氣則是為了保證注射成型機按工藝過程預定的要求（壓力、速度、溫度、時間及位置）和動作程序，準確無誤地進行工作而設置的動力和控制系統、液壓部分主要有動力油泵、壓力閥、流量閥、方向閥、管路、油箱等 [2]。 注射成型機的主要動作分為 5 個部分。 閉模和合緊 注射機的成型周期從一般模具開始閉合時起 。模具首先以低壓力快速進行合模，當動模板與定模板接近時，合模的動力系統改換成低壓，低壓在確定模腔內無異物存在時，再切換成高壓而將模具合緊 [2]。 沈陽化工大學學士學位畢業設計說明書 第一章 引言 3 注射裝置前移和注射 在確認模具達到所要求的合緊力，注射裝置前移，使噴嘴和模具貼合，當噴嘴與模具完成貼合后，便可向注射缸接入壓力油。于是與油缸活塞相連的螺桿，則以高壓高速將生產的熔料注入模腔。此時螺桿頭部作用于熔料上的注射壓力，又稱為射膠壓力 [2]。 保壓 注入模腔的熔料，由于低溫模具的冷卻作用，使注入模腔內的熔料在冷卻時產生收縮，為制得質量致密的制品，故對熔料還需保持一定的壓力進行補縮。此時螺桿作用于熔料上的壓力稱制之為保壓壓力，在保壓時螺桿補縮而有少量的前移 [2]。 制品冷卻和預塑化 當保壓進行到模腔的熔料失去澆口回流可能性時，注射油缸內的保壓壓力即可卸去，使制品在模內冷卻定型。此時，螺桿在液壓馬達的驅動下轉動，將來自料斗的粒狀或粉末狀的膠料向前輸送，并使其塑化。由于螺桿頭部熔料壓力作用，使螺桿在轉動的同時又產生后退。螺桿在塑化時的后移量，即表示了螺桿頭部所積存的熔料劑量。當螺桿又回退到計量值時，螺桿即停 止轉動，準備下一次注射。制品冷卻與螺桿塑化在時間上通常是重疊的，一般情況下，要求螺桿塑化計量時間要少于制品冷卻時間 [2]。 注射裝置后退和開模頂出制品 螺桿塑化計量完畢后，為了使噴嘴不至于因時間和冷模接觸而形成冷料等緣故，經常需要噴嘴撤離模具后，即注射裝置后退，此動作進行與否或先后的程序，機器均可供選擇。模腔內的熔料經冷卻定型后，合模裝置即行開模，并頂出制品 [2]。 注射成型工藝是一個按照預定順序的周期性動作過程 : 合模 → 注射座前移 → 注射 → 保壓 → 預塑 → 注射座后退 → 開模 → 頂出制品 → 頂出缸后退 → 閉 模 圖 1— 2 工藝流程圖 沈陽化工大學學士學位畢業設計說明書 第二章 結構說明 4 第二章 結構說明 按塑料的塑化方式分類 （ 1）柱塞式 柱塞式注塑機的結構簡圖如下 圖 21 柱塞式注射機結構示意圖 1料斗； 2機筒； 3分流梭； 4柱塞； 5液壓油缸； 柱塞式注射機是用柱塞依次把落入機筒中的塑料樹脂推向機筒前端塑化空腔內，空腔內的原料依靠機筒外圍的加熱器提供熱量，塑化成熔融狀態，然后，通過柱塞快速前移，把熔料經由噴嘴注射到成型模具腔內，冷卻定型。這種注塑裝置結構簡單，制造方便、價格便宜，但不能從根本上克服如下缺點 ：塑化均一性差，提供料筒的塑化能力受到限制；注塑壓力損失大，需要消耗較大的注射能量；不易提供穩定的工藝條件；清洗料筒比較困難，由于柱塞式注射裝置具有以上不易克服的缺點，所以目前不常用 [2]。 （ 2）螺桿塑化柱塞注射式注射機 螺桿塑化柱塞式注射機有兩部分組成：即原料塑化部分和注射部分。這種注射機沈陽化工大學學士學位畢業設計說明書 第二章 結構說明 5 工作時，首先原料在塑化部分的擠出機中被均勻塑化，經由單向閥被擠入注射料筒的空腔中然后，注射部分中的柱塞快速前移，把原料經由噴嘴注射到成型模具空腔內，冷卻定型。此種形式的注射機采用的是無軸向移動的螺桿進行塑化，除 塑化能力高之外，還因為塑料都是經過螺桿的全部螺紋進行塑化，塑化后的熔料經過的熱經歷過程基本相同。所以軸向溫差小、性能穩定，塑化螺桿與同規格的往復螺桿相比，直徑較小。因而，可以提供機器的注射量，并且計量精確，可以實現非常高的注射壓力，注射時的注射壓力和速度都比較穩定，目前應用較多，主要應用在高精度和大型注射裝置中 [13]。 螺桿式塑化注射機的簡圖如下 圖 22 螺桿柱塞式注射機結構示意圖 1螺桿； 2機筒； 3單向閥； 4噴嘴； 5柱塞 以上兩種形式都是單獨設置塑化部件的注射裝置。這 類結構都共同存在著料筒內滯料現象比較嚴重，料筒清理不便、在結構上不夠緊奏等缺點。 （ 3） 往復螺桿塑化注射機 往復螺桿塑化注射機的結構簡圖如下 圖 23 往復螺桿注射機結構示意圖 沈陽化工大學學士學位畢業設計說明書 第二章 結構說明 6 1噴嘴； 2機筒； 3螺桿； 4料斗； 5齒輪減速箱； 6電動機； 7油箱； 往復螺桿式注射機中的原料的塑化，是由注射機上機筒內的螺桿旋轉，把進入機筒的原料擠壓、翻轉、剪切、在加上機筒外圍供熱的配合，使機筒中的原料熔融塑化均勻，同時，被轉動的螺桿推向機筒前端，然后，螺桿用較快的速度前移，像柱塞一樣把塑化好的原料注 射到成型模具空腔內，冷卻成型。 這種形式目前應用最廣泛的一種形式，主要特點如下： 結構上特點：螺桿同時具有塑化和注射兩個功能，所以螺桿不僅回轉塑化，同時還能往復移動注射。 塑料是依靠螺桿的勞動加熱和外加熱的共同作用，塑化成均勻的熔體，在塑化時，因伴隨著螺桿的軸向位移，故熔體溫度形成的軸向溫差較大，而且難以完全克服，可是螺桿的塑化能力可以通過調整螺桿的轉動和背壓得到調整。 塑化能力大，塑化速率快，均化能力好，注射壓力損失小，加工塑料時均化作用好。 同時結構緊湊，熔料停滯分解現象少，清理料筒方便。 綜上所述，比較分析得出，本設計采用螺桿往復式注射裝置。 按外形特征分類 （ 1）臥式注射機 它的注射裝置和合模裝置在水平方向上呈一線排列。特點是機身位置較低，上料方便，操作和維修方便，設備也較平穩，利于實現自動化操作。缺點是占地面積大，模具裝卸較麻煩，制品為嵌件安放容易傾斜或落下。這種形式應用廣泛，對大中、小型都適用，是目前國內外比較普遍采用、常見的形式 [2]。 （ 2）立式注射機 立式注塑機的合模部分和注射部分處于同一 垂直中心線上，且模具是沿垂直方向打開的，因此其占地面積較小，容易安放嵌件，裝卸模具較方便，自料斗落入物料能較均勻地進行塑化，但是制品頂出后不易自動落下，必需用手去下，不易實現自動操作和大型制品注射 [2]。 沈陽化工大學學士學位畢