注塑机专业伺服液压系统(技术版)20100430

塑料注射机液压系统设计课程设计塑料注射机液压系统设计课程设计塑料注射机液压系统设计目录第一章绪论2 1.1注塑机概述2 1.2注塑机的原理4 1.3塑料注射机的工作循环塑料4 第二章液压系统设计5 2.1对液压系统的要求5 2.2液压系统设计参数5 第三章工况分析6 3.1 合摸油缸负载6 3.2 注射座整体移动油缸负载7 3.3 注射油缸负载8 3.4 顶出油缸负载8 3.5 初算驱动油缸所需的功率9 3.6 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算9 3.7 液压系统主要参数计算11 第四章制定系统方案和拟定液压系统图15 4.1制定系统方案15 4.2拟定液压系统图17 第五章液压缸的设计17 5.1液压缸主要尺寸的确定17 5.2 液压缸的结构设计22 第六章液压元件的选择25 6.1液压泵的选择25 6.2电动机功率的确定25 6.3液压阀的选择26 6.4液压马达的选择26 6.5油管内径计算27 6.6确定油箱的有效容积27 第七章液压系统性能验算27 7.1验算回路中的压力损失27 7.2液压系统发热温升计算29 第八章液压站的设计32 8.1 250型注塑机液压站的设计32 8.2液压油箱的设计34 8.3 液压泵组的结构设计38 设计内容设计说明及计算过程备注第一章绪论1.1注塑机概述注塑机又名注射成型机或注射机。

它是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。

分为立式、卧式、全电式。

注塑机能加热塑料，对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。

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。

塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。

注射成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性，生产能力较高，并易于实现自动化。

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注塑机液压系统的工作原理
注塑机液压系统的液压传动：是以液压油为工作介质，通过动力元件(油泵)将原动机的机械能变为液压油的压力能，再通过控制元件，然后借助执行元件(油缸或油马达)将压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动，且通过对控制元件遥控操纵和对流量的调节，调定执行元件的力和速度。

当外界对上述系统有扰动时，执行元件的输出量一般要偏离原有调定值，产生一定的误差。

注塑机液压系统的液压控制：
a.注塑机液压系统的液压控制和液压传动一样，系统中也包括动力元件、控制元件和执行元件，也是通过油液传递功率。

二者不同之点是液压控制具有反馈装置，反馈装置的作用是执行元件的输出量(位移、速度、力等机械量)反馈回去与输入量(可以是变化的，也可以是恒定的)进行比较，用比较后的偏差来控制系统，使执行元件的输出随输入量的变化而变化或保持恒定。

它是一种构成闭环回路的液压传动系统，也叫液压随动系统或液压伺服系统。

b.液压传动系统中用的是通断式或逻辑式控制元件，就其控制目的，是保持被调定值的稳定或单纯变换方向，也叫定值和顺序控制元件。

c.液压控制系统中用的是伺服控制元件，具有反馈结构，并用电气装置进行控制，有较高的控制精度和响应速度，所控制的压力和流量常连续变化。

输出功率可放大。

d.比例控制是介于上述二者之间的一种控制，所用比例控制阀是在通断式控制元件和伺服控制元件的基础上发展起来的一种电――液控制元件，兼备了上述两类元件的一些特点，用于用手调的通断式控制不能满足要求，但也不需要伺服阀对液压系统那样严格的污染控制要求的场合。

注塑机液压系统优化设计研究摘要：塑料制品重复生产量大，连续时间长，不能中断，系统控制性能及可靠性对产品质量有较大影响。

现有注塑机普遍使用普通电液控制系统，部分新产品也只简单地用比例阀代替普通阀作压力和流量控制，不能满足对智能化、节能化及结构紧凑等要求的优化设计，目前急需一种新型液压控制系统来满足控制要求，提高综合经济效益。

关键词：注塑机液压系统PLC控制注塑机液压系统的电气控制部分是影响注塑机工作安全性和可靠性的关键因素，传统的注塑机液压系统的电气控制系统大都是由继电器—接触器来实现的。

传统的继电器—接触器控制方式，使用者调整其控制功能十分困难，控制线路复杂，由于使用有触点的开关动作，工作频率低，触点易灼蚀，随着使用年限的延长，故障率上升，安全性和可靠性降低，维修费用增加；另外，继电器动作较缓慢，定时不准确，系统控制精度较差。

而PLC控制电路，不仅可靠性高、体积小、通信方便，而且控制简单、编程容易，近年来在自动化工业生产中得到广泛的应用。

一、注塑机液压系统的动作控制过程分析注塑成型过程为：热塑性塑料或热固性塑料在加热机筒中经过加热、剪切、压缩、混合及输送作用，使之均匀塑化（温度、组分均匀的熔融状态）；塑化好的熔融物料在喷嘴的阻挡作用下，积聚在机筒的前端，然后借助螺杆或柱塞施加的推力，经喷嘴与模具的浇注系统进入闭合好的低温模腔中；充满模腔的熔体在受压作用下，经冷却固化成型，开启模具取出制品，即完成了一个成型周期，以后是不断重复上述周期的生产过程。

注塑机注塑1次（1个工作循环）大概要经历12个工步，即：电机启动→快速合模→慢速合模→注射座缸前移→注射→预塑→注射座缸后退→慢速启模→快速启模→顶出缸前进→顶出缸后退→系统卸荷。

二、技术分析及优化在注射成型过程中，需要根据塑料的品种、数量、产品的几何形状及模具的不同，调整注塑压力和速度。

本优化设计中，保持该注塑机的主油路液压控制结构中的脱模装置和锁模装置的液压控制原理不变，重点对注射装置、座移机构液压系统进行优化设计。

注塑机交流伺服电动机驱动液压泵系统的应用及设计研究张友根（宁波海达塑料机械有限公司，浙江宁波315200）摘要：交流伺服电动机驱动液压泵系统具备节能高效的特性，越来越广泛使用于注塑机。

研究了交流伺服电动机与六种不同类型的泵组合的动力驱动源的性能特点及应用范围；研究了交流伺服电动机驱动液压泵系统与整机性能设计之间的特点；研究了交流伺服电动机驱动液压泵系统与三相交流异步电动机驱动液压泵系统之间的注射性能的不同点。

根据交流伺服电动机是一个多变量、强耦合、非线性、变参数的特点，开发现代非线性控制方法应用于注塑机上的研究，是提高注射成型控制性能的迫切需要解决的课题。

根据注射成形特点，开发交流伺服控制器的控制性能。

举例说明了交流伺服电动机驱动液压泵系统设计应用及需注意的问题。

关键词：注塑机；交流伺服系统；液压泵；节能；性能；设计；应用；研究中图分类号：TH137.9文献标识码：A文章编号：1008-0813（2010）12-0015-10Application and Design Study for AC Servo Motor Driven HydraulicPump System of Injection Molding MachineZHANG You-gen(Haida Ningbo Plastic Machinery Co.,Ltd.，Ningbo315200)Abstract:The AC servo motor driven hydraulic pump system has the energy conservation highly effective characteristic,more and more widespread use in injection molding machine.Has studied the AC servo electrical machinery the power drive source performance characteristic which and the application scope combines with six different type's pumps;Has studied the AC servo motor driven hydraulic pump system and between the complete machine performance design characteristic;Has studied the AC servo motor driven hydraulic pump system and the three-phase AC asynchronous machine actuates between the hydraulic pump system's injection performance diversity. According to the AC servo electrical machinery is multivariable,the close coupling,the misalignment,the variable element characteristic,the development modern misalignment control method applies on injection molding machine's research,enhances the topic which the injection molding control performance urgent needs to solve.According to injection forming characteristic,development the AC servo controller's control performance.Has explained with examples the question which the exchange servo motor driven hydraulic pump system design application and must pay attention.Key Words：injection molding machine;AC servomechanism;hydraulic pump;energy conservation;performance;design;using; study0前言交流伺服电动机驱动液压泵系统应用于注塑机是近年发展的一种先进的高性能及高效节能系统，越来越广泛使用于注塑机。

注塑机相关技术参数注塑机技术参数 7注塑机维修及保养常识注塑机安装及使用时注意事项：①仔细阅读说明书，熟悉机器结构，了解操纵面板、仪表面板上各电器开关、仪表及电器元件的作用。

②按电器部分说明的要求接上总电源，用户使用的电压必须与本机电源设备的额定电压相符合，并按电气安全规程要求，将机器的外壳妥然接地。

③开动机器前，检查一下各控制按钮、主令开关、电器元件、触点等接线是否松动，并将各开关置于'断开'位置。

④将工作方式选择开关QC置于手动或调整位{TodayHot}置时，才能启动电机。

启动电机时，应观察它的旋转方向是否正确，如不正确，应调整电源的程序，电脑在手动时起动电机。

⑤机器不运行时，就将总电源断开，操纵板各按纽和主令一必须处于'断'的位置。

⑥在正常使用过程中应定期对电器元件予以保养、检查各电器元件接点有无松动、行程开关是否可靠、配电箱内应保持清洁干燥，从而使电器元件能正常工作，延长使用寿命。

2、机器的维护和保养：①机械部分a、保持机器各部位的清洁和环境整齐是生产优质产品的前提。

b、每天对润滑部件加油1－2次，注意润滑管道畅通。

c、经常检查各部件的螺钉、螺母有否松动，予以拧紧。

d、料斗必须加盖，防止杂物落入，加入的回用塑料原料要特别注意铁屑、螺钉等不得混入，以免损坏机器的螺杆料筒。

②液压部分a、经常注意冷却水的畅通，观察油温不得超过55℃。

{HotTag}b、每三个月清洗油液过滤网一次，每年更换液压油一次，并清洗油箱，冷却水不得渗入油箱。

c、经常检查各管道的卡套螺母有无松动，予以拧紧，检查高压软管有无'肿瘤'等弊病并及时更换。

d、根据机器工作情况，每半年到一年更换一次油缸及活塞杆的密封元件。

③电器部分a、经常保持电气、控制箱的清洁和干燥，油、水不得流入电器箱、控制箱内。

b、经常检查电器箱内接头各接点有无松动，并予以拧紧。

c、电器元件损坏，必须根据原有型号更换，不得任意替代。

机电工程学院《液压与气压传动课程设计》说明书课题名称：注塑机液压系统设计学生姓名：学号：专业：班级：成绩：指导教师签字：2013年6月22日课程设计任务设计题目：注塑机液压系统设计一、设计要求及任务1．设计要求（1）最大注射量：250 cm3/次；螺杆直径: d=40mm；螺杆行程：s1=200mm；最大注射压力p=160MPa；注射速度：vw=0.075m/s；螺杆转速：n=65r/min；螺杆驱动功率：Pm=5.5kW；注射座最大推力：Fz＝35(kN)；注射座行程：s2=250(mm)；注射座前进速度：vz1=0.075m/s；注射座后退速度：vz2=0.085m/s；最大合模力（锁模力）Fh=950 (kN)；开模力：Fk=49 (kN)；动模板（合模缸）最大行程s3=360 (mm)；快速合模速度：vhG = 0.25m/s；慢速合模速度：vhm =0.03m/s；快速开模速度：vkG =0.15m/s；慢速开模速度：vkm =0.035m/s；（2）实现的工作循环：1）准备工作：料斗加料，螺旋机构将一定量的物料送入料筒，由桶外电加热器加热预塑，合上安全门。

2）工作循环：合模—注射—包压—冷却—预塑—注射模后退—开模—顶出制品—顶出缸后退—合模（3）液压系统原理方案设计；液压系统设计计算及元件选择；（4）注塑机液压系统总图设计。

2．设计任务（1）绘制液压系统原理图；（2）系统零部件的计算与选型；（3）按照要求编写设计说明书目录摘要 (Ⅰ)第1章绪论 (4)1.1 注塑机概述 (4)1.2 注塑机的工作循环过程 (4)1.3 注塑机对液压系统的要求 (4)1.4 液压系统设计参数 (4)1.5 注塑机液压系统原理图 (5)第2章计算执行元件的主要结构参数 (7)2.1 各液压缸的载荷力计算 (7)2.2 液压系统主要参数计算 (8)2.3 制定系统方案和拟定液压系统图 (10)第3章液压元件的选择 (13)3.1 液压泵的选择 (13)3.2 液压阀的选择 (14)3.3 液压马达的选择 (14)3.4 确定油箱的有效容积 (15)第4章液压系统性能验算 (16)4.1 验算回路中的压力损失 (17)4.2 系统总输出功率 (18)4.3 冷却器所需冷却面积的计算 (18)心得体会 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1注塑机概述注塑机是一种通用设备，通过它与不同专用注塑模具配套使用，能够生产出多种类型的注塑制品。