注塑机结构设计与控制
图1肘杆机构运动几何图
图2 肘杆机构各运动点的速度图
（2）肘杆尺寸计算
根据运动条件，杆长比λ=0.7（0.5-0.7）模板行程S=500mm，最大起始角?max ?87?（参照SX-ZY500型注塑机），
可得：L1?S1?cosmax?1?1??sin?max22?1?cosmax?5001?1?0.7sin870.72?2
? =912mm L2?L1??1303mm
（3）机构变形力及其与机构移模力的关系
机构变形力是指肘杆机构在锁紧模具的过程中，因合模系统发生弹性变形而形成的实际预紧力。他取决月和墨系统变形量的大小。而移模力是从静力学观点研究了油缸推力经肘杆机构的放大，在模板（或模具）出产生的推力的大小。因此，肘杆机构的正常
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注塑机结构设计与控制 工作条件必须是：油缸的驱动力经机构放大所形成的移模力要大于机构由于变形而形成的变形阻力。
4.2.2拉杆的设计计算
拉杆的受力分析及尺寸设计
根据拉杆的工作条件，选择制造的拉杆应有足够的强度和刚度，同时，表面要耐磨。按拉杆的工作环境，其形状应设计成圆柱体，用优质碳素钢制造。如用45号钢制造，毛坯应进行锻造，调质处理，然后精加工完成。圆柱工作面的耐磨性，表面应热处理。硬度HRC不低于45，拉杆与模板装配时，配合部分应采用H7/f7或H8/f7配合。直度允许误差不大于0.05/1000. 参照SX-ZY60型注塑机， 合模力=500kN,
开模力为合模力的25%=125kN，(《注射成型手册》P182) F:每根拉杆的预载荷，
50*9.8900?
25000FF=45918kN， 取F=4600kN D：拉杆直径；
由公式：T=KDF/12 (《注射成型手册》P183) K：0.2（0.15～0.2） D=12T/KF
=12*120/0.2*46000
=0.05m =50mm
考虑到拉杆轴向前后移动，成熟锁紧模具时的巨大拉伸力和支撑模板和模具作用的弯曲力，这里将拉杆直径D取50mm。
4.2.3顶出装置的选择
（1）顶出装置的类型及特点
合模机构中顶出装置的配备，目的是为了注塑制品的顺利脱模取出。要求这个顶出
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注塑机结构设计与控制 杆应有一定的顶出力，以把制品顶出成型模具。在小型注塑机只用一根顶出杆即可，在大型注塑机中，由于注塑件形状大而复杂，需要多个顶出杆工作才能是制品顺利脱模。为避免损坏制品，要求多个顶出点力要均匀，顶出杆的出入频率和移动速度要与模板开闭速度协调匹配。顶出杆的行程大小也应按模具的尺寸大小调节。
顶出装置的结构有液压式和机械式。图4-2所示为液压式顶出装置。图中顶出杆的顶出力来自于液压系统的顶出油缸活塞。这种顶出杆的顶出力大小，行程距离以及工作频率容易控制顶出杆的安装比较方便，目前注塑机的顶出装置结构多用此类形式。
图3-20液压式顶出机构
（2）顶出装置的选择
本设计参照国产SX-ZY60型注塑机，在顶出装置的选择上使用液压式顶出装置。
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注塑机结构设计与控制
第五章 注塑机液压系统设计
5.1注射机液压系统设计要求及有关设计参数
5.1.1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；
（3）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； （4）为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。
5.1.2液压系统设计参数
60克塑料注射机液压系统设计参数如下：
螺杆直径 35mm 螺杆行程 100mm 最大注射压力 153MPa 螺杆驱动功率 5kW 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) 500kN 开模力 49kN 动模板最大行程 180mm 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/s
5.2液压执行元件载荷力和载荷转矩计算
5.2.1各液压缸的载荷力计算
（1）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。
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（2）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。
（3）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。 FW??4d2p
式中，d——螺杆直径，由给定参数知：d＝0.035m；p——喷嘴处最大注射压力，已知p＝153MPa。由此求得Fw＝192kN。
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5-1中。
表5-1各液压缸的载荷力
液压缸名称 工 况 液压缸外载荷 Fw/kN 活塞上的载荷力 F/kN 合模缸 合模 锁模 开模 座移缸 移动 预紧 注射缸 注射 50 100 500 1000 49 55 2.7 3 27 30 192 213 28