3 SX-ZY-250型塑料注射成型机液压系统设计参数
项目 公称注射量 螺杆直径 螺杆行程 最大注射压力 注射容量(理论值) 螺杆转速 注射座行程 合模力 启模力 顶出力 注射总力 注射座最大推力 快速闭模速度 慢速闭模速度 快速启模速度 慢速启模速度 快速注射速度 注射座前移速度 注射座后退速度 顶出速度
单位 ㎝3 mm mm MPa ㎝3 r/min mm KN KN KN KN KN mm/s mm/s mm/s mm/s mm/s mm/s mm/s mm/s SX-ZY-250 250 45 270 130 270 0~180 365 1600 60 36 160 40 100 20 105 40 25 48 60 35
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4 工况分析
塑料注射成型机液压系统的特点是整个动作循环过程中,系统的负载变化和速度变化均变大,在进行工况分析时必须加以考虑。
3.1 合摸油缸负载
闭摸动作的工况特点是:模具闭合过程中的负载是轻载,速度有慢—快—慢的变化;模具闭合后的负载为重载,速度为零。
3.1.1 根据合模力确定合模油缸推力
由于合模机构形式不同,合模油缸推力的计算方法也就不一样。SX—ZY—250注射机合模机构采用了液压—机械组合形式。
图3.1
根据连杆机构受力分析可得合模油缸推力为: P1z=P合/[18.6×(I1/I)+1]
试中 P1z—合模油缸为保证模具锁紧所需的油缸推力,牛; P合—模具锁紧所需的合模力,牛。
I1/I—有关长度之比,SX—ZY—250注射机合模机构取I1/I=0.8,故为保证模具锁紧力(1600KN)所需的油缸推力为; P1z =1600000/15.9=100628(N)
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3.1.2 空行程时油缸推力
空行程时油缸推力P1q只需满足克服摩擦力的要求。根据同类型机台实测结果,取P1q=0.14P1z则: P1q=0.14×100628=14088 (N)
SX—ZY—250注射机闭模速度较小,因此惯性力很小,可忽略。
3.1.3 启模时油缸推力
启模时油缸推力P2z需满足启模力和克服油缸摩擦力的要求,即: P2z=P启+T=60000+0.1×60000=66000(N)
4.2 注射座整体移动油缸负载
注射座整体移动过程中,油缸推力 P3q只需满足克服各种摩擦力的要求,而当喷嘴接触模具浇口时,则必须保持注射座油缸最大推力 P3z为40KN,以使注射成型过程正常进行。根据类比,取 P3q=0.23P3z则P3q=0.23X40000=9200(N)。
4.3 注射油缸负载
注射过程中,负载是变化的,当熔融塑料注人模腔时,注射压力由零逐渐沿AB上升,模腔注满时压力由B急速上升到C点,当冷却时塑料收缩,压力降低,为防止收缩需补缩保压,其压力为DE曲线如下:
图3.2 P4z=1/4兀d2螺P注=206.6(KN)
根据最大注射压力和螺杆直径,可确定注射缸的最大推力为:
保压过程中油缸负载一般要比注射过程油缸负载小,其值随制品形状,塑料品种以及成型工艺条件不同而异。
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4.4 顶出油缸负载
顶出油缸的最大推力P5z需满足制品顶出力和克服油缸摩擦力的要求,即: P5z=P顶+ T=36+0.1×36=39.6(KN)
4.5 初算驱动油缸所需的功率
根据上述工况分析可知,在注射过程中,系统所需的功率为最大, N=(Pmax×V/n)×10-3
试中 N—驱动油缸所需的功率,千瓦; Pmax—最大的负载,牛
V—在最大负载时的工作速度,米/秒; n—包括油泵在内的驱动装置总效率。
N=(Pmax×V/n)×10-3=206.6×103×25×10-3×10-3/0.8=6.5(KW)
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5油缸工作压力和流量的确定
5.1 油缸工作压力的确定
根据注射成型工艺对压力和速度的要求,结合我国目前生产的情况及油泵供应情况,初选油缸工作压力为6.5MPa。
表4.1 国产注塑机压力流量参数
XS-ZS -22 XS-ZS -60 XS-ZY -125 125 XS-ZY -125A 125A XS-ZY -250A 250 注射量 MPa KW
20、 60 30 6.5 5.5 6.5 11 XS-ZY -350A 350 XS-ZY -500 500 XS-ZY -1000 1000 XS-ZY -3000 3000 XS-ZY -4000 4000 6.5 11 7.0-14.7.0-14.6.5 0 0 10+10 30 22 6.5 22 14.0 40+5.6 +5.5 14.0-332.0 2.0 45+55 55+75 +11+1.1 表4.2 国外产注塑机压力流量参数 30 60 125 250 500 注身量 7-21 7-21 7-21 压力范5-14.8 5-16 围 210 流量范~80 ~130 ~210 ~360 围 压力百7mpa 7、14、14占14mpa60% 14mpa 占40% 57% 分比 21mpa 21占各50% 各40% 23% 1000 7-21 ~185 14-21mpa 占60% 2000 7-21 ~240 10