表5.5 SX—ZY—250注射机各种动作循环中油缸所需功率 工况 油 泵 所 需 功 率 计 算 公 式 功率(千瓦) 慢 速 N=[PQ×10-6]/60=(1.8×106×9.5×10-6)/60 闭 0.29 模 (式中 P—帕,Q—升/分) 快 速 闭 N=[PQ×10-6]/60=(1.8×106×47×10-6)/60 模 1.4 注 N=[PQ×10-6]/60=(6.5×106×47.5×10-6)/60 射 5.2 保 压 N=[PQ×10-6]/60=(12×106×12×10-6)/60 2.4 预 塑 预塑时螺杆传动装置所需功率由单独的预塑电机供给 3.5 冷 却 在冷却阶段各油缸皆不进压力油,故油缸所需功率为零 0 快 及 速 顶 本机采用在启模工程中顶出制品 启 出 故 9 模 N=[PQ×10-6]/60=(10×106×(41.5+13)×10-6)/60 慢 速 启 N=[PQ×10-6]/60=(2.1×106×15.8×10-6)/60 0.55 模
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6液压系统方案和工作原理图的拟定
根据以上工况分析和计算,可初步拟定出液压系统方案
1.根据塑料注射机工作部件速比很大,但又不需要大范围无级调速的特点,本机拟采用量不同的两个定量油泵并联供油的开式系统,这一方案与单泵供油系统相比效率较高,系统发热少;而与变量油系统相比,结构简单,成本低。
2.为满足注射速度的调节,选用调速阀进行口节流调速,其特点是注射油缸回油的阻力小,可以获得较大的注射推力,而且调速范围较大,速度稳定性较好。缺点是油通过调速阀发热后进入注射油缸,造成油缸泄漏增加。
3.根据塑料的品种、制作的几何形状和模具的浇注系统的不同,注射系统采用了两级压力控制,以便灵活地控制注射压力和保压压力。
4.为了便于实现自动循环,系统的换向控制阀多数采用三位四通电液换向阀和电磁抽阀。采用电液换向阀换向过程比较平稳,适用于压力较高及流量较大的场合,但结构较复杂,成本高。三位四通换向阀滑中位机能除注射电液换向阀和控制两级压力动作的电磁换向阀外,皆采用O型,其换向停止的位置精度较高,且能满足本机并联多油缸油路系统的工作需要。注射电液换向阀和控制两级压力动作的电磁换向阍采用Y型机能,既满足本机并联多油缸油路系统的工作需要,又分别利用中位Y型机能满足螺杆预料后退时注射油缸左腔形成真空进行吸油的需要和使控制两级压力大小的远程调压阀处于非工作状态位置进行卸荷的需要。
5.在启模系统中采用进油节流增加启模阻力,以满足模过程中实现制品顶出的要求,从而缩短辅助时间,提高生产率。
6.本系统除采用时间继电器控制保压和冷却动作外,其余皆采用行程开关控制各油缸可靠地依次动作和进行速度换接。
7.为使用加工塑料得到良好的塑化质量,本机在注射系统中采用了背压阀,控制螺杆 退回时间,以使塑化的塑料比较密实,且有利于分离气体的排出。
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图5.1 SX-ZY-250注射机液压系统的工作原理图
表5.1 SX—ZY—250注射机动作顺序说明
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6 液压元件的选择
6.1 油泵的选择
6.1.1 油泵工作压力的确定
油泵工作压力按公式计算,即: PB=P+∑△P
由于在注射液压系统中,压力油所经过的数量较多,故压力损失∑△P亦较大,查表取∑△P=0.8Mpa。注射油缸最大工作压力P可根据表1—1取6.5Mpa。 于是油缸工作压力即为:
PB =6.5+0.8=7.3(MPa) 所选油泵的额定工作压力应为:
P额=1.25 PB =9.1(MPa) 根据上述计算结果,应选额定压力为14Mpa的双级叶片泵。
6.1.2 油泵流量的确定
油泵流量可按公式计算,即:
QB≥K(∑Q)max=1.1×226=248.6(L/min)
根据油泵的额定压力和流量的计算结果以及快、慢运动所需的要求,应选用双级叶片泵油泵系列。
6.1.3 油泵电机功率的确定
注射机在整个动作循环中,系统的压力和流量是变化的,故油泵电机功率应按公式计算,即:
Nm=[(N12×t1+??+ Nn2×tn)/ (t1+??+ tn)]1/2
Nm—等值功率,KW:
N1, ??, Nn— 一个动作循环中各阶段所需的功率,KW。 t1, ??, tn— 一个动作循环中各阶段所需的时间,S。
在选择驱动油泵的电机时,应首先比较等值功率与各个动作的最大功率。当最大功率在电机允许的短时超载范围内时,可按等值功率选取电机,否则应按最大功
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率选取电机。
即: Nmax≤KNe 式中 Nmax— 最大功率,KW; Ne— 电机额定功劳,KW;
K— 电机的过载系数。一般对直流电机,K=1.8~2.5;对异步电机,考虑到电网电压的波动,一般取,K=1.5~2.0。 (1) 慢速闭模 小泵工作,大泵卸荷
小泵工作压力P1等于慢速闭模时合模油缸所需压力与闭模液压系统压力之损失和。压力损失取为0.3Mpa,则P1=2.1 Mpa。此时流量Q1可根据产品样本用内插法求得为12升/分,并取小泵总功率n1为0.35。大泵卸货压力P2(流量阀卸货压力)取为0.6Mpa,Q2=47升/分,n2取为0.30。所以在慢速闭模时油泵所需功率N1为:
N1=[ P1 Q1×10-6]/(60 n1)+ [P2 Q2×10-6]/(60 n2)
=[2.1×106×12×10-6]/(60×0.35)+ [0.6×106×47×10-6]/(60×0.3)
=2.77(KW) (2) 快速闭模, 大,小泵皆工作
油泵工作压力P等于快速闭模时合模油缸所需压力与闭模液压系统压力之损失和。压力损失取为0.5Mpa,则P=2.3 Mpa,Q1=12升/分,Q1=47升/分,n=0.35。所以在快速闭模时油缸所需功率N2:
N2=[P(Q1+ Q2)×10-6]/(60 n)
=[2.3×106×(12+47)×10-6]/(60×0.35) =6.4(KW)
(3)连杆琐紧,大,小泵皆工作
以使连杆迅速倒达自琐位置。油缸工作压力P=13 Mpa(其中∑△P=0.2 Mpa), Q1=11升/分,Q2=43升/分,n=0.8,侧锁紧时油泵所需功率N3:
N3=[P(Q1+ Q2)×10-6]/(60 n)
=[13×106×(11+43)×10-6]/(60×0.8) =14.6(KW) (4)注射座整体前移 , 小泵工作,大泵卸货
小泵工作压力P1=3 Mpa(其中∑△P=0.2 Mpa),Q1=12升/分,n1=0.35。大泵的
卸荷压力P2=0.6Mpa ,Q2=47升/分,n2=0.3。所以注射座整体前移时,油泵所需功率为:
N4=[P1Q1×10-6]/(60 n1)+[P2Q2×106]/(60 n2)
=[3×106×12×10-6]/(60×0.35)+ [0.6×106×47×10-6]/(60×0.3) =3.28(KW)
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