缸右腔，左腔油液经阀2回油箱。注射缸活塞带动注射螺杆将料筒前端已经预塑好的熔料经注射嘴快速注入模腔。注射缸的注射速度由旁路节流调速的调速阀15调节。单向顺序阀18在预塑时能够产生一定背压，确保螺杆有一定的推力。溢流阀8起调定螺杆注射压力作用。此时系统油液流动情况为
进油路 （泵A→阀11）＋（泵B→单向顺序阀17）→电磁换向阀2（左位）→单向顺序阀18→注射缸右腔；
回油路 注射缸左腔→电磁阀2（左位）→油箱。
(5)注射保压 当注射缸对模腔内的熔料实行保压并补塑时，注射液压缸活塞位工作移量较小，只需少量油液即可。所以，电磁铁5YA断电，阀1处于中位，使大流量泵A卸荷，小流量泵B继续单独供油，以实现保压，多余的油液经阀7溢回油箱。
(6)减压(放气)、再增压 先让电磁铁1YA、7YA失电，电磁铁2YA通电；后让1YA、7YA通电，2YA失电，使动模板略松一下后，再继续压紧，以排放尽模腔中气体，保证制品质量。
(7)预塑进料 保压完毕后，从料斗加入的塑料原料随着裹在机筒外壳上的电加热器对其的加热和螺杆的旋转将加热熔化混炼好的熔塑带至料筒前端，并在螺杆头部逐渐建立起一定压力。当此压力足以克服注射液压缸活塞退回的背压阻力时，螺杆逐步开始后退，并不断将预塑好的塑料送至机筒前端。当螺杆后退到预定位置，即螺杆头部熔料达到所需注射量时，螺杆停止后退和转动，为下一次向模腔注射熔料做好准备。与此同时，已经注射到模腔内的制品冷却成型过程完成。
注塑机液压系统原理图电磁铁动作表 动作程序 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA 7YA 启动慢移 ＋ － － － － － － 合快速合模 ＋ － － － ＋ － － 模 增压锁模 ＋ － － － － － ＋ 注射座整体快移 － － － － － － ＋ 注射 － － － ＋ ＋ － ＋ 注射保压 － － － ＋ － － ＋ 减压排气 － ＋ － － － － － 再增压 ＋ － － － － － ＋ 预塑进料 － － － － － ＋ ＋ 注射座后移 － － － － － － － ＋ － － － － － － 开慢速开模 模 快速开模 ＋ － － － ＋ － － － － － － － － － 推顶出缸伸出 料 顶出缸缩回 － － － － － － － 系统卸荷 － － － － － － － 注：“＋”表示电磁铁通电；“－”表示电磁铁断电。 8YA － － － － － － － － － ＋ － － － － － 9YA 10YA 11YA － ＋ － － ＋ － － ＋ － ＋ ＋ － ＋ ＋ － ＋ ＋ － ＋ ＋ － ＋ ＋ － ＋ ＋ － － ＋ － － ＋ － － ＋ － － ＋ ＋ － ＋ － － － － 预塑螺杆的转动由液压马达20通过一对减速齿轮驱动实现。这时，电磁铁
6YA通电，阀1右位接入系统，泵A的压力油经阀1进入液压马达，液压马达回油直通油箱。马达转速由旁路调速阀16调节，溢流阀9为安全阀。螺杆后退时，阀2处于中位，注射缸右腔油液经阀18和阀2回油箱，其背压力由阀18调节。同时活塞后退时，注射缸左腔会形成真空，此时依靠阀2的Y型中位机能进行补油。此时系统油液流动情况为
5
液压马达回路：进油路 泵A→阀1右位→液压马达20进油口； 回油路 液压马达20回油口→阀1右位→油箱。 液压缸背压回路：注射缸右腔→单项顺序阀18→调速阀15→油箱。
(8)注射座后退 当保压结束，电磁铁8YA通电，阀3左位接入系统，泵B的压力油经阀12、阀3进入注射座移动液压缸左腔，右腔油液经阀3、阀14回油箱，使注射座后退。泵A经阀1卸荷。此时系统油液流动情况为
进油路 泵B→阀12→阀3（左位）→注射座移动缸左腔； 回油路 注射座移动缸右腔→阀3（左位）→节流阀14→油箱。
(9)开模 开模过程与合模过程相似，开模速度一般历经慢一快一慢的过程。 1)慢速开模 电磁铁2YA通电，阀4左位接入系统，液压泵6的压力油经阀4进入合模液压缸右腔，左腔的油经液控单向阀13、阀4回油箱。泵A经阀1卸荷。
2)快速开模 此时电磁铁2YA和5YA都通电，A、B两个液压泵汇流向合模液压缸右腔供油，开模速度提高。
(10)顶出 模具开模完成后，压下一行程开关，使电磁铁11YA得电，从泵B来的压力油，经过单向阀10，电磁换向阀21上位，进入推料缸的左腔，右腔回油经阀21的上位回油箱。推料顶出缸通过顶杆将已经注塑成型好的塑料制品从模腔中推出。
(11)推料缸退回 推料完成后，电磁阀11YA失电，从泵B来的压力油经阀21下位进入推料缸油腔，左腔回油经过阀21下位后回油箱。
(12)系统卸荷 上述循环动作完成后，系统所有电磁铁都失电。液压泵A经阀1卸荷，液压泵B经先导式溢流阀6卸荷。到此，注塑机一次完整的工作循环完成。
三、系统性能分析
1)由于该系统在整个工作循环中，合模缸和注射缸等液压缸的流量变化较大，锁模和注射后又系统有较长时间的保压，为合理利用能量系统采用双泵供油方式，液压缸快速动作（低压大流量）时，采用双液压泵联合供油方式；液压缸慢速动作或保压时，采用高压小流量泵B供油，低压大流量泵A卸荷供油方式。
2)由于合模液压缸要求实现快、慢速开模、合模以及锁模动作，系统采用电液换向阀换向回路控制合模缸的运动方向，为保证足够的锁模力，系统设置了增力缸作用合模缸的方式，再通过机液复合机构完成合模和锁模，因此，合模缸结构较小、回路简单。
3)由于注射液压缸运动速度较快，但运动平稳性要求不高，故系统采用调速阀旁路节流调速回路。由于预塑时要求注射缸有背压且背压力可调，所以在注射缸的无杆腔出口处串联一个背压阀。
4)由于预塑工艺要求注射座移动缸在不工作时应处于背压且浮动状态，系统采用Y型中位机能的电磁换向阀，顺序阀18产生可调背压，回油节流调速回路等措施，调节注射座移动缸的运动速度，以提高运动的平稳性。
5)预塑时螺杆转速较高，对速度平稳性要求较低，系统采用调速阀旁路节流调速回路。
6)由于注塑机的注射压力很大(最大注射压力达153MPa)，为确保操作安全，该机设置了安全门，在安全门下端装一个行程阀，串接在电液阀4的控制油路上，控制合模缸的动作。只有当操作者离开模具，将安全门关闭时压下行程阀后，电液换向阀才有控制油进入，合模缸才能实现合模运动，以确保操作者的人身安全。
6
7)由于注塑机的执行元件较多，其循环动作主要由行程开关控制，按预定顺序完成。这种控制方式机动灵活，且系统较简单。
8)系统工作时，各种执行装置的协同运动较多、工作压力的要求较多、压力的变化较大，分别通过电磁溢流阀7，溢流阀8、9，和单项顺序阀17、18的联合作用，实现系统中不同位置、不同运动状态的不同压力控制。 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算
各液压缸的载荷力计算 ⑴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。 ⑵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。 ⑶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＝0.04m；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1中。
进料液压马达载荷转矩计算
Pc5?103??796N?m TW?2?n2?3.14?60/60取液压马达的机械效率为0.95，则其载荷转矩 T?TW?m?796?838N?m 0.95液压系统主要参数计算 初选系统工作压力
塑料注射机属小型液压机，载荷最大时为锁模工况，此时，高压油用增压缸提供；其他工况时，载荷都不太高，参考设计手册，初步确定系统工作压力为6.5MPa。 计算液压缸的主要结构尺寸
⑴确定合模缸的活塞及活塞杆直径
合模缸最大载荷时，为锁模工况，其载荷力为1000kN，工作在活塞杆受压状态。活塞直径
7
D?4F 2?p1?p2(1??)??此时p1是由增压缸提供的增压后的进油压力，初定增压比为5，则p1＝5×6.5MPa＝32.5MPa，锁模工况时，回油流量极小，故p2≈0，求得合模缸的活塞直径为
4?100?104 Dh?m?0.198m，取Dh＝0.2m。 63.14?32.5?10按表2—5取d/D＝0.7，则活塞杆直径dh＝0.7×0.2m＝0.14m，取dh＝0.15m。 为设计简单加工方便，将增压缸的缸体与合模缸体做成一体(见图1)，增压缸的活塞直径也为0.2m。其活塞杆直径按增压比为5，求得 dz?2Dh0.22??0.089m，取dz＝0.09m。 55
⑵)注射座移动缸的活塞和活塞杆直径
座移动缸最大载荷为其顶紧之时，此时缸的回油流量虽经节流阀，但流量极小，故背压视为零，则其活塞直径为
4F4?3?104Dy??m?0.076m，取Dy＝0.1m 6?p1??6.5?10 由给定的设计参数知，注射座往复速比为0.08／0.06＝1.33，查表2—6得d/D＝0.5，则
活塞杆直径为：
dy＝0.5×0.1m＝0.05m ⑶确定注射缸的活塞及活塞杆直径
当液态塑料充满模具型腔时，注射缸的载荷达到最大值213kN，此时注射缸活塞移动速度也近似等于零，回油量极小；故背压力可以忽略不计，这样
4FDs???p14?21.3?104m?0.204m，取Ds＝0.22m；
??6.5?106活塞杆的直径一般与螺杆外径相同，取ds＝0.04m。 计算液压马达的排量
液压马达是单向旋转的，其回油直接回油箱，视其出口压力为零，机械效率为0.95，这样
VM?2?TW2?3.14?7963?m/r?0.8?10?3m3/r 5p1?m65?10?0.95计算液压执行元件实际工作压力
按最后确定的液压缸的结构尺寸和液压马达排量，计算出各工况时液压执行元件实际工作压力，见表2。
8
计算液压执行元件实际所需流量
根据最后确定的液压缸的结构尺寸或液压马达的排量及其运动速度或转速，计算出各液压执行元件实际所需流量，见表3。
制定系统方案和拟定液压系统图
制定系统方案
⑴执行机构的确定
本机动作机构除螺杆是单向旋转外，其他机构均为直线往复运动。各直线运动机构均采用单活塞杆双作用液压缸直接驱动，螺杆则用液压马达驱动。从给定的设计参数可知，锁模时所需的力最大，为900kN。为此设置增压液压缸，得到锁模时的局部高压来保证锁模力。 ⑵合模缸动作回路
合模缸要求其实现快速、慢速、锁模，开模动作。其运动方向由电液换向阀直接控制。快速运动时，需要有较大流量供给。慢速合模只要有小流量供给即可。锁模时，由增压缸供油。
⑶液压马达动作回路
螺杆不要求反转，所以液压马达单向旋转即可，由于其转速要求较高，而对速度平稳性无过高要求，故采用旁路节流调速方式。 ⑷注射缸动作回路
注射缸运动速度也较快，平稳性要求不高，故也采用旁路节流调速方式。由于预塑时有背压要求，在无杆腔出口处串联背压阀。 ⑸注射座移动缸动作回路
注射座移动缸，采用回油节流调速回路。工艺要求其不工作时，处于浮动状态，故采用Y型中位机能的电磁换向阀。 ⑹安全联锁措施
本系统为保证安全生产，设置了安全门，在安全门下端装一个行程阀，用来
9