《一種小型注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》9200字（論文）

一種小型注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u12479摘要 I45171.緒論 156771.1課題研究背景及意義 1300001.1.1研究背景 152541.1.2意義 1150601.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1201371.3注塑機(jī)的基本工作原理及特點(diǎn)： 29961.3.1注塑機(jī)的基本工作原理 2172021.3.2注塑機(jī)注塑部分的結(jié)構(gòu)組成 253042.總體設(shè)計(jì) 2113992.1注塑機(jī)的分類 2204502.2注塑機(jī)的基本組成 2137432.2.1注射裝置 292492.2.2注射裝置的設(shè)計(jì) 328012.2.3合模部件 3191982.3電氣系統(tǒng) 4195952.4液壓系統(tǒng) 4259082.4.2速度調(diào)節(jié)方式選擇 4235483.合模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4110783.1合模裝置簡(jiǎn)述 41803.2合模類型的確定 5235473.3肘桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 518273.3.1肘桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 580933.3.2肘桿機(jī)構(gòu)力的放大倍 7218993.3.3機(jī)構(gòu)變形力及其與機(jī)構(gòu)移模力之間的關(guān)系計(jì)算 736173.4對(duì)合模裝置進(jìn)行工況分析 930613.5頂出裝置 9142463.5.1頂出形式 10126023.5.2頂出速度和頂出力 10189343.6主要零件的設(shè)計(jì)校核 10156263.6.1模板強(qiáng)度計(jì)算 107403.6.2拉桿的設(shè)計(jì)與校核 1239113.6.3拉桿螺母 13242493.7調(diào)模裝置 14100433.7.1調(diào)模裝置的結(jié)構(gòu)選擇 14110393.7.2鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算 1516746結(jié)論 1510775參考文獻(xiàn) 17一種小型注塑機(jī)設(shè)計(jì)摘要：本文通過(guò)查找參考文獻(xiàn)等途徑，先對(duì)現(xiàn)有的注塑機(jī)進(jìn)行分析研究，在不改變其基本功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的液壓控制系統(tǒng)和注塑成型方式的改進(jìn)和創(chuàng)新，傳統(tǒng)的注塑機(jī)是通過(guò)將注塑材料高溫?zé)崛蹖?dǎo)入導(dǎo)管中，利用液壓系統(tǒng)的內(nèi)外壓差將熱熔的注塑材料注入到注塑模型器中，然后利用液壓系統(tǒng)極大地沖擊力將注塑材料注塑成型，從而冷卻形成所需要的各種初級(jí)零件。但是由于導(dǎo)管的長(zhǎng)度等外部因素的影響，在注塑材料熱熔之后進(jìn)入導(dǎo)管的過(guò)程，往往會(huì)產(chǎn)生很高的熱量損失從而造成注塑材料內(nèi)部可能存在的受熱不均勻和能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。本課題旨在研究一種小型的注塑機(jī)，在注塑材料熱熔進(jìn)入導(dǎo)管時(shí)對(duì)其進(jìn)行加熱和旋轉(zhuǎn)，利用離心力和導(dǎo)管外包裹的加熱裝置對(duì)其進(jìn)行全方位的加熱和保溫，確保熱熔材料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中時(shí)刻保持溫度一致的狀態(tài)。本設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)注塑機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)進(jìn)行改造和加工縮小了體積，增加了其工作效率和便攜性。在原有的功能基礎(chǔ)上對(duì)其注塑模型進(jìn)行改造和升級(jí)，使其不僅僅只能針對(duì)性的加工特定的零件，而是可以對(duì)多種需要的零件進(jìn)行注塑加工。甚至調(diào)節(jié)注塑機(jī)的加熱溫度，使不同性質(zhì)的注塑材料都可以熱熔注塑，使注塑機(jī)趨于多樣化和功能化。關(guān)鍵詞：注塑成型；應(yīng)用編程；液壓系統(tǒng)；1.緒論 1.1課題研究背景及意義1.1.1研究背景近年來(lái)，人們對(duì)“便捷、高效”的要求越來(lái)越高，因此刺激了一批新興注塑機(jī)的出現(xiàn)，變量泵注塑機(jī)、伺服泵注塑機(jī)、油電混合式注塑機(jī)、小型電動(dòng)注塑機(jī)，其中以小型電動(dòng)注塑機(jī)是最具代表性的，相較于傳統(tǒng)的油壓注塑機(jī)，小型注塑機(jī)不僅“節(jié)能、環(huán)?！保摇胺奖?、快捷”，隨著對(duì)高精度注塑件的使用范圍的不斷擴(kuò)大及伺服驅(qū)動(dòng)和控制技術(shù)的研究進(jìn)步，小型機(jī)電動(dòng)化是業(yè)內(nèi)達(dá)成的共識(shí)，注射系統(tǒng)需要承載著高速、復(fù)雜且苛刻的工藝條件，這是全電動(dòng)機(jī)的至關(guān)重要的組成部分，是小型電動(dòng)注塑機(jī)機(jī)型成敗的關(guān)鍵REF_Ref4321\w\h[9]。1.1.2意義(1)理論意義隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，許多現(xiàn)代的控制設(shè)備已經(jīng)發(fā)生了性能和結(jié)構(gòu)性質(zhì)的改變。注塑機(jī)也已經(jīng)從簡(jiǎn)單的注塑工件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測(cè)的方向迅速發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)效率的催促下，自動(dòng)化的水平和范圍不斷擴(kuò)大，注塑技術(shù)也越來(lái)越趨向高要求。(2)實(shí)踐意義第一，研究小型注塑機(jī)問(wèn)題能夠加快國(guó)家制定科學(xué)發(fā)展的政策，能夠推動(dòng)工業(yè)信息工程的完善。第二，研究注塑機(jī)模型問(wèn)題能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)提供一定的借鑒作用。第三，研究注塑機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式能夠?yàn)楣I(yè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)提供一定的啟示，從而加快工業(yè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，信息化，系統(tǒng)化的完善。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀(1)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀中國(guó)塑機(jī)行業(yè)在低端注塑機(jī)領(lǐng)域中，制造水平已經(jīng)與發(fā)達(dá)國(guó)家相差無(wú)幾，加上勞動(dòng)力價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，使得中國(guó)的低端注塑機(jī)出口占據(jù)了世界的半壁江山，此外，近幾年來(lái)，中國(guó)塑機(jī)行業(yè)不僅在中端注塑機(jī)領(lǐng)域有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，而且在高端注塑機(jī)領(lǐng)域取得了突破，因而，中國(guó)塑機(jī)的市場(chǎng)份額將會(huì)逐步擴(kuò)大REF_Ref30025\w\h[2]。(2)國(guó)外研究現(xiàn)狀2008年全球注塑機(jī)出口總額為54.6億美元，其中德國(guó)注塑機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模居世界首位，出口總額占全世界出口總額的20%以上，在全球注塑機(jī)競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位。意大利和日本分列第二、三位。美國(guó)的注塑機(jī)出口份額逐年下降，己由2000年的9.8%降疊2008年的5.3%。日本的電動(dòng)注塑機(jī)在全世界占有重要地位，其中在北美地區(qū)的電動(dòng)注塑機(jī)占有率已經(jīng)達(dá)到30%左右REF_Ref30025\w\h[2]。1.3注塑機(jī)的基本工作原理及特點(diǎn)：1.3.1注塑機(jī)的基本工作原理注塑機(jī)是利用熱成型原理來(lái)進(jìn)行工作的，即將物料從物料口中倒入，物料口與旋轉(zhuǎn)螺桿相連，螺桿外有電熱絲進(jìn)行加熱使物料融化，然后螺桿經(jīng)過(guò)電機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)將融化的物料從螺桿螺口處注入到成型模具里，在模具外壓力的作用下經(jīng)過(guò)冷卻使得物料成型，然后動(dòng)模具在電機(jī)的帶動(dòng)下脫離模具使得成型后的成品可以從模具上脫落下來(lái)。1.3.2注塑機(jī)注塑部分的結(jié)構(gòu)組成螺桿：螺桿連接料口被料筒包裹，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)是經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)物料在料筒中移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，是注塑成型部分的重要組成結(jié)構(gòu)。螺桿頭：將融化的塑料經(jīng)過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)作用引導(dǎo)至儲(chǔ)料空間中，使得儲(chǔ)料空間形成高壓的環(huán)境，為下一步噴嘴出料做基礎(chǔ)。料筒：內(nèi)部用融化的物料，承受熱熔力，外部有加熱的電熱絲為內(nèi)部的物料進(jìn)行持續(xù)的加熱起到融化物料和防止物料冷卻的作用噴嘴：提高精度與塑化程度，與模具之間形成一定的液壓，保持料筒內(nèi)的空間密閉，防止成型過(guò)程中的壓力將液體擠壓出來(lái)。2.總體設(shè)計(jì)2.1注塑機(jī)的分類注塑機(jī)的行業(yè)近年來(lái)在飛速的發(fā)展，注塑機(jī)的種類和類型也在不斷的增加。可以按照塑化的方式、按照機(jī)器傳動(dòng)的方式也可以按照操作方式等分類，更加具體的分類方式現(xiàn)如今也沒(méi)有得到專業(yè)性的統(tǒng)一。2.2注塑機(jī)的基本組成一臺(tái)小型的注塑成型機(jī)主要包括一下部件：2.2.1注射裝置使物料均勻受熱，保證統(tǒng)一的融化程度，注射到模腔中。注射裝置一般由塑化部件、料斗、計(jì)量裝置、螺桿傳動(dòng)裝置、注射和移動(dòng)油缸等部分組成。在小型注塑機(jī)工作的過(guò)程中，該裝置要實(shí)現(xiàn)塑化程度的度量、注射熔融物料和對(duì)物料進(jìn)行保溫保壓等方面的要求。因此合格的注射裝置的基本要求有：①在一定時(shí)間內(nèi)，提供成分和溫度均勻的熔融物料；②將融化的物料以穩(wěn)定的速度和溫度進(jìn)行注入。2.2.2注射裝置的設(shè)計(jì)1.螺桿塑化部件的設(shè)計(jì)為了適應(yīng)加工塑料性能不同要求，將螺桿的形式設(shè)計(jì)成不同形式。分為簡(jiǎn)便類型、突變類型和通用類型的螺桿，本設(shè)計(jì)是選用通用類型的螺桿。螺桿頭分為:尖頭、鈍頭、止逆、異徑頭型等。本次設(shè)計(jì)選用的是錐型。2.螺桿的傳動(dòng)裝置工作時(shí)，傳動(dòng)裝置與注塑座架一起進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng),所以要要求傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)單緊湊。螺桿的傳動(dòng)形式分為垂直交叉和同軸對(duì)稱。本次設(shè)計(jì)選用的轉(zhuǎn)動(dòng)形式是垂直交叉，其特征是利用液壓馬達(dá)經(jīng)過(guò)齒輪箱減速之后驅(qū)動(dòng)螺桿的，一般調(diào)整齒輪來(lái)改變轉(zhuǎn)速。⑶螺桿的轉(zhuǎn)速和調(diào)速范圍噴嘴式中V—塑料線速度?！輻U直徑。（式2-1）本設(shè)計(jì)為通用型螺桿注塑機(jī)。加工一般塑料的線速度30~45米/分所以選V=15米/分則n=82.5<165選=165⑷螺桿材料磨損會(huì)相當(dāng)嚴(yán)重，直徑較小的螺桿經(jīng)常發(fā)生疲勞斷裂。因此選用氮化鋼38CrMoAl。3.注射座注射座有兩種形式，在日常的生產(chǎn)和生活中一般采用的是液壓缸移動(dòng)注射座。液壓缸在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要克服運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力向前移動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)克服回退現(xiàn)象所需的力，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于運(yùn)動(dòng)的阻力。所以為了克服這種現(xiàn)象，設(shè)融化物料的液體壓力為注射壓力，則使油缸運(yùn)動(dòng)的力大小為：p≥π4d02?p式中P——推動(dòng)油缸運(yùn)動(dòng)的力（公斤力）——主澆套直徑（厘米）——注射壓力（公斤力/）2.2.3合模部件合模部分是注塑機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，一般是由定模具、動(dòng)模具，和頂出裝置組成的。定模具與料筒相連是固定不動(dòng)的。動(dòng)模具依靠電機(jī)帶動(dòng)，在注射進(jìn)行的過(guò)程中，先由動(dòng)模具與定模具相結(jié)合形成密閉的模具腔室，然后注射融化的物料進(jìn)入腔室中在高壓的作用下形成成品雛形。然后經(jīng)過(guò)保溫降壓、降溫保壓等一系列過(guò)程形成成品。2.3電氣系統(tǒng)本設(shè)計(jì)的控制部分手動(dòng)控制與plc電氣控制相結(jié)合，使得系統(tǒng)的工作可靠，編程簡(jiǎn)單，同時(shí)還具有自診斷功能，輸入輸出通道顯示，因此維修極為簡(jiǎn)便。同時(shí)電氣部還分電加熱和液壓?jiǎn)?dòng)部分。該部分中的電加熱通過(guò)溫度調(diào)節(jié)儀和接觸自動(dòng)控制加熱圈來(lái)實(shí)現(xiàn)，加熱區(qū)分四階段，各段都配有電流表和溫度調(diào)節(jié)儀。2.4液壓系統(tǒng)2.4.1液壓系統(tǒng)的確定注塑機(jī)整個(gè)工作過(guò)程中，注射保壓所需的流量是不同的，本設(shè)計(jì)選用雙聯(lián)葉片泵由于整個(gè)工作過(guò)程中，注射壓力需要二級(jí)可調(diào)，合模迅速，開(kāi)模緩慢且頂出成品只需克服摩擦力，因此，這些動(dòng)作壓力所需壓力較低，故壓力控制回路上設(shè)置的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥以滿足上述要求。2.4.2速度調(diào)節(jié)方式選擇由于注射，預(yù)塑等需要根據(jù)工藝要求實(shí)現(xiàn)實(shí)際的工作情況，要求速度可調(diào)節(jié)流調(diào)速有兩種，進(jìn)油、和回油節(jié)流。進(jìn)油節(jié)流有以下特性①節(jié)流的速度隨油量大小變化，剛性較差，因此對(duì)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性有一定的要求時(shí)，要采用溢流節(jié)流閥，來(lái)獲得穩(wěn)定的速度。②負(fù)載時(shí)，加背壓閥來(lái)提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。③壓力閥控制著進(jìn)油路壓力，停啟時(shí)平穩(wěn)性好，沖擊小，精度高。④液壓泵在恒定功率下輸出溢流損失較大，效率較低，溫度較高。本次設(shè)計(jì)選擇節(jié)流閥在進(jìn)油路上。3.合模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1合模裝置簡(jiǎn)述合模裝置可以保證模具的開(kāi)合和閉合，并且可以使注塑成型的制成品從模具上被頂出脫落。所以，合模裝置決定著制成品的質(zhì)量。一個(gè)合格的合模裝置，對(duì)力、速度和安裝模具等方面有很高的要求3.2合模類型的確定合模部分是注塑機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，一般是由定模具、動(dòng)模具，和頂出裝置組成的。定模具與料筒相連是固定不動(dòng)的。動(dòng)模具依靠電機(jī)帶動(dòng)，在注射進(jìn)行的過(guò)程中，先由動(dòng)模具與定模具相結(jié)合形成密閉的模具腔室，然后注射融化的物料進(jìn)入腔室中在高壓的作用下形成成品雛形。然后經(jīng)過(guò)保溫降壓、降溫保壓等一系列過(guò)程形成成品。合模裝置大致可以分為三種而每一種又能夠分成多種形式。一個(gè)好的和睦合模裝置需要有一定的硬度和剛度保證在注射過(guò)程中自身不會(huì)被損壞并且要保證有良好的密閉性保證在高壓下融化的物料不會(huì)沿著縫隙溢出。模具裝著還要有相當(dāng)?shù)穆烦虂?lái)使得定模具可以來(lái)回運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程與注射過(guò)程相互配合。即在動(dòng)模具開(kāi)始的行動(dòng)時(shí)速度要快，然后再注射過(guò)程中的速度要緩慢，而后脫模時(shí)速度要快，形成快慢快的運(yùn)動(dòng)行進(jìn)形式。3.3肘桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案3.3.1肘桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析（1）肘桿機(jī)構(gòu)尺寸的確定=1\*GB3①定L2為430mm。②連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，因?yàn)槠渲饕惺軌毫捌淅?，所以按拉壓?qiáng)度設(shè)計(jì)，材料選用ZG50Mn2連桿受力如下圖所示Pe×cosβ=Pm/2選=3°～6°取Pm考慮進(jìn)行受力分析，故Pm取最大值等于Pcmpecosβ為使載荷不偏心，計(jì)算方便，可先假定考L1,L2,L3相同，截面積都為A式中為材料抗壓強(qiáng)度許用應(yīng)力為材料屈服極限=45kgf/mm2.取n=4σ與同類機(jī)器相比，可選h1=95mmL1>29.6/9.5=3.1cm從制造安裝的誤差，以及載荷偏心等考慮，L1應(yīng)要加大L1=5cmL2=6.5cmL3=5cml′、l″,l′要由肘桿設(shè)計(jì)決定；d1由銷軸設(shè)計(jì)確定，銷軸承受外力時(shí)產(chǎn)生的形變是彈性形變，其規(guī)律遵循的是胡克定律，要能滿足：pcm式中Pcm——最大合模力E——銷軸的彈性模量E=200（查常用金屬?gòu)椥阅Ａ勘恚ヾ——銷軸的直徑L——銷軸受力的接觸長(zhǎng)度ε——銷軸受力產(chǎn)生的形變計(jì)算銷軸直徑時(shí)：1．銷軸的受力面積的長(zhǎng)度為銷軸四倍直徑。即：L=4d2．從強(qiáng)度和變形方面考慮，銷軸收到力而產(chǎn)生的形變量大于0.003，即;ε≤0.003由以上各式可得銷軸直徑的計(jì)算公式：d=所以d2=7.2cmd2由抗拉強(qiáng)度決定，這是因?yàn)殚_(kāi)模式肘桿承受拉力。（開(kāi)模力為合模力的10%）所以p開(kāi)。為材料拉伸許用應(yīng)力（3-3）Ad2=A（2）肘桿設(shè)計(jì)取材料為45號(hào)鋼肘桿同連桿一樣，主要承受壓應(yīng)力，為設(shè)計(jì)方便，可認(rèn)為四個(gè)肘桿受力情況相同（上下對(duì)稱各2個(gè)）各個(gè)肘桿受力p1=pe∴取n=4σp=（3-4）L′-肘桿的寬度。L′≥pd′d′同連桿d，d故d′=72mmd′=120mm（3）小連桿的設(shè)計(jì)類比法取小連桿長(zhǎng)為172mm材料45號(hào)鋼3.3.2肘桿機(jī)構(gòu)力的放大倍（1）雙曲軸機(jī)構(gòu)數(shù)力的放大倍數(shù)肘桿機(jī)構(gòu)對(duì)力有放大特性，用力的放大倍數(shù)M來(lái)表示移模力Pm與推力Po之間的關(guān)系。M=p亦可以用這種方法來(lái)計(jì)算曲肘機(jī)構(gòu)力的放大倍數(shù)。設(shè)桿的水平交角為，則值取弧度值帶入。（3-6）放大倍數(shù)的大小直接反應(yīng)放大能力的高低。3.3.3機(jī)構(gòu)變形力及其與機(jī)構(gòu)移模力之間的關(guān)系計(jì)算變形力的計(jì)算：C?1C1C2C4（3-11）取K=1.45（3-12）C?1=1=0.09弧度（3-13）Pc由上式可得，機(jī)構(gòu)在合緊的過(guò)程中，機(jī)構(gòu)的變形力成二次拋物線形式。模具剛接觸的時(shí)候，變形力為Pc=0，最后合緊的時(shí)候。此時(shí)變形力最大，即為機(jī)構(gòu)的合模力（Pcm=Pcmax）。（2）工作狀態(tài)下肘桿機(jī)構(gòu)狀態(tài)在油缸推力下，對(duì)已定的肘桿機(jī)構(gòu)預(yù)調(diào)，會(huì)出現(xiàn)三種情況。①（P與Pm線相割與AB）；在肘桿的工作過(guò)程中，出現(xiàn)了是機(jī)構(gòu)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)模力小于機(jī)構(gòu)因?yàn)閺椥孕巫兌a(chǎn)生的阻力（Pm<Pc）。移動(dòng)模具的力太小不足以繼續(xù)推動(dòng)克服形變阻力而停在了處，所以使得合模力達(dá)到Pca而不能達(dá)到Pcm②（Pc-2與Pm相切于a）處出現(xiàn)Pm=Pc,這表示行至點(diǎn)處有可能停下，由于進(jìn)行的是純理論計(jì)算，只能達(dá)到。③（Pc-m于Pm線不相交、不相切）：此機(jī)構(gòu)說(shuō)明（Pm>Pc）因此能達(dá)到要求的合模力這就是為什么肘桿設(shè)計(jì)時(shí)必須保證Pm>Pc，這是它的正常工作條件。（3）移模油缸推力的計(jì)算變形力與α角之間是二次拋物線的關(guān)系，移模力與α之間是雙曲線的關(guān)系，油箱的負(fù)載是變形力，在合模力的成型過(guò)程中要克服變形力而且油缸的動(dòng)力大小隨著機(jī)構(gòu)的放大能力變化。機(jī)構(gòu)再?gòu)牡絽^(qū)間內(nèi)，P隨減小而增大。油缸推力由0逐漸增大。由時(shí)，P減小，直至為0（因），因此在合模過(guò)程實(shí)際所需油缸推力為變值，有極大值此值就在和切點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的′處。令Pm=Pc,則Pc當(dāng)和時(shí)，油缸的推力都是零，∵時(shí)，變形力Pc=0，,則以上各式中可得出Pc,M，又可求出P最終得出p0max=3.4×103kgf。3.4對(duì)合模裝置進(jìn)行工況分析（1）合模油缸負(fù)載①.根據(jù)合模力確定推力已在前面求出②.空行時(shí)的油缸推力p0=0.14×33.35空行過(guò)程中油缸的推力只需要克服摩擦力。實(shí)測(cè)可取系數(shù)為0.14（2）頂出油缸負(fù)載頂出油缸的最大推力.（3-17）（3）油缸幾何尺寸的確定①．油缸的最大直徑的確定需要依據(jù)油缸運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要產(chǎn)生的推力決定的。合模油缸的單活塞桿油缸，工作腔是無(wú)桿腔，油缸內(nèi)徑為：D考慮到摩擦和各種制造安裝精度，取②.根據(jù)頂出油缸的最大推力來(lái)確定頂出油缸的內(nèi)徑?。?-18）取3.5頂出裝置為了取出合模內(nèi)的制成品，各種注塑機(jī)的合模裝置上面都有頂出裝置的存在。頂出裝置對(duì)制成品的質(zhì)量和產(chǎn)量很大影響。所以頂出裝置的要求要：操作方便。行程可以調(diào)、可多次頂出，直到將制成品頂出到制品落下位置。（3）力量足夠，速度適中。3.5.1頂出形式頂出形式主要是：氣壓、機(jī)械、液壓頂出等。（1）機(jī)械頂出定模裝置固定不動(dòng)，動(dòng)模裝著在電機(jī)的帶動(dòng)下來(lái)回沿著軸線來(lái)回的移動(dòng)使得成型的制成品可以從模具上脫落下來(lái)達(dá)到機(jī)械頂出的目的。（2）液壓頂出液壓頂出是在動(dòng)模裝置上進(jìn)行的，在動(dòng)模裝置移動(dòng)的過(guò)程中，由液壓缸牽動(dòng)液壓桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)液壓桿的帶動(dòng)使得裝置發(fā)生頂出作用將成型品從模具上頂出脫落下來(lái)。本設(shè)計(jì)采用液壓頂出。3.5.2頂出速度和頂出力影響頂出力的大小的因素有很多，頂出裝置液壓缸的液壓系數(shù)，液壓力和模具裝置的摩擦系數(shù)等都或多或少的在影響著頂出力的大小所以頂出力的大小需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的測(cè)算。頂出速度的大小也跟頂出力有著一定的關(guān)系，但由于合模裝置和頂出裝置的性能和運(yùn)動(dòng)方式的差異頂出速度也存在著一定的差異。但現(xiàn)有的注塑機(jī)的頂出速度經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的測(cè)算和統(tǒng)計(jì)來(lái)說(shuō)頂出速度的大小一般在2m/s左右。3.6主要零件的設(shè)計(jì)校核合模裝置是是由定模裝置、動(dòng)模裝置、和脫模系統(tǒng)組成的密閉裝置。其中很多部件需要承受很大的液壓和沖擊力。所以這些零件要具有高強(qiáng)度和高剛度，來(lái)保證合模裝置工作的可靠性。3.6.1模板強(qiáng)度計(jì)算模板是起到固定的作用的，也為系統(tǒng)提供了坐標(biāo)基準(zhǔn)。其主要收到彎曲力的作用。所以，模板的制造精度和模板結(jié)構(gòu)以及剛度都影響著機(jī)器的實(shí)用性能。（1）前模板強(qiáng)度計(jì)算前模板承受全部的合模力與拉桿相連。形成剪力和彎矩，其最大彎矩為：（3-19）、—中心界面的最大彎矩（公斤力厘米）—合模力（合模力）—拉桿中心距（厘米）—允許安裝的最小模具尺寸。一般是取0.5B左右。M危險(xiǎn)界面處的最大彎曲應(yīng)力及其強(qiáng)度條件(3-20)Y—應(yīng)力至截面重心軸X的距離（厘米）Jx—計(jì)算截面對(duì)重心軸X的慣性矩（cm4）—彎曲許用應(yīng)力，對(duì)ZG45可取為5800kgf/cm2(3-21)—矩形面積—矩形面積的高度（cm）—矩形面積的寬度（cm）—矩形面積的重心對(duì)O軸的距離（cm）—計(jì)算截面的重心軸X對(duì)軸O的距離（cm）Y=205-85.5=119.5mm=11.95cm計(jì)算慣性力矩Jx，根據(jù)移軸定理得：式中為i的截面對(duì)平行O軸的自身中心軸的慣性矩Jx=<(2)前模板的撓度計(jì)算（3-22）總撓度為（3-23）Bf=模板總撓度：對(duì)于中小型注射取0.1—0.15mm對(duì)大型可采用=（0.12-0.2）由于98T屬小型機(jī)。所以選用0.1—0.15mm<即0.0053mm<0.1—0.15mm滿足要求。3.6.2拉桿的設(shè)計(jì)與校核拉汗裝置在合模系統(tǒng)中承擔(dān)受力和支撐的重要作用，并且引導(dǎo)著動(dòng)模板的移動(dòng)。所以拉桿在硬度和剛度方面有很高的要求，拉桿表面要保證高精度、高光潔度和一定的硬度。（1）拉桿的形狀結(jié)構(gòu)與要求。①使用兩端軸肩的定位形式，但是裝拆不方便，常用于小型機(jī)上。②使用一端軸肩定位，另一端螺母固定的形式。這種形式主要用在肘桿是合模裝置。③使用一端軸肩定位，另一端使用固定螺母即是調(diào)模裝置與調(diào)節(jié)螺母聯(lián)動(dòng)的形式。④使用一端軸肩定位，另一端使用對(duì)開(kāi)的套環(huán)定位結(jié)構(gòu)形式。主要用于大中型機(jī)器之上。⑤使用兩端都使用套環(huán)定位形式。（1）拉桿強(qiáng)度的計(jì)算按純度拉伸計(jì)算，初選拉桿直徑[34]—合模力（公斤力）—拉桿直徑（cm）（3-27）Z—拉桿根數(shù)—對(duì)40Cr，選用750kgf/mm2選用=110mm拉桿疲勞強(qiáng)度計(jì)算拉伸應(yīng)力σt壓應(yīng)力（取開(kāi)模力P=）σ=材料超載時(shí)的強(qiáng)度若取材料的屈服極限35kgf/mm2=3500kgf/cm2,n=1.8超載系數(shù)為1.4.則拉桿的最大拉應(yīng)力：（3-29）滿足＜的強(qiáng)度條件要求。3.6.3拉桿螺母拉桿螺母承受的力很大，所以安裝之前必須要擰緊拉桿螺母。（1）螺母結(jié)構(gòu)。螺母有整體螺母和分開(kāi)螺母，兩種形式的螺母在結(jié)構(gòu)上基本上是一致的。但是對(duì)開(kāi)式的螺母可以承受的力要比分開(kāi)式的螺母所能承受的力要大很多，所以對(duì)開(kāi)式螺母一般應(yīng)用在大型的注塑機(jī)上面。關(guān)于螺紋形狀，公制的三角型螺紋由于承受的應(yīng)力水平較低所以被應(yīng)用于小型注塑機(jī)上，相應(yīng)的鋸齒型的螺紋承受的應(yīng)力水平較高，一般用于大型注塑機(jī)。所以，本設(shè)計(jì)選用整體螺紋，齒形選用梯形螺紋。材料45號(hào)鋼.（2）拉桿螺母的螺紋強(qiáng)度計(jì)算拉桿螺母是最重要的受力工件之一，螺母的螺紋強(qiáng)度需要進(jìn)行多方面的分析和計(jì)算，例如螺紋的形狀，螺距的大小，螺紋擠壓度強(qiáng)等。螺紋擠壓度強(qiáng)：(3-30）作用在單圈螺紋上的力。式中—合模力—螺紋工作圈Z—拉桿根數(shù)。P0螺紋的抗剪強(qiáng)度：S—螺距P—螺紋牙型系紋（3-31）—0.63～0.68，取0.65τ=1.53×螺紋彎曲強(qiáng)度σb所以符合使用要求。3.7調(diào)模裝置3.7.1調(diào)模裝置的結(jié)構(gòu)選擇調(diào)模裝置顧名思義是起到調(diào)整定模板與動(dòng)模板之間距離的裝置一般采用：（1）設(shè)計(jì)動(dòng)模板為兩塊組板，并且厚度可以調(diào)。（2）設(shè)計(jì)肘桿為長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)的形式。（3）設(shè)計(jì)整個(gè)肘桿機(jī)構(gòu)為可繞軸旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變模形板的位置方法來(lái)改變的，通過(guò)改變螺母位置來(lái)改變定模具裝置的位置來(lái)達(dá)到調(diào)整合模裝置的高度和模力的大小。設(shè)置調(diào)節(jié)裝置，使得四個(gè)螺母的位置和擰緊程度是一致的，所以要選第三種調(diào)模裝置，其模板的尺寸較小，形狀精度和裝置剛度較高。并且可以設(shè)置手動(dòng)調(diào)節(jié)的鏈輪，并且沒(méi)有標(biāo)尺的調(diào)整量。由于調(diào)模精度要求不高，所以本次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)式鏈輪調(diào)模。3.7.2鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）傳動(dòng)功率的確定確定小鏈的輪齒數(shù)為Z1=19.則大鏈的輪齒數(shù)為Z2=3*19=57選取KA=1.0KZ=1.42,采用單排鏈，擬定功率2KW。轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)PCA=KAKZP=1*1.42*2=2.84KW(2)鏈條型號(hào)與節(jié)距PCA=2.84KWn1=15選定鏈條型號(hào)為20A節(jié)距P=31.75(3)計(jì)算鏈節(jié)的數(shù)量和中心距初選中心距a0=(30—50)P=(30—50)?31.75=952.5～1587.5mm鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為（3-34）取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)=102節(jié)中心距計(jì)算系數(shù)f1=0.245（3-35）(4)鏈速的確定（3-36）結(jié)論研究結(jié)果及意義本次設(shè)計(jì)小型注塑合模機(jī)構(gòu)解決了注塑機(jī)經(jīng)常遇到的部分難題（1）傳統(tǒng)注塑機(jī)體型大，操作復(fù)雜。（2）滿足設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度等要求。（3）滿足設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的合理合理性。（4）液壓缸行程合理，滿足強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)。（5）可以使用各式模具且不會(huì)影響動(dòng)模板的行程。（6）設(shè)計(jì)步驟合理，擬定的設(shè)計(jì)路線較為成熟。（7）模板在閉模減緩，可以使模具安全的運(yùn)行，平穩(wěn)的頂出制成品。本設(shè)計(jì)的采用的是手動(dòng)方式啟停電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易掌握、操作靈活、調(diào)整方便、造價(jià)低廉、能耗小。設(shè)計(jì)之處充分考慮到了材料的利用和技術(shù)的可行性，相關(guān)參數(shù)的選擇留有余地。主要收獲及體會(huì)經(jīng)過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，令我收益頗多。讓我明白了，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是一件嚴(yán)肅的事情，必須要有嚴(yán)密的計(jì)算、準(zhǔn)確的定位做基礎(chǔ)，機(jī)器中的每一部分，都是依據(jù)理論計(jì)算的基礎(chǔ)上根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行的。主要收獲可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：1、首先是針對(duì)自己四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性的理解的過(guò)程。體會(huì)到知識(shí)在現(xiàn)實(shí)中的重要用途，它可以作為理論依據(jù)來(lái)解釋問(wèn)題明白，就必須要掌握足夠的知識(shí)，知識(shí)越多理解就越深刻。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件很艱難的事情，過(guò)程中會(huì)碰到很多的問(wèn)題，這樣就要求我們動(dòng)腦思考、動(dòng)手實(shí)踐，查找資料，請(qǐng)教老師，和同學(xué)探討?？简?yàn)著我們的表達(dá)和思考的能力。由于時(shí)間緊張，任務(wù)艱重，而且是第一次設(shè)計(jì)，所以難免會(huì)存在一些問(wèn)題，尤其是在參數(shù)選定的方面。本設(shè)計(jì)與專業(yè)人員的設(shè)計(jì)相比，明顯存在著很大差距。雖然經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)查閱書(shū)籍和文獻(xiàn)有些了解，但是，在實(shí)際的應(yīng)用中依舊存在很多問(wèn)題，走了很多的彎路，在設(shè)計(jì)中也有很多不足，比如一些復(fù)雜機(jī)構(gòu)沒(méi)有能夠很好表示出來(lái)、設(shè)計(jì)的機(jī)型存在許多缺點(diǎn)，這些對(duì)于面向應(yīng)用的機(jī)型設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是一大缺陷。此外由于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過(guò)程中需要靈活的結(jié)合專業(yè)知識(shí)，和一定的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在本科的教育階段并不能滿足本設(shè)計(jì)用到的專業(yè)知識(shí)以及相關(guān)軟件的使用方法，因此設(shè)計(jì)中有很多的不足甚至錯(cuò)誤，從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)本設(shè)計(jì)在原理設(shè)計(jì)的方面借鑒了很多優(yōu)秀論文中的較好的設(shè)計(jì)原理，并對(duì)其進(jìn)行了歸納和總結(jié)并應(yīng)用到本次設(shè)計(jì)中。使得設(shè)計(jì)基本滿足了設(shè)計(jì)所需要的各項(xiàng)要求，由此對(duì)以后的工作和學(xué)習(xí)都有很大的幫助。參考文獻(xiàn)成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.王德夫.第五版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2011.中國(guó)注塑機(jī)出口前景分析[J].中國(guó)包裝工業(yè),2009(09):33-35.段銀利,王麗君,張宏文.中文版AutoCAD2007機(jī)械制圖實(shí)例與操作［M］.北京：航空工業(yè)出版社，2010.徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第5卷[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008.劉朝福.注塑成型實(shí)用手冊(cè)［M］北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.付琳,歐宇,唐承輝,譚福波.全電動(dòng)注塑機(jī)設(shè)備合模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].塑料科技.2021(07)孫昌迎.沖壓與注塑成型在機(jī)械工程訓(xùn)練中的建設(shè)實(shí)踐[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備.2021,57(10)李中望,朱德波.注塑機(jī)電氣控制系統(tǒng)特點(diǎn)分析與參數(shù)整定[J].內(nèi)燃機(jī)與配件.2021,(15)王凱,張亞軍,金志明,田寧,孫振知.微型注塑機(jī)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用.

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