塑料注射机液压系统设计
目 录
第章 绪 2
11注塑机概述 2
12注塑机工作原理 4
13塑料注射机工作循环塑料 4
第二章 液压系统设计 5
21液压系统求 5
22液压系统设计参数 5
第三章 工况分析 6
31 合摸油缸负载 6
32 注射座整体移动油缸负载 7
33 注射油缸负载 8
34 顶出油缸负载 8
35 初算驱动油缸需功率 9
36 液压执行元件载荷力载荷转矩计算 9
37 液压系统参数计算 11
第四章 制定系统方案拟定液压系统图 15
41制定系统方案 15
42拟定液压系统图 17
第五章 液压缸设计 17
51液压缸尺寸确定 17
52 液压缸结构设计 22
第六章 液压元件选择 25
61液压泵选择 25
62电动机功率确定 25
63液压阀选择 26
64液压马达选择 26
65油径计算 27
66确定油箱效容积 27
第七章 液压系统性验算 27
71验算回路中压力损失 27
72液压系统发热温升计算 29
第八章 液压站设计 32
81 250型注塑机液压站设计 32
82液压油箱设计 34
83 液压泵组结构设计 38
设计容
设计说明计算程
备注
第章 绪
11注塑机概述
注塑机名注射成型机注射机热塑性塑料热固性料利塑料成型模具制成种形状塑料制品成型设备分立式卧式全电式注塑机加热塑料熔融塑料施加高压射出充满模具型腔注塑机通常注射系统合模系统液压传动系统电气控制系统润滑系统加热冷系统安全监测系统等组成
塑机具次成型外型复杂尺寸精确带金属嵌件质密致塑料制品广泛应国防机电汽车交通运输建材包装农业文教卫生日常生活领域注射成型工艺种塑料加工具良适应性生产力较高易实现动化塑料工业迅速发展天注塑机数量品种占重位成目前塑料机械中增长
设计容
设计说明计算程
备注
快生产数量机种
国塑料加工企业星罗布遍布全国设备技术水参差齐数加工企业设备需技术改造年国塑机行业技术进步十分显著尤注塑机技术水国外名牌产品差距缩控制水产品部质量外观造型等方面均取显著改观选择国产设备较投入样生产出进口设备质量相产品企业技术改造创造条件
制品必须设备设备优良取决开发者设计制作水
文撰写注塑机发展工作原理液压系统设计液压元件选择液压缸设计液压站设计模块加验证液压系统设计否效
设计容
设计说明计算程
备注
12注塑机工作原理
注塑机工作原理针注射器相似助螺杆（柱塞）推力已塑化熔融状态（粘流态）塑料注射入闭合模腔固化定型取制品工艺程
注射成型循环程周期包括：定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷—启模取件取出塑件闭模进行循环
13塑料注射机工作循环塑料
注射机工作循环：
合模→注射→保压→冷→开模→顶出
→螺杆预塑进料
中合模动作分：快速合模慢速合模锁模锁模时间较长直开模前段时间锁模阶段
设计容
设计说明计算程
备注
第二章 液压系统设计
21液压系统求
（1）合模运动稳两片模具闭合时应击
（2）模具闭合合模机构应保持闭合压力防止注射时模具开注射注射机构应保持注射压力塑料充满型腔
（3）预塑进料时螺杆转动料推螺杆前端时螺杆注射机构起退螺杆前端塑料定密度注射机构必需定退阻力
（4）保证安全生产系统应设安全联锁装置
22液压系统设计参数
250克塑料注射机液压系统设计参数：
螺杆直径 40mm 螺杆行程 200mm
注射压力 153MPa 螺杆驱动功率 5kW 螺杆转速60rmin 注射座行程 230mm 注射座推力 27kN 合模力(锁模力) 900kN
开模力 49kN 动模板行程 350mm
快速闭模速度 01ms 慢速闭模速度 002ms
快速开模速度 013ms 慢速开模速度 003ms
注射速度 007ms 注射座前进速度 006ms 注射座移速度 008ms
设计容
设计说明计算程
备注
第三章 工况分析
塑料注射成型机液压系统特点整动作循环程中系统负载变化速度变化均变进行工况分析时必须加考虑
31 合摸油缸负载
闭摸动作工况特点：模具闭合程中负载轻载速度慢—快—慢变化模具闭合负载重载速度零
（1） 根合模力确定合模油缸推力
合模机构形式合模油缸推力计算方法样250注射机合模机构采液压—机械组合形式
图31
根连杆机构受力分析合模油缸推力：
设计容
设计说明计算程
备注
P1zP合[186×(I1I)+1]
试中 P1z—合模油缸保证模具锁紧需油缸推力牛
P合—模具锁紧需合模力牛
I1I—关长度SX—ZY—250注射机合模机构取I1I08保证模具锁紧力（1600KN）需油缸推力
P1z 1600000159100628(牛）
（2）空行程时油缸推力
空行程时油缸推力P1q需满足克服摩擦力求根类型机台实测结果取P1q014P1z： P1q014×10062814088 （牛）
SX—ZY—250注射机闭模速度较惯性力忽略
（3）启模时油缸推力
启模时油缸推力P2z需满足启模力克服油缸摩擦力求：
P2zP启+T60000+01×6000066000（牛）
32 注射座整体移动油缸负载
注射座整体移动程中油缸推力 P3q需满足克服种摩擦力求喷嘴接触模具浇口时必须保持注射座油缸推力 P3z40KN注射成型程正常进行根类取 P3q023P3zP3q023X400009200（牛）
设计容
设计说明计算程
备注
33 注射油缸负载
注射程中负载变化熔融塑料注模腔时注射压力零逐渐AB升模腔注满时压力B急速升C点冷时塑料收缩压力降低防止收缩需补缩保压压力DE曲线：
图32
根注射压力螺杆直径确定注射缸推力：
P4z14兀d2螺P注2066（KN）
保压程中油缸负载般注射程油缸负载值制品形状塑料品种成型工艺条件异
34 顶出油缸负载
顶出油缸推力P5z需满足制品顶出力克服油缸摩擦力求：
设计容
设计说明计算程
备注
P5zP顶+ T36+01×36396（KN）
35 初算驱动油缸需功率
根述工况分析知注射程中系统需功率
N(Pmax×Vn)×103
试中 N—驱动油缸需功率千瓦
Pmax—负载牛
V—负载时工作速度米秒
n—包括油泵驱动装置总效率
N(Pmax×Vn)×1032066×103×25×103×1030865（KW）
36 液压执行元件载荷力载荷转矩计算
361液压缸载荷力计算
（1）合模缸载荷力
合模缸模具闭合程中轻载外载荷动模连动部件起动惯性力导轨摩擦力
锁模时动模停止运动外载荷定锁模力
开模时液压缸克服定开模力外克服运动部件摩擦阻力
（2）注射座移动缸载荷力
座移缸推进退回注射座程中样克服摩擦阻力惯性力喷嘴接触模具时须满足注射座推力
设计容
设计说明计算程
备注
（3）注射缸载荷力
注射缸载荷力整注射程中变化计算时须求出载荷力
式中d——螺杆直径定参数知：d＝004mp——喷嘴处注射压力已知p＝153MPa求Fw＝192kN
液压缸外载荷力计算结果列表l取液压缸机械效率09求相应作活塞载荷力列表31中
表21液压缸载荷力
液压缸名称
工况
液压缸外载荷
kN
活塞载荷力
合模缸
合模
90
100
锁模
900
1000
开模
49
55
座移缸
移动
27
3
预紧
27
30
注射缸
注射
192
213
362进料液压马达载荷转矩计算
设计容
设计说明计算程
备注
取液压马达机械效率095载荷转矩
37 液压系统参数计算
371初选系统工作压力
250克塑料注射机属型液压机载荷时锁模工况时高压油增压缸提供工况时载荷太高参考设计手册初步确定系统工作压力65MPa
372计算液压缸结构尺寸
（1）确定合模缸活塞活塞杆直径
合模缸载荷时锁模工况载荷力1000kN工作活塞杆受压状态活塞直径
时p1增压缸提供增压进油压力初定增压5p1＝5×65MPa＝325MPa锁模工况时回油流量极p2≈0求合模缸活塞直径
取
设计容
设计说明计算程
备注
取dD＝07活塞杆直径dh＝07×02m＝014m取dh＝015m
设计简单加工方便增压缸缸体合模缸体做成体(见图1)增压缸活塞直径02m活塞杆直径增压5求
取
⑵注射座移动缸活塞活塞杆直径
座移动缸载荷顶紧时时缸回油流量节流阀流量极背压视零活塞直径
取
定设计参数知注射座复速008／006＝133查表2—6活塞杆直径：
⑶确定注射缸活塞活塞杆直径
液态塑料充满模具型腔时注射缸载荷达值213kN时注射缸活塞移动速度似等零回油量极背压力忽略计样
设计容
设计说明计算程
备注
取
活塞杆直径般螺杆外径相取
373计算液压马达排量
液压马达单旋转回油直接回油箱视出口压力零机械效率095样
374计算液压执行元件实际工作压力
确定液压缸结构尺寸液压马达排量计算出工况时液压执行元件实际工作压力见表32
表32 液压执行元件实际工作压力
工况
执行元件名称
载荷
背压力
工作压力
合模行程
合模缸
100
03
33
锁模
增压缸
1000
—
64
设计容
设计说明计算程
备注
座前进
座移缸
3
05
076
座顶紧
30
—
38
注射
注射缸
213
03
59
预塑进料
液压马达
838
—
60
375计算液压执行元件实际需流量
根确定液压缸结构尺寸液压马达排量运动速度转速计算出液压执行元件实际需流量
执行元件名称 合模缸
慢速合模运动速度 结构参数
流量 06计算公式
快速合模 运动速度 结构参数
流量 30计算公式
执行元件名称座移缸
座前进运动速度 结构参数
流量 048计算公式
设计容
设计说明计算程
备注
座退 运动速度 结构参数
流量 048计算公式
执行元件名称 注射缸
注射 运动速度 结构参数
流量 27 计算公式
执行元件名称 液压马达
预塑进料 运动速度 结构参数 流量 计算公式
第四章 制定系统方案拟定液压系统图
41制定系统方案
⑴执行机构确定
机动作机构螺杆单旋转外机构均直线复运动直线运动机构均采单活塞杆双作液压缸直接驱动螺杆液压马达驱动定设计参数知锁模时需力900kN设置增压液压缸锁模时局部高压保证锁模力
⑵合模缸动作回路
合模缸求实现快速慢速锁模开模动作
设计容
设计说明计算程
备注
运动方电液换阀直接控制快速运动时需较流量供慢速合模流量供锁模时增压缸供油
⑶液压马达动作回路
螺杆求反转液压马达单旋转转速求较高速度稳性高求采旁路节流调速方式
⑷注射缸动作回路
注射缸运动速度较快稳性求高采旁路节流调速方式预塑时背压求杆腔出口处串联背压阀
⑸注射座移动缸动作回路
注射座移动缸采回油节流调速回路工艺求工作时处浮动状态采Y型中位机电磁换阀
⑹安全联锁措施
系统保证安全生产设置安全门安全门端装行程阀控制合模缸动作行程阀串控制合模缸换液动阀控制油路安全门没关闭时行程阀没压液动换阀进控制油电液换阀换合模缸合模操作者离开安全门关闭压行程阀合模缸合模保障身安全
⑺液压源选择
该液压系统整工作循环中需油量变化较外闭模注射求
较长时间保压选双泵供油系统液压缸快速动作时双泵时供油慢速动作保压时泵单独供油样减少功率损失提高系统效率
设计容
设计说明计算程
备注
42拟定液压系统图
图2 注塑机液压系统原理图
液压执行元件基回路确定机组合起掉重复余元件控制液压马达换阀泵卸荷阀合阀两考虑注射缸合模缸间序动作求两回路接合部串联单序阀加辅助元件便构成250克塑料注射机完整液压系统图见图2动作循环表见附录
第五章 液压缸设计
51液压缸尺寸确定
液压缸壁厚外计算
液压缸壁厚液压缸强度条件计算
液压缸壁厚般指缸筒结构中薄处厚度
设计容
设计说明计算程
备注
材料力学知承受压力圆筒应力分布规律应壁厚异般计算时分薄壁圆筒厚壁圆筒
液压缸径D壁厚值圆筒称薄壁圆筒工程机械液压缸般缝钢材料属薄壁圆筒结构壁厚薄壁圆筒公式计算式中
——液压缸壁厚(m)D——液压缸径(m) ——试验压力般取工作压力(125~15)倍
——缸筒材料许应力缝钢：
取
中低压液压系统中式计算液压缸壁厚缸体刚度够切削程中变形安装变形等引起液压缸工作程卡死漏油般作计算验选
设计容
设计说明计算程
备注
取必时式进行校核
液压缸壁厚算出求出缸体外
理 夹紧定位液压缸壁厚外径：
缸体外径
夹紧定位液压缸壁厚外径：
2）液压缸工作行程确定
液压缸工作行程长度根执行机构实际工作行程确定参阅<<液压系统设计简明手册>>P12表26中系列尺寸选取标准值
液压缸工作行程选
夹紧定位液压缸选
3) 缸盖厚度确定
般液压缸底缸盖效厚度t强度求面两式进行似计算
孔时
设计容
设计说明计算程
备注
孔时
式中 t——缸盖效厚度(m)——缸盖止口径(m)
——缸盖孔直径(m)
液压缸：
孔时 取 t20mm
孔时 取 t’50mm
夹紧定位液压缸：
孔时 取t17mm
孔时： 取t’35mm
4) 导长度确定
活塞杆全部外伸时活塞支承面中点缸盖滑动支承面中点距离H称导长度（图2示）果导长度液压缸初始挠度（间隙引起挠度）增影响液压缸稳定性设计时必须保证定导长度
般液压缸导长度H应满足求：
式中 L——液压缸行程
设计容
设计说明计算程
备注
D——液压缸径
活塞宽度B般取B(06~10)D缸盖滑动支承面长度根液压缸径D定
D<80mm时取D>80mm时取
保证导长度H分增B适宜必时缸盖活塞间增加隔套K增加H值隔套长度C需导长度H决定
液压缸：
导长度：取 H72mm
活塞宽度：B08D64mm
缸盖滑动支承面长度：
设计容
设计说明计算程
备注
隔套长度：
夹紧定位液压缸：
导长度：
取 H47mm
活塞宽度：
B08D504mm取 B50mm
缸盖滑动支承面长度：
隔套长度：
5) 缸体长度确定
液压缸缸体部长度应等活塞行程活塞宽度缸体外形长度考虑两端端盖厚度般液压缸缸体长度应径20~30倍
液压缸：
缸体部长度
夹紧定位液压缸：
缸体部长度
52 液压缸结构设计
液压缸尺寸确定进行部分结构设计包括：缸体缸盖连接结构活塞活塞杆连接结构活塞杆导部分结构密封装置排气装置液压缸安装连接结构等工作条件结构形式相设计时根具体情况进行选择
设计容
设计说明计算程
备注
1) 缸体缸盖连接形式
缸体缸盖连接形式工作压力缸体材料工作条件关
次设计中采外半环连接图3示：
图3 缸体缸盖外半环连接方式
优点：结构较简单加工装配方便
缺点：外型尺寸缸筒开槽削弱强度需增加缸筒壁厚
2) 活塞杆活塞连接结构
参阅<<液压系统设计简明手册>>P15表28采组合式结构中螺纹连接图4示：
图4 活塞杆活塞螺纹连接方式
特点：
设计容
设计说明计算程
备注
1）结构简单振动工作条件容易松动必须锁紧装置应较组合机床工程机械液压缸
2） 活塞杆导部分结构
（1）活塞杆导部分结构包括活塞杆端盖导套结构密封防尘锁紧装置等导套结构做成端盖整体式直接导做成端盖分开导套结构者导套磨损便更换应较普遍导套位置安装密封圈侧装外侧机床工程机械中般采装侧结构利导套润滑油压机常采装外侧结构高压工作时密封圈足够油压唇边张开提高密封性
次设计中采导套导结构形式特点：
（1）导套活塞杆接触支承导磨损便更换导套耐磨材料
（2）盖杆密封常采Y形V形密封装置密封适中高压液压缸
2）防尘方式常J形三角形防尘装置活塞活塞杆处密封圈选
活塞活塞杆处密封圈选应根密封部位压力温度运动速度范围选择类型密封圈
次设计中采O形密封圈
设计容
设计说明计算程
备注
第六章 液压元件选择
61液压泵选择
⑴液压泵工作压力确定
液压执行元件高工作压力系统高压力增压缸锁模时入口压力泵执行元件间总路损失系统图见泵增压缸间串接单阀换阀取
液压泵工作压力
⑵液压泵流量确定
工况图出系统流量发生快速合模工况取泄漏系数12求液压泵流量
选YYBBCl7148B型双联叶片泵压力7 MPa时泵流量1573Lmin泵流量441Lmin
62电动机功率确定
注射机整动作循环中系统压力流量变化需功率变化较满足整工作循环需较功率段确定电动机功率
设计容
设计说明计算程
备注
工况图出快速注射工况系统压力流量均较时泵时参加工作泵排油保证锁模压力外通序阀压力油供注射缸泵出油汇合推动注射缸前进
前面计算已知泵供油压力考虑泵注射缸间路损失泵供油压力应取泵总效率泵总驱动功率
考虑注射时间较短3s电动机般允许短时间超载25样电动机功率降低
验算工况时液压泵驱动功率均值查产品样选22kW电动机
63液压阀选择
选择液压阀根阀工作压力通阀流量系统工作压力7MPa左右液压阀选中高压阀选阀规格型号见附录二
64液压马达选择
33节已求液压马达排量08L／r正常工作时输出转矩769Nm系统工作压力7MPa
选SZM09双斜盘轴柱塞式液压马达理排量0873Lr额定压力20 MPa额定转速8～l00rmin高转矩3057N·m机械
设计容
设计说明计算程
备注
效率090
65油径计算
系统路较复杂取条(余略)关参数计算结果列附录三
66确定油箱效容积
式初步确定油箱效容积：V＝aqV已知选泵总流量2014Lmin样液压泵分钟排出压力油体积02m3参表4—3取a＝5算效容积：V＝5×02m3＝1 m3
第七章 液压系统性验算
71验算回路中压力损失
系统较复杂液压执行元件动作回路中环节较路损失较算注射缸动作回路验算泵注射缸段路损失
⑴程压力损失
程压力损失注射缸快速注射时进油路压力损失路长 5m径0032m快速时通流量27Ls选20号机械系统损耗油正常运转油运动粘度ν＝27mm2s油密度ρ＝918kgm3
设计容
设计说明计算程
备注
油路中实际流速
油路中呈紊流流动状态程阻力系数：
求程压力损失：
⑵局部压力损失
局部压力损失包括通路中折接头等处路局部压力损失Δp2通控制阀局部压力损失Δp3中路局部压力损失相说计算通控制阀局部压力损失
参图2泵出口注射缸进油口序阀17电液换阀2单序阀18
单序伺17额定流量50Lmin额定压力损失04MPa电液换阀2额定流量190Lmin额定压力损失03 MPa单序阀18额定流量150Lmin额定压力损失02 MPa
通阀局部压力损失
设计容
设计说明计算程
备注
计算结果求快速注射时泵注射缸间总压力损失
∑p1＝(003＋088)MPa＝091MPa
泵注射缸间总压力损失
∑p 2＝(003＋065)MPa＝068MPa
计算结果泵实际出口压力距泵额定压力定压力裕度选泵适合
外说明点：整注射程中注射压力断变化注射缸进口压力变化注射压力达时注射缸活塞运动速度似等零时路压力损失流量减减少泵实际出口压力计算值
综合考虑工况需确定系统高工作压力68MPa溢流阀7调定压力
72液压系统发热温升计算
⑴计算发热功率 液压系统功率损失全部转化热量
发热功率计算
Phr＝Pr－Pc
系统说Pr整工作循环中双泵均输入功率
具体piqiti值见附录四样算双泵均输入功率Pr＝12kW
设计容
设计说明计算程
备注
系统总输出功率
求系统输出效功率：
前面定参数计算结果知：合模缸外载荷90kN行程035m注射缸外载荷192kN行程02m预塑螺杆效功率5kW工作时间15s开模时外载荷合模行程相注射机输出效功率
总发热功率：
Phr＝(153－3)kW＝123kW
⑵计算散热功率 前面初步求油箱效容积1m3V＝08abh求油箱边积：
a·b·h＝108m3＝125m3
取a125mbh分1m求油箱散热面积：
At＝18h(a＋b)＋15ab＝(18×l×(125＋1) ＋15×125)m2 ＝59m2
油箱散热功率：
Phc＝K1AtΔT
式中 K1——油箱散热系数查表5—1K1取16W(m2·℃)
ΔT——油温环境温度差取ΔT＝35℃
Phc＝16×59×35kW＝33kW＜Phr＝123kW
见油箱散热远远满足系统散热求路散热极需设冷器
⑶冷器需冷面积计算
冷面积：
设计容
设计说明计算程
备注
式中 K——传热系数式冷器时取K＝116W／(m2．·℃)Δtm—均温升(℃)
取油进入冷器温度T1＝60℃油流出冷器温度T2＝50℃冷水入口温度tl＝25℃冷水出口温度t2＝30℃：
℃
需冷器散热面积：
考虑冷器长期时设备腐蚀油垢水垢传热影响冷面积应计算值30％实际选冷器散热面积：
A＝13×28m2＝36m2
注意系统设计方案唯关键进行方案证中选择较合理方案方案设计者设计出结果例系统压力选择执行元件选择阀类元件选择等等
设计容
设计说明计算程
备注
附：系统工况图
第八章 液压站设计
81 250型注塑机液压站设计
液压站液压油箱液压泵装置液压控制装置三部分组成液压油箱装空气滤清器滤油器液面指示器清洗孔等液压泵装置包括类型液压泵驱动电机间联轴器等液压控制装置指组成液压系统阀类元件联接体
机床液压站结构型式分散式集中式两种类型
（1）集中式种型式机床液压系统供油装置控制调节装置独立机床外单独设置液压站种结构优点安装维修方便液压装置振动发热机床隔开缺点液压站增加占面积
（2）分散式种型式机床液压系统供油装
设计容
设计说明计算程
备注
置控制调节装置分散机床处例利机床床身底座作液压油箱存放液压油控制调节装置放便操作方种结构优点结构紧凑泄漏油易回收节省占面积安装维修方便时供油装置振动液压油发热机床工作精度产生良影响较少采般非标设备推荐
液压站结构布置液压站部件元件布置均匀便装配调试维护适注意外形整齐美观液压控制装置液压油箱安放位置应便压力阀流量阀调节应便电磁阀手动调整装拆应便压力表压力表开关观察调整
液压站结构总成设计中应特注意污染控制泄漏控制液压击控制振动噪声控制等
液压动力源（液压泵组）种元附件组合成整体系统存放定清洁度工作介质输出定压力流量液体动力兼作整体式液压站安放液压控制装置基座整体装置
液压动力源般液压泵组油箱组件控温组件滤组件蓄器组件等5相独立部分组成
液压动力源装置液压泵组布置方式分：置式液压动力源非置式液压动力源柜式液压动力源置式液压动力源泵组布置油箱置式液压动力源电动机卧式安装液压泵置油箱时称卧式液压动力源电动机立式安装液压泵置油箱时称立式液压动力源置式液压动力源占
设计容
设计说明计算程
备注
面积结构紧凑液压泵置油箱立式安装动力源噪声低便收集漏油种结构中功率液压站广泛采卧式动力源时液压泵置油箱必须注意类液压泵吸油高度防止液压泵进油口处产生真空度造成吸空气穴现象叶片泵吸油高度≤500mm
82液压油箱设计
821 油箱作：
存储液压油液散发油液热量逸出空气沉淀杂质分离水分安装元件
822油箱分类
油箱通常分整体式油箱两油箱独立油箱三类
整体式油箱指液压系统机器构件形成油箱
两油箱指液压油机器中目油公油箱
823 油箱容量
油箱总容量包括油液容量空气容量油液容量指油箱中油液时液面液位计刻线时油液体积高液面留出等油液容量10％～15％空气容量便形成油液表面容纳热膨胀泡沫促进空
设计容
设计说明计算程
备注
气分离容纳停机检修时重流回油箱油液
油箱容量通常式
液压泵总额定流量（Lmin）
系统压力关验系数：低压系统2～4中低压系统5～7高压系统10～12
824油箱设计
（1）箱顶通气器（空气滤器）注油口
油箱箱顶结构取决面安装元件例果液压泵布置油箱部液面箱顶应应拆卸盖箱盖子引出口类开口妥密封箱顶安装液压泵组时顶板厚度应侧板厚度四倍免产生振动液压泵组箱顶间应设置隔振垫便布置维修时采装箱顶回油滤器
箱顶般设置通气器（空气滤器）注油口通气器通常附带注油口结构取通气帽注油放回通气帽成通气滤器
（2）箱壁清洗孔吊耳（环）液位计
钢板焊接油箱构成油箱体中碳钢厚度箱顶安装液压泵组时侧板厚度应适加
箱顶箱壁间拆连接时应箱壁少设置清洗孔清洗孔数量位置应便手清理油箱表面清洗口法兰盖板应该 1拆装法兰盖板应配重复弹性密封件
便诱降搬运应油箱四角箱壁方焊接吊耳（称吊环）吊耳圆柱形钩
设计容
设计说明计算程
备注
形两种
液位计通常带温度计结构液位计般设油箱外壁注油口便注油时观测液面液位计刻线少应吸油滤器吸油口缘高出75mm防止吸入空气液位计刻线应着油液容量液位计油箱连接处密封措施
（3）箱底放油塞支角
应油箱底部低点设置放油塞（≧M18×15）便油箱清洗油液更换箱底应清洗孔放油塞倾斜倾斜坡度通常125～120样促沉积物（油泥水）聚集油箱中低点
便放油搬运应该邮箱架起油箱底少离开面150 mm油箱应设支脚支脚单独制作焊接箱底边缘通适增加两侧壁高度弯曲加工兼作油箱支脚支脚应该足够面积便垫片契铁调
（4）隔板气网
延长油液油箱中逗留时间促进油液油箱中环流促更油液参系统中循环更发挥油箱散热气沉淀等功油箱中尤油液容量超100L油箱中应设置部隔板隔板系统回油区吸油区隔开油液油箱着油箱壁环流隔板缺口处足够流面积环流流速03～06ms隔板结构溢流式标准型溢流式回流式等种型式溢流式隔板高度应低液面高度23隔板部应
设计容
设计说明计算程
备注
开缺口吸油侧沉淀物缺口回油侧放油口排出
隔板安装型式
助油液中气泡浮出液面油箱设置气网气网网眼直径05 mm金属网制作倾斜10°～30°布置
（5）滤网配置
滤网设计成液压油箱部分二吸油回油隔开样液压油次滤（见图12）滤网通常50~100目左右金属网
（6）路配置
液压系统路进入油箱油箱部终结
1）吸油回油
液压泵吸油系统回油分进入隔板隔开吸油区回油区端应加工成箱壁45°斜口样增加开口面积利
设计容
设计说明计算程
备注
箱壁环流防止空气吸入空气（吸油）混入（回油）免搅动吸入箱底沉积物口缘少低低液面75mm口缘少离开箱底高点50mm回油流速高时回油端装设钻许孔油形扩散器
吸油前必须安装粗滤器清较颗粒杂质保护液压泵建议回油安装精滤器滤细微颗粒杂质保护液压元件
2）泄油
泄油应量单独接入油箱液面终结果泄油通入液面采取措施防止出现虹吸现象
3）穿孔密封
825 液压油箱外形尺寸
液压油箱效容积确定需设计液压油箱外形尺寸提高冷效率安装位置受限制时液压油箱容量予增
油箱部分长宽高尺寸：a1250mmb860mmc775mm
图示液压油箱简图箱盖侧面安装液压泵电动机液压元件
83 液压泵组结构设计
液压泵组指液压泵驱动泵原动机联轴器传动底座组件液压泵组结构设计点：
831 液压泵组布置方式
根机结构布局工况特点求
设计容
设计说明计算程
备注
安装空间合理确定液压泵组布置方式
832 液压泵组连接
确定液压泵原动机轴间连接安装方式首先考虑问题：液压泵轴径轴负载消防止设计中泵轴结构承受额外径轴载荷液压泵原动机联轴器直接驱动泵轴驱动轴间严格中轴线轴度误差008mm
原动机液压泵间联轴器宜采带非金属弹性元件挠性联轴器例GB52721985中规定梅花形弹性联轴器具弹性耐磨性缓性耐油性较高制造容易维护方便等优点
833 液压泵组安装方式
设计中采钟形罩立式安装通液压泵轴端法兰实现泵钟形罩连接钟形罩带发兰立式电动机连接钟形罩止口保证液压泵电动机轴度种方式安装拆卸均较方便
834 液压泵安装姿态
应液压泵壳体泄油口保证工作时泵壳体中始终充满油液泵轴伸联轴器等外露旋转部分应该设拆装防护罩保证安全泵方应设置滴油盘免检修时油液流面
设计结
课题完成250g中型注塑机液压系统设计塑料注射成型机热塑性制品成型加工设备颗粒塑料加热熔化高压快速注入模腔定时间保压冷成型塑料制品次设计完成设计容：注射成型原理理研究注射成型工艺程分析 SZ—250型注塑机节低耗高效液压系统设计绘制工作原理图液压结构设计绘图液压缸设计中缸体缸盖采外半环连接方式活塞杆活塞螺纹采组合式结构中螺纹连接液压控制装置结构采块式集成设计块式做成通化6面体油路块（集成块）设计中采钟形罩立式安装通液压泵轴端法兰实现泵钟形罩连接钟形罩带发兰立式电动机连接钟形罩止口保证液压泵电动机轴度
实验报告
感想
段充实繁忙日子里掌握巩固许专业方面知识时收获许方面东西感谢XX老师课程设计期间予全面悉心指导老师广博学识严谨作风易态度仅学业提高时做方面终身受益
次蔺老师表示诚挚谢意
时感谢学朋友关怀支持帮助利完成课程设计表示衷心感谢谢谢
参考文献
[1]章宏甲黄谊液压传动[M]机械工业出版社2003
[2]杨培元朱福元液压系统设计简明手册[M]机械工业出版社20047
[3]雷天觉液压工程手册[M]北京：机械工业出版社1990
[4]马广张国文压塑料成型机械[M]山东科学技术出版社20049
[5]谢家瀛组合机床设计简明手册[M]北京：机械工业出版社20028
[6]张利液压站设计[M] 北京：海洋出版社20042
附录
附录 电磁铁动作表
电磁铁
动作
1YA
2 YA
3 YA
4 YA
5 YA
6 YA
7 YA
8 YA
9 YA
10 YA
快速合模
慢速合模
增压锁模
注射座前进
注射
注射保压
减压（放气）
增压
预塑进料
注射座退
慢速开模
快速开模
系统卸荷
序号
名称
实际流量
选规格
1
三位四通电液换阀
262
34DYMB32HT
2
三位四通电液换阀
336
34DYYB32HT
3
三位四通电液换阀
050
34DYB10HT
4
三位四通电液换阀
336
34DYOB32HT
5
二位四通电液换阀
074
24DYOB32HT
6
二位四通电液换阀
050
24DOH10HT
7
溢流阀
074
YFB20C
8
溢流阀
262
YFB20C
9
溢流阀
262
YFB20C
10
单阀
074
DFB20K
11
液控单阀
336
AYH32B
12
单阀
050
DFB10K
13
单阀
262
DFB32K
14
节流阀
065
LFB10C
15
调速阀
070
QFB10C
16
调速阀
170
QFB20C
17
单序阀
074
XDIFB20F
18
单序阀
270
XDIFB32F
19
行程滑阀
050
24C10B
附录二 250克塑料注射机液压阀名细表
附录三 路径
路名称
通流量
允许流速
路径
实际取值
泵吸油
262
085
0063
0065
泵吸油
0735
1
0031
0032
泵排油
262
45
0027
0032
泵排油
0735
45
0014
0015
双泵联路
336
45
0031
0032
注射缸进油路
266
45
0028
0032
附录四
工况
泵工作状态
出口压力
总输入功率
工作时间
说明
泵
泵
泵
泵
慢速合模
368
03
6
1
泵额定流量泵额定流量泵总效率：正常工作时
卸荷时
快速合模
4
416
173
2
增压锁模
68
03
89
05
注射
68
658
278
3
保压
68
03
89
16
进料
68
63
269
15
冷
68
03
89
15
快速开模
42
44
18
15
慢速开模
39
03
62
1
注：表中表示正常工作表示卸荷
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目 录
第章 绪 2
11注塑机概述 2
12注塑机工作原理 4
13塑料注射机工作循环塑料 4
第二章 液压系统设计 5
21液压系统求 5
22液压系统设计参数 5
第三章 工况分析 6
31 合摸油缸负载 6
32 注射座整体移动油缸负载 7
33 注射油缸负载 8
34 顶出油缸负载 8
35 初算驱动油缸需功率 9
36 液压执行元件载荷力载荷转矩计算 9
37 液压系统参数计算 11
第四章 制定系统方案拟定液压系统图 15
41制定系统方案 15
42拟定液压系统图 17
第五章 液压缸设计 17
51液压缸尺寸确定 17
52 液压缸结构设计 22
第六章 液压元件选择 25
61液压泵选择 25
62电动机功率确定 25
63液压阀选择 26
64液压马达选择 26
65油径计算 27
66确定油箱效容积 27
第七章 液压系统性验算 27
71验算回路中压力损失 27
72液压系统发热温升计算 29
第八章 液压站设计 32
81 250型注塑机液压站设计 32
82液压油箱设计 34
83 液压泵组结构设计 38
设计容
设计说明计算程
备注
第章 绪
11注塑机概述
注塑机名注射成型机注射机热塑性塑料热固性料利塑料成型模具制成种形状塑料制品成型设备分立式卧式全电式注塑机加热塑料熔融塑料施加高压射出充满模具型腔注塑机通常注射系统合模系统液压传动系统电气控制系统润滑系统加热冷系统安全监测系统等组成
塑机具次成型外型复杂尺寸精确带金属嵌件质密致塑料制品广泛应国防机电汽车交通运输建材包装农业文教卫生日常生活领域注射成型工艺种塑料加工具良适应性生产力较高易实现动化塑料工业迅速发展天注塑机数量品种占重位成目前塑料机械中增长
设计容
设计说明计算程
备注
快生产数量机种
国塑料加工企业星罗布遍布全国设备技术水参差齐数加工企业设备需技术改造年国塑机行业技术进步十分显著尤注塑机技术水国外名牌产品差距缩控制水产品部质量外观造型等方面均取显著改观选择国产设备较投入样生产出进口设备质量相产品企业技术改造创造条件
制品必须设备设备优良取决开发者设计制作水
文撰写注塑机发展工作原理液压系统设计液压元件选择液压缸设计液压站设计模块加验证液压系统设计否效
设计容
设计说明计算程
备注
12注塑机工作原理
注塑机工作原理针注射器相似助螺杆（柱塞）推力已塑化熔融状态（粘流态）塑料注射入闭合模腔固化定型取制品工艺程
注射成型循环程周期包括：定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷—启模取件取出塑件闭模进行循环
13塑料注射机工作循环塑料
注射机工作循环：
合模→注射→保压→冷→开模→顶出
→螺杆预塑进料
中合模动作分：快速合模慢速合模锁模锁模时间较长直开模前段时间锁模阶段
设计容
设计说明计算程
备注
第二章 液压系统设计
21液压系统求
（1）合模运动稳两片模具闭合时应击
（2）模具闭合合模机构应保持闭合压力防止注射时模具开注射注射机构应保持注射压力塑料充满型腔
（3）预塑进料时螺杆转动料推螺杆前端时螺杆注射机构起退螺杆前端塑料定密度注射机构必需定退阻力
（4）保证安全生产系统应设安全联锁装置
22液压系统设计参数
250克塑料注射机液压系统设计参数：
螺杆直径 40mm 螺杆行程 200mm
注射压力 153MPa 螺杆驱动功率 5kW 螺杆转速60rmin 注射座行程 230mm 注射座推力 27kN 合模力(锁模力) 900kN
开模力 49kN 动模板行程 350mm
快速闭模速度 01ms 慢速闭模速度 002ms
快速开模速度 013ms 慢速开模速度 003ms
注射速度 007ms 注射座前进速度 006ms 注射座移速度 008ms
设计容
设计说明计算程
备注
第三章 工况分析
塑料注射成型机液压系统特点整动作循环程中系统负载变化速度变化均变进行工况分析时必须加考虑
31 合摸油缸负载
闭摸动作工况特点：模具闭合程中负载轻载速度慢—快—慢变化模具闭合负载重载速度零
（1） 根合模力确定合模油缸推力
合模机构形式合模油缸推力计算方法样250注射机合模机构采液压—机械组合形式
图31
根连杆机构受力分析合模油缸推力：
设计容
设计说明计算程
备注
P1zP合[186×(I1I)+1]
试中 P1z—合模油缸保证模具锁紧需油缸推力牛
P合—模具锁紧需合模力牛
I1I—关长度SX—ZY—250注射机合模机构取I1I08保证模具锁紧力（1600KN）需油缸推力
P1z 1600000159100628(牛）
（2）空行程时油缸推力
空行程时油缸推力P1q需满足克服摩擦力求根类型机台实测结果取P1q014P1z： P1q014×10062814088 （牛）
SX—ZY—250注射机闭模速度较惯性力忽略
（3）启模时油缸推力
启模时油缸推力P2z需满足启模力克服油缸摩擦力求：
P2zP启+T60000+01×6000066000（牛）
32 注射座整体移动油缸负载
注射座整体移动程中油缸推力 P3q需满足克服种摩擦力求喷嘴接触模具浇口时必须保持注射座油缸推力 P3z40KN注射成型程正常进行根类取 P3q023P3zP3q023X400009200（牛）
设计容
设计说明计算程
备注
33 注射油缸负载
注射程中负载变化熔融塑料注模腔时注射压力零逐渐AB升模腔注满时压力B急速升C点冷时塑料收缩压力降低防止收缩需补缩保压压力DE曲线：
图32
根注射压力螺杆直径确定注射缸推力：
P4z14兀d2螺P注2066（KN）
保压程中油缸负载般注射程油缸负载值制品形状塑料品种成型工艺条件异
34 顶出油缸负载
顶出油缸推力P5z需满足制品顶出力克服油缸摩擦力求：
设计容
设计说明计算程
备注
P5zP顶+ T36+01×36396（KN）
35 初算驱动油缸需功率
根述工况分析知注射程中系统需功率
N(Pmax×Vn)×103
试中 N—驱动油缸需功率千瓦
Pmax—负载牛
V—负载时工作速度米秒
n—包括油泵驱动装置总效率
N(Pmax×Vn)×1032066×103×25×103×1030865（KW）
36 液压执行元件载荷力载荷转矩计算
361液压缸载荷力计算
（1）合模缸载荷力
合模缸模具闭合程中轻载外载荷动模连动部件起动惯性力导轨摩擦力
锁模时动模停止运动外载荷定锁模力
开模时液压缸克服定开模力外克服运动部件摩擦阻力
（2）注射座移动缸载荷力
座移缸推进退回注射座程中样克服摩擦阻力惯性力喷嘴接触模具时须满足注射座推力
设计容
设计说明计算程
备注
（3）注射缸载荷力
注射缸载荷力整注射程中变化计算时须求出载荷力
式中d——螺杆直径定参数知：d＝004mp——喷嘴处注射压力已知p＝153MPa求Fw＝192kN
液压缸外载荷力计算结果列表l取液压缸机械效率09求相应作活塞载荷力列表31中
表21液压缸载荷力
液压缸名称
工况
液压缸外载荷
kN
活塞载荷力
合模缸
合模
90
100
锁模
900
1000
开模
49
55
座移缸
移动
27
3
预紧
27
30
注射缸
注射
192
213
362进料液压马达载荷转矩计算
设计容
设计说明计算程
备注
取液压马达机械效率095载荷转矩
37 液压系统参数计算
371初选系统工作压力
250克塑料注射机属型液压机载荷时锁模工况时高压油增压缸提供工况时载荷太高参考设计手册初步确定系统工作压力65MPa
372计算液压缸结构尺寸
（1）确定合模缸活塞活塞杆直径
合模缸载荷时锁模工况载荷力1000kN工作活塞杆受压状态活塞直径
时p1增压缸提供增压进油压力初定增压5p1＝5×65MPa＝325MPa锁模工况时回油流量极p2≈0求合模缸活塞直径
取
设计容
设计说明计算程
备注
取dD＝07活塞杆直径dh＝07×02m＝014m取dh＝015m
设计简单加工方便增压缸缸体合模缸体做成体(见图1)增压缸活塞直径02m活塞杆直径增压5求
取
⑵注射座移动缸活塞活塞杆直径
座移动缸载荷顶紧时时缸回油流量节流阀流量极背压视零活塞直径
取
定设计参数知注射座复速008／006＝133查表2—6活塞杆直径：
⑶确定注射缸活塞活塞杆直径
液态塑料充满模具型腔时注射缸载荷达值213kN时注射缸活塞移动速度似等零回油量极背压力忽略计样
设计容
设计说明计算程
备注
取
活塞杆直径般螺杆外径相取
373计算液压马达排量
液压马达单旋转回油直接回油箱视出口压力零机械效率095样
374计算液压执行元件实际工作压力
确定液压缸结构尺寸液压马达排量计算出工况时液压执行元件实际工作压力见表32
表32 液压执行元件实际工作压力
工况
执行元件名称
载荷
背压力
工作压力
合模行程
合模缸
100
03
33
锁模
增压缸
1000
—
64
设计容
设计说明计算程
备注
座前进
座移缸
3
05
076
座顶紧
30
—
38
注射
注射缸
213
03
59
预塑进料
液压马达
838
—
60
375计算液压执行元件实际需流量
根确定液压缸结构尺寸液压马达排量运动速度转速计算出液压执行元件实际需流量
执行元件名称 合模缸
慢速合模运动速度 结构参数
流量 06计算公式
快速合模 运动速度 结构参数
流量 30计算公式
执行元件名称座移缸
座前进运动速度 结构参数
流量 048计算公式
设计容
设计说明计算程
备注
座退 运动速度 结构参数
流量 048计算公式
执行元件名称 注射缸
注射 运动速度 结构参数
流量 27 计算公式
执行元件名称 液压马达
预塑进料 运动速度 结构参数 流量 计算公式
第四章 制定系统方案拟定液压系统图
41制定系统方案
⑴执行机构确定
机动作机构螺杆单旋转外机构均直线复运动直线运动机构均采单活塞杆双作液压缸直接驱动螺杆液压马达驱动定设计参数知锁模时需力900kN设置增压液压缸锁模时局部高压保证锁模力
⑵合模缸动作回路
合模缸求实现快速慢速锁模开模动作
设计容
设计说明计算程
备注
运动方电液换阀直接控制快速运动时需较流量供慢速合模流量供锁模时增压缸供油
⑶液压马达动作回路
螺杆求反转液压马达单旋转转速求较高速度稳性高求采旁路节流调速方式
⑷注射缸动作回路
注射缸运动速度较快稳性求高采旁路节流调速方式预塑时背压求杆腔出口处串联背压阀
⑸注射座移动缸动作回路
注射座移动缸采回油节流调速回路工艺求工作时处浮动状态采Y型中位机电磁换阀
⑹安全联锁措施
系统保证安全生产设置安全门安全门端装行程阀控制合模缸动作行程阀串控制合模缸换液动阀控制油路安全门没关闭时行程阀没压液动换阀进控制油电液换阀换合模缸合模操作者离开安全门关闭压行程阀合模缸合模保障身安全
⑺液压源选择
该液压系统整工作循环中需油量变化较外闭模注射求
较长时间保压选双泵供油系统液压缸快速动作时双泵时供油慢速动作保压时泵单独供油样减少功率损失提高系统效率
设计容
设计说明计算程
备注
42拟定液压系统图
图2 注塑机液压系统原理图
液压执行元件基回路确定机组合起掉重复余元件控制液压马达换阀泵卸荷阀合阀两考虑注射缸合模缸间序动作求两回路接合部串联单序阀加辅助元件便构成250克塑料注射机完整液压系统图见图2动作循环表见附录
第五章 液压缸设计
51液压缸尺寸确定
液压缸壁厚外计算
液压缸壁厚液压缸强度条件计算
液压缸壁厚般指缸筒结构中薄处厚度
设计容
设计说明计算程
备注
材料力学知承受压力圆筒应力分布规律应壁厚异般计算时分薄壁圆筒厚壁圆筒
液压缸径D壁厚值圆筒称薄壁圆筒工程机械液压缸般缝钢材料属薄壁圆筒结构壁厚薄壁圆筒公式计算式中
——液压缸壁厚(m)D——液压缸径(m) ——试验压力般取工作压力(125~15)倍
——缸筒材料许应力缝钢：
取
中低压液压系统中式计算液压缸壁厚缸体刚度够切削程中变形安装变形等引起液压缸工作程卡死漏油般作计算验选
设计容
设计说明计算程
备注
取必时式进行校核
液压缸壁厚算出求出缸体外
理 夹紧定位液压缸壁厚外径：
缸体外径
夹紧定位液压缸壁厚外径：
2）液压缸工作行程确定
液压缸工作行程长度根执行机构实际工作行程确定参阅<<液压系统设计简明手册>>P12表26中系列尺寸选取标准值
液压缸工作行程选
夹紧定位液压缸选
3) 缸盖厚度确定
般液压缸底缸盖效厚度t强度求面两式进行似计算
孔时
设计容
设计说明计算程
备注
孔时
式中 t——缸盖效厚度(m)——缸盖止口径(m)
——缸盖孔直径(m)
液压缸：
孔时 取 t20mm
孔时 取 t’50mm
夹紧定位液压缸：
孔时 取t17mm
孔时： 取t’35mm
4) 导长度确定
活塞杆全部外伸时活塞支承面中点缸盖滑动支承面中点距离H称导长度（图2示）果导长度液压缸初始挠度（间隙引起挠度）增影响液压缸稳定性设计时必须保证定导长度
般液压缸导长度H应满足求：
式中 L——液压缸行程
设计容
设计说明计算程
备注
D——液压缸径
活塞宽度B般取B(06~10)D缸盖滑动支承面长度根液压缸径D定
D<80mm时取D>80mm时取
保证导长度H分增B适宜必时缸盖活塞间增加隔套K增加H值隔套长度C需导长度H决定
液压缸：
导长度：取 H72mm
活塞宽度：B08D64mm
缸盖滑动支承面长度：
设计容
设计说明计算程
备注
隔套长度：
夹紧定位液压缸：
导长度：
取 H47mm
活塞宽度：
B08D504mm取 B50mm
缸盖滑动支承面长度：
隔套长度：
5) 缸体长度确定
液压缸缸体部长度应等活塞行程活塞宽度缸体外形长度考虑两端端盖厚度般液压缸缸体长度应径20~30倍
液压缸：
缸体部长度
夹紧定位液压缸：
缸体部长度
52 液压缸结构设计
液压缸尺寸确定进行部分结构设计包括：缸体缸盖连接结构活塞活塞杆连接结构活塞杆导部分结构密封装置排气装置液压缸安装连接结构等工作条件结构形式相设计时根具体情况进行选择
设计容
设计说明计算程
备注
1) 缸体缸盖连接形式
缸体缸盖连接形式工作压力缸体材料工作条件关
次设计中采外半环连接图3示：
图3 缸体缸盖外半环连接方式
优点：结构较简单加工装配方便
缺点：外型尺寸缸筒开槽削弱强度需增加缸筒壁厚
2) 活塞杆活塞连接结构
参阅<<液压系统设计简明手册>>P15表28采组合式结构中螺纹连接图4示：
图4 活塞杆活塞螺纹连接方式
特点：
设计容
设计说明计算程
备注
1）结构简单振动工作条件容易松动必须锁紧装置应较组合机床工程机械液压缸
2） 活塞杆导部分结构
（1）活塞杆导部分结构包括活塞杆端盖导套结构密封防尘锁紧装置等导套结构做成端盖整体式直接导做成端盖分开导套结构者导套磨损便更换应较普遍导套位置安装密封圈侧装外侧机床工程机械中般采装侧结构利导套润滑油压机常采装外侧结构高压工作时密封圈足够油压唇边张开提高密封性
次设计中采导套导结构形式特点：
（1）导套活塞杆接触支承导磨损便更换导套耐磨材料
（2）盖杆密封常采Y形V形密封装置密封适中高压液压缸
2）防尘方式常J形三角形防尘装置活塞活塞杆处密封圈选
活塞活塞杆处密封圈选应根密封部位压力温度运动速度范围选择类型密封圈
次设计中采O形密封圈
设计容
设计说明计算程
备注
第六章 液压元件选择
61液压泵选择
⑴液压泵工作压力确定
液压执行元件高工作压力系统高压力增压缸锁模时入口压力泵执行元件间总路损失系统图见泵增压缸间串接单阀换阀取
液压泵工作压力
⑵液压泵流量确定
工况图出系统流量发生快速合模工况取泄漏系数12求液压泵流量
选YYBBCl7148B型双联叶片泵压力7 MPa时泵流量1573Lmin泵流量441Lmin
62电动机功率确定
注射机整动作循环中系统压力流量变化需功率变化较满足整工作循环需较功率段确定电动机功率
设计容
设计说明计算程
备注
工况图出快速注射工况系统压力流量均较时泵时参加工作泵排油保证锁模压力外通序阀压力油供注射缸泵出油汇合推动注射缸前进
前面计算已知泵供油压力考虑泵注射缸间路损失泵供油压力应取泵总效率泵总驱动功率
考虑注射时间较短3s电动机般允许短时间超载25样电动机功率降低
验算工况时液压泵驱动功率均值查产品样选22kW电动机
63液压阀选择
选择液压阀根阀工作压力通阀流量系统工作压力7MPa左右液压阀选中高压阀选阀规格型号见附录二
64液压马达选择
33节已求液压马达排量08L／r正常工作时输出转矩769Nm系统工作压力7MPa
选SZM09双斜盘轴柱塞式液压马达理排量0873Lr额定压力20 MPa额定转速8～l00rmin高转矩3057N·m机械
设计容
设计说明计算程
备注
效率090
65油径计算
系统路较复杂取条(余略)关参数计算结果列附录三
66确定油箱效容积
式初步确定油箱效容积：V＝aqV已知选泵总流量2014Lmin样液压泵分钟排出压力油体积02m3参表4—3取a＝5算效容积：V＝5×02m3＝1 m3
第七章 液压系统性验算
71验算回路中压力损失
系统较复杂液压执行元件动作回路中环节较路损失较算注射缸动作回路验算泵注射缸段路损失
⑴程压力损失
程压力损失注射缸快速注射时进油路压力损失路长 5m径0032m快速时通流量27Ls选20号机械系统损耗油正常运转油运动粘度ν＝27mm2s油密度ρ＝918kgm3
设计容
设计说明计算程
备注
油路中实际流速
油路中呈紊流流动状态程阻力系数：
求程压力损失：
⑵局部压力损失
局部压力损失包括通路中折接头等处路局部压力损失Δp2通控制阀局部压力损失Δp3中路局部压力损失相说计算通控制阀局部压力损失
参图2泵出口注射缸进油口序阀17电液换阀2单序阀18
单序伺17额定流量50Lmin额定压力损失04MPa电液换阀2额定流量190Lmin额定压力损失03 MPa单序阀18额定流量150Lmin额定压力损失02 MPa
通阀局部压力损失
设计容
设计说明计算程
备注
计算结果求快速注射时泵注射缸间总压力损失
∑p1＝(003＋088)MPa＝091MPa
泵注射缸间总压力损失
∑p 2＝(003＋065)MPa＝068MPa
计算结果泵实际出口压力距泵额定压力定压力裕度选泵适合
外说明点：整注射程中注射压力断变化注射缸进口压力变化注射压力达时注射缸活塞运动速度似等零时路压力损失流量减减少泵实际出口压力计算值
综合考虑工况需确定系统高工作压力68MPa溢流阀7调定压力
72液压系统发热温升计算
⑴计算发热功率 液压系统功率损失全部转化热量
发热功率计算
Phr＝Pr－Pc
系统说Pr整工作循环中双泵均输入功率
具体piqiti值见附录四样算双泵均输入功率Pr＝12kW
设计容
设计说明计算程
备注
系统总输出功率
求系统输出效功率：
前面定参数计算结果知：合模缸外载荷90kN行程035m注射缸外载荷192kN行程02m预塑螺杆效功率5kW工作时间15s开模时外载荷合模行程相注射机输出效功率
总发热功率：
Phr＝(153－3)kW＝123kW
⑵计算散热功率 前面初步求油箱效容积1m3V＝08abh求油箱边积：
a·b·h＝108m3＝125m3
取a125mbh分1m求油箱散热面积：
At＝18h(a＋b)＋15ab＝(18×l×(125＋1) ＋15×125)m2 ＝59m2
油箱散热功率：
Phc＝K1AtΔT
式中 K1——油箱散热系数查表5—1K1取16W(m2·℃)
ΔT——油温环境温度差取ΔT＝35℃
Phc＝16×59×35kW＝33kW＜Phr＝123kW
见油箱散热远远满足系统散热求路散热极需设冷器
⑶冷器需冷面积计算
冷面积：
设计容
设计说明计算程
备注
式中 K——传热系数式冷器时取K＝116W／(m2．·℃)Δtm—均温升(℃)
取油进入冷器温度T1＝60℃油流出冷器温度T2＝50℃冷水入口温度tl＝25℃冷水出口温度t2＝30℃：
℃
需冷器散热面积：
考虑冷器长期时设备腐蚀油垢水垢传热影响冷面积应计算值30％实际选冷器散热面积：
A＝13×28m2＝36m2
注意系统设计方案唯关键进行方案证中选择较合理方案方案设计者设计出结果例系统压力选择执行元件选择阀类元件选择等等
设计容
设计说明计算程
备注
附：系统工况图
第八章 液压站设计
81 250型注塑机液压站设计
液压站液压油箱液压泵装置液压控制装置三部分组成液压油箱装空气滤清器滤油器液面指示器清洗孔等液压泵装置包括类型液压泵驱动电机间联轴器等液压控制装置指组成液压系统阀类元件联接体
机床液压站结构型式分散式集中式两种类型
（1）集中式种型式机床液压系统供油装置控制调节装置独立机床外单独设置液压站种结构优点安装维修方便液压装置振动发热机床隔开缺点液压站增加占面积
（2）分散式种型式机床液压系统供油装
设计容
设计说明计算程
备注
置控制调节装置分散机床处例利机床床身底座作液压油箱存放液压油控制调节装置放便操作方种结构优点结构紧凑泄漏油易回收节省占面积安装维修方便时供油装置振动液压油发热机床工作精度产生良影响较少采般非标设备推荐
液压站结构布置液压站部件元件布置均匀便装配调试维护适注意外形整齐美观液压控制装置液压油箱安放位置应便压力阀流量阀调节应便电磁阀手动调整装拆应便压力表压力表开关观察调整
液压站结构总成设计中应特注意污染控制泄漏控制液压击控制振动噪声控制等
液压动力源（液压泵组）种元附件组合成整体系统存放定清洁度工作介质输出定压力流量液体动力兼作整体式液压站安放液压控制装置基座整体装置
液压动力源般液压泵组油箱组件控温组件滤组件蓄器组件等5相独立部分组成
液压动力源装置液压泵组布置方式分：置式液压动力源非置式液压动力源柜式液压动力源置式液压动力源泵组布置油箱置式液压动力源电动机卧式安装液压泵置油箱时称卧式液压动力源电动机立式安装液压泵置油箱时称立式液压动力源置式液压动力源占
设计容
设计说明计算程
备注
面积结构紧凑液压泵置油箱立式安装动力源噪声低便收集漏油种结构中功率液压站广泛采卧式动力源时液压泵置油箱必须注意类液压泵吸油高度防止液压泵进油口处产生真空度造成吸空气穴现象叶片泵吸油高度≤500mm
82液压油箱设计
821 油箱作：
存储液压油液散发油液热量逸出空气沉淀杂质分离水分安装元件
822油箱分类
油箱通常分整体式油箱两油箱独立油箱三类
整体式油箱指液压系统机器构件形成油箱
两油箱指液压油机器中目油公油箱
823 油箱容量
油箱总容量包括油液容量空气容量油液容量指油箱中油液时液面液位计刻线时油液体积高液面留出等油液容量10％～15％空气容量便形成油液表面容纳热膨胀泡沫促进空
设计容
设计说明计算程
备注
气分离容纳停机检修时重流回油箱油液
油箱容量通常式
液压泵总额定流量（Lmin）
系统压力关验系数：低压系统2～4中低压系统5～7高压系统10～12
824油箱设计
（1）箱顶通气器（空气滤器）注油口
油箱箱顶结构取决面安装元件例果液压泵布置油箱部液面箱顶应应拆卸盖箱盖子引出口类开口妥密封箱顶安装液压泵组时顶板厚度应侧板厚度四倍免产生振动液压泵组箱顶间应设置隔振垫便布置维修时采装箱顶回油滤器
箱顶般设置通气器（空气滤器）注油口通气器通常附带注油口结构取通气帽注油放回通气帽成通气滤器
（2）箱壁清洗孔吊耳（环）液位计
钢板焊接油箱构成油箱体中碳钢厚度箱顶安装液压泵组时侧板厚度应适加
箱顶箱壁间拆连接时应箱壁少设置清洗孔清洗孔数量位置应便手清理油箱表面清洗口法兰盖板应该 1拆装法兰盖板应配重复弹性密封件
便诱降搬运应油箱四角箱壁方焊接吊耳（称吊环）吊耳圆柱形钩
设计容
设计说明计算程
备注
形两种
液位计通常带温度计结构液位计般设油箱外壁注油口便注油时观测液面液位计刻线少应吸油滤器吸油口缘高出75mm防止吸入空气液位计刻线应着油液容量液位计油箱连接处密封措施
（3）箱底放油塞支角
应油箱底部低点设置放油塞（≧M18×15）便油箱清洗油液更换箱底应清洗孔放油塞倾斜倾斜坡度通常125～120样促沉积物（油泥水）聚集油箱中低点
便放油搬运应该邮箱架起油箱底少离开面150 mm油箱应设支脚支脚单独制作焊接箱底边缘通适增加两侧壁高度弯曲加工兼作油箱支脚支脚应该足够面积便垫片契铁调
（4）隔板气网
延长油液油箱中逗留时间促进油液油箱中环流促更油液参系统中循环更发挥油箱散热气沉淀等功油箱中尤油液容量超100L油箱中应设置部隔板隔板系统回油区吸油区隔开油液油箱着油箱壁环流隔板缺口处足够流面积环流流速03～06ms隔板结构溢流式标准型溢流式回流式等种型式溢流式隔板高度应低液面高度23隔板部应
设计容
设计说明计算程
备注
开缺口吸油侧沉淀物缺口回油侧放油口排出
隔板安装型式
助油液中气泡浮出液面油箱设置气网气网网眼直径05 mm金属网制作倾斜10°～30°布置
（5）滤网配置
滤网设计成液压油箱部分二吸油回油隔开样液压油次滤（见图12）滤网通常50~100目左右金属网
（6）路配置
液压系统路进入油箱油箱部终结
1）吸油回油
液压泵吸油系统回油分进入隔板隔开吸油区回油区端应加工成箱壁45°斜口样增加开口面积利
设计容
设计说明计算程
备注
箱壁环流防止空气吸入空气（吸油）混入（回油）免搅动吸入箱底沉积物口缘少低低液面75mm口缘少离开箱底高点50mm回油流速高时回油端装设钻许孔油形扩散器
吸油前必须安装粗滤器清较颗粒杂质保护液压泵建议回油安装精滤器滤细微颗粒杂质保护液压元件
2）泄油
泄油应量单独接入油箱液面终结果泄油通入液面采取措施防止出现虹吸现象
3）穿孔密封
825 液压油箱外形尺寸
液压油箱效容积确定需设计液压油箱外形尺寸提高冷效率安装位置受限制时液压油箱容量予增
油箱部分长宽高尺寸：a1250mmb860mmc775mm
图示液压油箱简图箱盖侧面安装液压泵电动机液压元件
83 液压泵组结构设计
液压泵组指液压泵驱动泵原动机联轴器传动底座组件液压泵组结构设计点：
831 液压泵组布置方式
根机结构布局工况特点求
设计容
设计说明计算程
备注
安装空间合理确定液压泵组布置方式
832 液压泵组连接
确定液压泵原动机轴间连接安装方式首先考虑问题：液压泵轴径轴负载消防止设计中泵轴结构承受额外径轴载荷液压泵原动机联轴器直接驱动泵轴驱动轴间严格中轴线轴度误差008mm
原动机液压泵间联轴器宜采带非金属弹性元件挠性联轴器例GB52721985中规定梅花形弹性联轴器具弹性耐磨性缓性耐油性较高制造容易维护方便等优点
833 液压泵组安装方式
设计中采钟形罩立式安装通液压泵轴端法兰实现泵钟形罩连接钟形罩带发兰立式电动机连接钟形罩止口保证液压泵电动机轴度种方式安装拆卸均较方便
834 液压泵安装姿态
应液压泵壳体泄油口保证工作时泵壳体中始终充满油液泵轴伸联轴器等外露旋转部分应该设拆装防护罩保证安全泵方应设置滴油盘免检修时油液流面
设计结
课题完成250g中型注塑机液压系统设计塑料注射成型机热塑性制品成型加工设备颗粒塑料加热熔化高压快速注入模腔定时间保压冷成型塑料制品次设计完成设计容：注射成型原理理研究注射成型工艺程分析 SZ—250型注塑机节低耗高效液压系统设计绘制工作原理图液压结构设计绘图液压缸设计中缸体缸盖采外半环连接方式活塞杆活塞螺纹采组合式结构中螺纹连接液压控制装置结构采块式集成设计块式做成通化6面体油路块（集成块）设计中采钟形罩立式安装通液压泵轴端法兰实现泵钟形罩连接钟形罩带发兰立式电动机连接钟形罩止口保证液压泵电动机轴度
实验报告
感想
段充实繁忙日子里掌握巩固许专业方面知识时收获许方面东西感谢XX老师课程设计期间予全面悉心指导老师广博学识严谨作风易态度仅学业提高时做方面终身受益
次蔺老师表示诚挚谢意
时感谢学朋友关怀支持帮助利完成课程设计表示衷心感谢谢谢
参考文献
[1]章宏甲黄谊液压传动[M]机械工业出版社2003
[2]杨培元朱福元液压系统设计简明手册[M]机械工业出版社20047
[3]雷天觉液压工程手册[M]北京：机械工业出版社1990
[4]马广张国文压塑料成型机械[M]山东科学技术出版社20049
[5]谢家瀛组合机床设计简明手册[M]北京：机械工业出版社20028
[6]张利液压站设计[M] 北京：海洋出版社20042
附录
附录 电磁铁动作表
电磁铁
动作
1YA
2 YA
3 YA
4 YA
5 YA
6 YA
7 YA
8 YA
9 YA
10 YA
快速合模
慢速合模
增压锁模
注射座前进
注射
注射保压
减压（放气）
增压
预塑进料
注射座退
慢速开模
快速开模
系统卸荷
序号
名称
实际流量
选规格
1
三位四通电液换阀
262
34DYMB32HT
2
三位四通电液换阀
336
34DYYB32HT
3
三位四通电液换阀
050
34DYB10HT
4
三位四通电液换阀
336
34DYOB32HT
5
二位四通电液换阀
074
24DYOB32HT
6
二位四通电液换阀
050
24DOH10HT
7
溢流阀
074
YFB20C
8
溢流阀
262
YFB20C
9
溢流阀
262
YFB20C
10
单阀
074
DFB20K
11
液控单阀
336
AYH32B
12
单阀
050
DFB10K
13
单阀
262
DFB32K
14
节流阀
065
LFB10C
15
调速阀
070
QFB10C
16
调速阀
170
QFB20C
17
单序阀
074
XDIFB20F
18
单序阀
270
XDIFB32F
19
行程滑阀
050
24C10B
附录二 250克塑料注射机液压阀名细表
附录三 路径
路名称
通流量
允许流速
路径
实际取值
泵吸油
262
085
0063
0065
泵吸油
0735
1
0031
0032
泵排油
262
45
0027
0032
泵排油
0735
45
0014
0015
双泵联路
336
45
0031
0032
注射缸进油路
266
45
0028
0032
附录四
工况
泵工作状态
出口压力
总输入功率
工作时间
说明
泵
泵
泵
泵
慢速合模
368
03
6
1
泵额定流量泵额定流量泵总效率：正常工作时
卸荷时
快速合模
4
416
173
2
增压锁模
68
03
89
05
注射
68
658
278
3
保压
68
03
89
16
进料
68
63
269
15
冷
68
03
89
15
快速开模
42
44
18
15
慢速开模
39
03
62
1
注：表中表示正常工作表示卸荷
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