注塑机液压液压系统设计计算规范.doc

注塑机液压系统设计计算标准1目的：指导注塑机液压系统的设计开发2适用范围：本标准适用于本公司的生产的液压式塑料成型机的开发3内容：为缩短用液压驱动的注塑机的开发周期，简化液压系统的开发过程，为此制定了本标准，用于确定注塑机液压系统各参数，正确选购液压元件的型号。同时本标准也作为新手上路的教材。 为了满足市场和客户的需求，为了使本公司产品更具竞争力,公司在开发新机型时，会预先确定一系列关键参数,如锁模力，顶针力,最高射胶压力，最大射胶速率，循环周期等。液压系统的设计计算正是为满足这些参数而服务的。当完成总体方案和液压原理图后，接下来就是液压系统的设计计算了。液压系统的设计计算包括：油泵的选型计算、电机的功率计算、熔胶马达的选择计算、油阀的选型计算、冷却器选型计算、管路规格计算。3.1油泵的选型主要依据有两点：系统所需最高压力和最大流量。本公司注塑机最高系统压力通常为175BAR，也有一些是145BAR，所选油泵的额定压力须大于或等于系统最高使用压力。最大流量应为注塑机运行时执行各动作所需流量最大的一种，计算项目包括：射胶、熔胶、射移、开锁模、顶针、抽芯。通常只须比较射胶、熔胶、锁模即可。各执行元件执行动作时的所需流量计算公式如下:其中：液压缸执行动作时的流量（L/min） 液压马达执行动作时的流量（L/min） 系统所需最大流量（L/min） V液压缸活塞的线速度(m/s) A液压缸的有效作用面积() n液压马达的转速(rpm) 液压马达的排量(c.c/r) Q各执行元件动作时流量最大的一种 液压泵的容积效率(一般取0.850.95)根据系统所需最大流量即可计算出液压泵的排量,公式如下: 其中: 液压泵的排量(c.c/r) n电机转速(rpm)选取液压泵时,其排量应大于或等于.3.2电机功率计算可按如下公式:L=/612000其中：L电机功率(KW) P系统所需最高压力(BAR)其余同上.3.3熔胶马达的选取除应满足转速要求(排量已在前面确定),还需保证熔胶所需扭矩.计算公式如下: =55.077/Py 其中: 比扭矩(kg.m/bar) D螺杆直径(mm) Py 熔胶使用压力(BAR)3.4油阀的选型计算请参考液压阀的选型计算规范3.5冷却器的选型计算主要考虑热交换量，其计算公式如下： 式中：Q热交换量 热交换系数（一般取0.25至0.5,本公司的机铰式注塑机上取0.35,直压式的取0.4） 液压系统输入功率然后根据冷却器的性能曲线来选取冷却器.3.6管路选型计算公式如下: 其中：d管的内径 管的壁厚 管的通过流量 管的许用流速（压力管路：6.5m/s回油管路：2.5m/s） 管材的许用应力例案如下 PT850油压系统计算实例一设计要求1用途用于热熔性塑料的成型，最大锁模力8500KN.2.工艺过程循环图快速合模 低压锁模 高压锁紧 射台前移 安全门关 射胶 顶针 保压 快速开模 高压开模 冷却 熔胶3.系统设计技术参数 参数名称 代号 数值参数名称 代号 数值 锁模力 KN Fso 8500 慢速合模 S0.0457 顶针力 KN Fdz 250中速合模 S 0.1371最大射胶压力 kgf/cm2 Ps 1846.2 1517.76快速合模(再生) SH2 0.4067最大射胶速率 CC/S Qi 745 910慢速开模 Sk1 0.0686螺丝直径 mm Ds 95 105中速开模 Sk2 0.1891螺丝最大转速 rpm Nlmax 120快速开模 Sk2 0.294螺丝行程 mm SL 500锁模速度 S 0.0457开模行程 mm SH 1070射胶速度 S0.076 0.093顶针行程 mm SDZ 300射移前速度 S0.315射移行程 mm SSY 600射移后速度SSY2 0.215顶出速度SD10.280顶回速度SD20.127螺丝最大扭矩N.MT480 2785 4.系统设计的其他要求a. 射胶速度和螺丝转速无级可调，而且可预置。b. 螺丝的射胶压力以及熔胶过程中的可调。c. 系统能实现点动，半自动，全自动操作。二总体规划1 a.采用机铰式合模机构。 2 b.射台采用定量液压马达实现螺丝旋转。3 c.液压系统：4 采用2台油泵电机组供油，油泵采用双联泵，其中小泵作为高压泵。5 系统压力为17.5Mpa.三草拟液压原理图 (见液压原理图)6 绘制液压原理图，见1PO08500-000500；7 绘制线圈得电图，见1PO08504-004100。四计算执行元件主要参数 内内容执行元件主要尺寸( MM) DXdXL有效作用面积CM2备注无杆腔有杆腔锁模油缸190X100X1070283385204885射移油缸80X45X60050263436射胶油缸250X125X50049087X236821X2顶针油缸140X60X300153861256五 计算泵的流量，选择油泵1. 计算系统各执行元件最大需要流量 项目 流量计算式，计算值，L/M 说明 Qgi计算公式 Qgi=6ViAi Vi 液压缸活塞速度，M/S 射胶缸射胶 Qg1=60.093395.842 =441.76 锁模缸开模 Qg2=60.294204.885 Ai =361.5 液压缸有效作用面积CM2 锁模缸合模(再生) Qg3=60.4067(283.385-204.885) =191.55锁模缸锁模 Qg4=60.0457283.385=77.7 顶针缸顶出 Qg5=60.127153.86 =117.24 射移缸射进 Qg6=60.31540.84 =74.72. 选择油泵3. 根据上表可知：该系统所需最大流量约为450L/M选双联泵2台，油泵转速1480 rpm,则单台流量为225L/M1按4：6比例分配大小泵。大泵流量： Qmax1=225x60%=135 (L/min)小泵流量： Qmax2=225x40%=90 (L/min)大泵理论排量： q1=135x103/1480=91.2(cc/r)小泵理论排量： q2 =90x103 /1480=60.8(cc/r)选择油泵型号：PV2R23-65-94 其技术参数如下： 项目 理论排量 cc/r 理论流量 L/miN=980rpm大泵 94 Qp1=139.12 小泵 65 Qp2=96.2双泵 159 Qp=235.32两台泵总和 318 Qpz=470.64电机功率计算：L= Qpz x P1 / 612 = 470.64 x175/612 =134.58 (Kw)可选电机功率45 Kw 2台过载计算 (134.58-90)/90x100%=49.5%2 按3：7分配大小泵大泵流量： Qmax1=225x70%=157.5(L/min)小泵流量： Qmax2=225x30%=67.5(L/min)大泵理论排量： q1=157.5x103/1480=106.42(cc/r)小泵理论排量： q2 =67.5x103 /1480=45.61(cc/r)选择油泵型号：3525VT-35A14-1CC-22-R 其技术参数如下： 项目 理论排量 cc/r 理论流量 L/miN=980rpm大泵 112 Qp1=165.76 小泵 45 Qp2=66.6双泵 157 Qp=232.36两台泵总和 314 Qpz=464.72电机功率计算L= Qpz x P1 / 612 = 464.72x 175/612 =132.89(Kw)可选电机功率45 Kw过载计算 (132.89-90)/90x100%=47.66%可选用油泵型号：3525V-35A14-1CC-22-R六熔胶马达的选择计算1.计算液压马达理论排量q，q=Qpz q液压泵容积效率0.95 =4640.950.92/120 q液压马达容积效率0.92 =3.379L/r=3379(CC/r)2.液压马达选择选择液压马达型号1AM-3500-H6 主要参数如下：理论排量q=3473CC/r连续工作压力250bar 最高工作压力300 bar最高转速156RPM 最大输出扭矩5.53kgm/bar七其他液压元件的选择1.油阀选择遵照V=10M/S原则选择油阀 详见液压原理图2.冷却器计算参考PT650H选择冷却器SL-534WZFT；3.管路计算 系统上一般管道的通径按所连接的元件的通径选取，现只计算主系统两泵流量汇合的管道内径，遵照V=10m/s原则选择油管管内许用流速V=7m/s详见液压原理图，则：d=1.13选择钢管型号50X40；壁厚（50-40）/2=5mm。以下验证：&=4.7mm；其中，&=451/6=75.167壁厚的选取值大于验算值。 第 9 页 共 9 页