注塑机液压系统课程设计

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1、液压传动液压传动课程设计任务书课程设计任务书姓姓 名：名： 学学 号：号： 1注塑机是一种通用设备，通过它与不同专用注塑模具配套使用，能够生产 出多种类型的注塑制品。注塑机主要由机架，动静模板，合模保压部件，预塑、 注射部件，液压系统，电气控制系统等部件组成；注塑机的动模板和静模板用 来成对安装不同类型的专用注塑模具。合模保压部件有两种结构形式，一种是 用液压缸直接推动动模板工作，另一种是用液压缸推动机械机构通过机械机构 再驱动动模板工作（机液联合式） 。注塑机工作时，按照其注塑工艺要求，要完 成对塑料原料的预塑、合模、注射机筒快速移动、熔融塑料注射、保压冷却、 开模、顶出成品等一系列动作，因

2、此其工作过程中运动复杂、动作多变、系统 压力变化大。 合模注射座前进注射保压冷却预塑开模注射座后退顶出制品顶出缸退回注塑机的工作循环过程合模2注塑机对液压系统的要求是1)具有足够的合模力 熔融塑料以 120200MPa 的高压注入模腔，在已经 闭合的模具上会产生很大的开模力，所以合模液压缸必须产生足够的合模力， 确保对闭合后的模具的锁紧，否则注塑时模具会产生缝隙使塑料制品产生溢边， 出现废品。2)模具的开、合模速度可调 当动模离静模距离较远时，即开合模具为空 程时为了提高生产效率，要求动模快速运动；合模时要求动模慢速运动，以免 冲击力太大撞坏模具，并减少合模时的振动和噪声。因此，一般开、合模的

3、速 度按慢一快一慢运动的规律变化。3)注射座整体进退 要求注射座移动液压缸应有足够的推力，确保注塑时 注射嘴和模具浇口能紧密接触，防止注射时有熔融的塑料从缝隙中溢出。4)注射压力和注射速度可调 注塑机为了适应不同塑料品种、制品形状及 模具浇注系统的工艺要求，注射时的压力与速度在一定的范围内可调。5)保压及压力可调 当熔融塑料依次经过机筒、注射嘴、模具浇口和模具 型腔完成注射后，需要对注射在模具中的塑料保压一段时间，以保证塑料紧贴 模腔而获得精确的形状，另外在制品冷却凝固而收缩过程中，熔化塑料可不断 充入模腔，防止产生充料不足的废品。保压的压力也要求根据不同情况可以调 整。6)制品顶出速度要平稳

4、顶出速度平稳，以保证成品制品不受损坏。311YA21推料缸6注塑机液压系统原理图A-大流量液压泵 E-小流量液压泵 1、2-电液换向阀 3-电磁换向阀 4、5-电液换向阀6、21-电磁换向阀 7、8、9-溢流阀 10、11、12-单向阀 13-液控单向阀 14-节流阀 15、16-调速阀 17、18-单向顺序阀 19-行程阀 20-液压马达XXXXAB10YA9YA8YA7YA6YA5YA4YA3YA2YA1YA齿轮料斗料筒喷嘴注射座移动缸合模缸增力缸2019181716151413121110987543214该注塑机各执行元件的动作循环主要依靠行程开关切换电磁换向阀来实现。电 磁铁动作顺序

5、见下图为保证安全生产，注塑机设置了安全门，并在安全门下装设一个行程阀 19 加以控制，只有在安全门关闭、行程阀 19 上位接入系统的情况下，系统才能进 行合模运动。系统工作过程如下(1)合模合模 合模是动模板向定模板靠拢并最终合拢的过程，动模板由合模 液压缸或机液组合机构驱动，合模速度一般按慢一快一慢的顺序进行。具体如 下： 1）动模板慢速合模运动）动模板慢速合模运动 当按下合模按钮，电磁铁 1YA、l0YA 通电，电 液换向阀 4 右位接入系统，电磁阀 6 上位接入系统。低压大流量液压泵 A 通过 电液换向阀 l 的 M 型中位机能卸荷，高压小流量液压泵 B 输出的压力油经阀 4、阀 13

6、进入合模缸左腔，右腔油液经阀 4 回油箱。合模缸推动动模板开始慢 速向右运动。此时系统油液流动情况为： 进油路 液压泵 B电液换向阀 4（右位）单向阀 13合模缸左腔； 回油路 合模缸右腔电液换向阀 4（右位）油箱 2）动模板快速合模运动）动模板快速合模运动 当慢速合模转为快速合模时，动模板上的行程挡 块压一下行程开关，使电磁铁 5YA 通电，阀 1 左位接入系统，大流量泵 A 不再 卸荷，其压力油经单向阀 11、单向顺序阀 17 与液压泵 B 的压力油汇合，共同 向合模缸供油，实现动模板快速合模运动。此时系统油液流动情况为 进油路 （液压泵 A单向阀 11单项顺序阀 17）（液压泵 B）电液

7、 换向阀 4（右位）单向阀 13合模缸左腔； 回油路 合模缸右腔电液换向阀 4（右位）油箱 3）合模前动模板的慢速运动）合模前动模板的慢速运动 当动模快速靠近静模板时，另一行程挡块将 压下其对应的行程开关，使 5YA 断电、阀 1 复位到中位，泵 A 卸荷，油路又恢 复到以前状况，使快速合模运动又转为慢速合模运动，直至将模具完全合拢。 (2)增压锁模增压锁模 当动模板合拢到位后又压下一行程开关，使电磁铁 7YA 通电、 5YA 失电，泵 A 卸荷、泵 B 工作，电液换向阀 5 右位接入系统，增力缸开始工 作，将其活塞输出的推力传给合模缸的活塞以增加其输出推力。此时，溢流阀 7 开始溢流，调定泵

8、 B 输出的最高压力，该压力也是最大合模力下对应的系统 最高工作压力。因此，系统的锁模力由溢流阀 7 调定，动模板的锁紧由单向阀 10 保证。此时系统油液流动情况为 进油路 液压泵 B单向阀 10电磁换向阀 5（右位）增压缸左腔；液压泵 B电液换向阀 4（右位）单向阀 13合模缸左腔； 回油路 增压缸右腔油箱；合模缸右腔电液换向阀 4（右位）油箱。 (3)注射座整体快进注射座整体快进 注射座的整体运动由注射座移动液压缸驱动。当电磁 铁 9YA 通电时，电磁阀 3 右位接入系统，液压泵 B 的压力油经阀 12、阀 3 进入 注射座移动缸右腔，左腔油液经节流阀 14 回油箱。此时注射座整体向左移动

9、， 使注射嘴与模具浇口接触。注射座的保压顶紧由单向阀 12 实现。此时系统油液 流动情况为： 进油路 液压泵 B单向阀 12注射座移动缸右腔； 回油路 注射座移动缸左腔电磁换向阀 3（右位）节流阀 14油箱。 (4)注射注射 当注射座到达预定位置后，压下一行程开关，使电磁铁 4YA、5YA 通电，电磁换向阀 2 右位接入系统，阀 1 左位接入系统。于是，泵 A 的压力油5经阀 11，与经阀 17 而来的液压泵 B 的压力油汇合，一起经阀 2、阀 18 进入注 射缸右腔，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

10、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)减压减压(放气放气)、再增压、再

11、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

12、却 成型过程完成。 注塑机液压系统原理图电磁铁动作表注塑机液压系统原理图电磁铁动作表 动作程序动作程序1YA1YA2YA2YA3YA3YA4YA4YA5YA5YA6YA6YA7YA7YA8YA8YA9YA9YA10YA10YA11YA11YA 启动慢移 快速合模合 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 慢速开模开 模快速开模 顶出缸伸出推 料顶出缸缩回 系统卸荷注：注：“”表示电磁铁通电；表示电磁铁通电；“”表示电磁铁断电。表示电磁铁断电。 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，

13、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6能进行补油。此时系统油液流动情况为 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

14、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 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)快速开模快速开模 此时电磁铁 2YA 和 5YA 都通电，A、B 两个液

15、压泵汇流向合 模液压缸右腔供油，开模速度提高。 (10)顶出顶出 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