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文檔簡介
1、注塑成型技術(shù)注塑成型技術(shù)(工程技術(shù)人員)(工程技術(shù)人員)第四章第四章 合模裝置的結(jié)構(gòu)對注塑合模裝置的結(jié)構(gòu)對注塑成型制品及質(zhì)量的影響成型制品及質(zhì)量的影響 1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性 2 液壓式合模結(jié)構(gòu)液壓式合模結(jié)構(gòu) 3 肘桿式合模結(jié)構(gòu)形式肘桿式合模結(jié)構(gòu)形式 4 肘桿式合模結(jié)構(gòu)分析肘桿式合模結(jié)構(gòu)分析第四章第四章 合模裝置的結(jié)構(gòu)對注塑合模裝置的結(jié)構(gòu)對注塑成型制品及質(zhì)量的影響成型制品及質(zhì)量的影響作用:作用:保證成型模具可靠的閉緊和實現(xiàn)模具啟閉動作保證成型模具可靠的閉緊和實現(xiàn)模具啟閉動作 及頂出制品。及頂出制品。要求要求: 對力、速度、安裝模具與取出制品時空間位置。對力、速度、安裝模具與取
2、出制品時空間位置。(1)滿足足夠的合模力和系統(tǒng)剛性,在熔料的壓力)滿足足夠的合模力和系統(tǒng)剛性,在熔料的壓力 下模具不溢料。下模具不溢料。(2)模板要有足夠的安裝模具的面積和啟閉模具的行)模板要有足夠的安裝模具的面積和啟閉模具的行 程,以適應(yīng)成型不同制品或模具。程,以適應(yīng)成型不同制品或模具。 (3) 模板在啟閉過程中有速度變化,即慢快慢。模板在啟閉過程中有速度變化,即慢快慢。第四章第四章 合模裝置的結(jié)構(gòu)對注塑合模裝置的結(jié)構(gòu)對注塑成型制品及質(zhì)量的影響成型制品及質(zhì)量的影響#合模裝置的種類:合模裝置的種類: 液壓式液壓式(直壓式)和(直壓式)和肘桿式肘桿式(機械式)兩大類。(機械式)兩大類。1 合模裝
3、置的工作特性合模裝置的工作特性各種力的概念:各種力的概念:合模力(合模力(Pcm):合模終結(jié)時,模板對模具形成的鎖緊):合模終結(jié)時,模板對模具形成的鎖緊 力;力;鎖模力(鎖模力(Pz):在合模終結(jié)熔料注入模腔時,模板對模):在合模終結(jié)熔料注入模腔時,模板對模 具形成的最終鎖緊力;具形成的最終鎖緊力;變形力(變形力(Pc):在鎖緊模具過程中,機構(gòu)由于變形而產(chǎn)):在鎖緊模具過程中,機構(gòu)由于變形而產(chǎn) 生的內(nèi)力;生的內(nèi)力;移模力移模力 (Pm):在啟閉模時對動模板的作用力:在啟閉模時對動模板的作用力;脹模力(脹模力(Ps):因熔料模腔壓力作用而產(chǎn)生欲使模具分):因熔料模腔壓力作用而產(chǎn)生欲使模具分 開的
4、力開的力;1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性一、液壓式合模裝置基本特征一、液壓式合模裝置基本特征 合模力合模力: 由油缸的液壓力直接提供由油缸的液壓力直接提供; Pcm=Do2 po/4 (kN) 移模速度移模速度: 由油泵流量確定由油泵流量確定; Vm=Q/F=4Q/Do2 (m/min)1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性直壓式合模過程中的壓力與速度直壓式合模過程中的壓力與速度1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性液壓合模裝置特征:液壓合模裝置特征:(1)合模力僅同工作油的壓力有關(guān)(油缸)合模力僅同工作油的壓力有關(guān)(油缸 已定)已定);(2)移模速度取決于油泵的流量。)移模速度
5、取決于油泵的流量。(3)動模板在油缸行程內(nèi)的任意點,可以停止并)動模板在油缸行程內(nèi)的任意點,可以停止并 施壓。故對不同厚度的模具適應(yīng)性好,合模施壓。故對不同厚度的模具適應(yīng)性好,合模 時,模具和模板因僅受活塞桿推力作用,故時,模具和模板因僅受活塞桿推力作用,故 受力也比較均勻。受力也比較均勻。1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性 二、肘桿式合模裝置基本特征 利用各種形式 的肘桿機構(gòu), 合模時形成 預(yù)應(yīng)力,而 對模具實現(xiàn) 鎖緊: 拉桿剛度拉桿數(shù)拉桿材料合模力拉桿變形拉桿截面面積拉桿長度式中:也可以改寫成:pcmpppppcmppcmpCZEPLFLLZCPZEFLPL kcmcmnncmcmc
6、mkCPCCCPEFLPEFLPEFLPL)111(0212211為:同理受壓構(gòu)件的變形應(yīng) nkknnnnnncmkkkcmCCCCCLEFCnCLEFCCLEFCCnFFFEnLLPLLLCP111111212121222211112121受壓件的總剛度,受壓構(gòu)件的剛度,第的剛度,肘桿的剛度,肘桿受壓構(gòu)件的截面積第的截面積肘桿的截面積;肘桿材料彈性模數(shù)受壓構(gòu)件的長度;第的長度肘桿合模力;的長度肘桿受壓構(gòu)件的變形;式中:即 模具變形量模具剛度;式中與變形的關(guān)系同理可以寫出模具受力模具進行加工時,在肘桿合模機構(gòu)上安裝為合模系統(tǒng)的總剛度式中即用下式表示:機構(gòu)所產(chǎn)生的總變形可處在一直線排列時,當曲肘
7、機構(gòu)最終合緊而mmmmcmkpcmcmkpcmkcmpcmkpLCLCPCZCCCLCPCPCZCPCPZCPLLL111)11(001 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性合模機構(gòu)受力狀態(tài):封閉力系合模機構(gòu)受力狀態(tài):封閉力系 溢料現(xiàn)象。面處就有可能出現(xiàn)開縫具的分型)。如超過此值,在模鎖模力(),也就是脹模力等于極值即為壓縮變形量(講,回彈量的)所覺定的。從理論上和脹模力()(),其量是由系統(tǒng)剛度彈()將要作相應(yīng)回量(變形,而模具壓縮變形續(xù)的作用,使肘桿系統(tǒng)繼由于模腔內(nèi)熔料脹模力)。注射后,、)所需的變形(個合模力(一變形,以至最終實現(xiàn)同合模機構(gòu)和模具便發(fā)生阻力開始升壓后,當工作油缸為克服變形
8、FPPLPCCLLLPzsmsmmmmcmtan,tan0鎖模力的大小應(yīng)為:,或稱實際合模力。為鎖模力形成的最終鎖緊力稱之射后由于負載的作用而稱之名義合模力,對注有時合模力)。為了加以區(qū)別,將(大鎖緊,其值比合模力要拉桿對模子實現(xiàn)最終的脹模力的作用,可知,在注射時,由于從圖)()(442zcmcmzPPPP )1 ()/1 (kPCCPPPPcmmcmcmz大。小,則機構(gòu)的超載能力系統(tǒng)剛度大,模具剛度的大小,稱之為欲度。即表示系統(tǒng)的超載能力式中)/(mCCk)sin(sincos)sin(sincos3420022PPPPPPmm所以因油缸拉力之間的關(guān)系:在移模過程中移模力與所示的單曲肘機構(gòu),
9、圖力三角法則,可求得根據(jù)靜力平衡關(guān)系,用力的放大比:力的放大比:M=Pm/Po)sin(sincos0PPMm肘桿機構(gòu)的放大倍數(shù) 肘桿式合模裝置的特點肘桿式合模裝置的特點:機構(gòu)因有增力作用,故省力,速度快,機構(gòu)因有增力作用,故省力,速度快,變速平穩(wěn);變速平穩(wěn); 合模力僅同系統(tǒng)變形量(合模力僅同系統(tǒng)變形量( L)有關(guān),)有關(guān),即取決于肘桿變形初始位置角即取決于肘桿變形初始位置角0(或稱(或稱臨界角)的大小,與合緊后的工作油壓臨界角)的大小,與合緊后的工作油壓力大小無關(guān)。改變合模力,只能通過調(diào)力大小無關(guān)。改變合模力,只能通過調(diào)整機構(gòu)的臨界角整機構(gòu)的臨界角0來實現(xiàn),故對于肘桿來實現(xiàn),故對于肘桿式合模
10、,在結(jié)構(gòu)上必須設(shè)置合模力的調(diào)式合模,在結(jié)構(gòu)上必須設(shè)置合模力的調(diào)整裝置;整裝置;(3 3)從對機構(gòu)的力與變形圖的對比分析中可知,如用合模力(Pcm)相等,合模系統(tǒng)總剛度不同的兩個合模裝置,加工同一個模具(即脹模力Ps相同),發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)剛度小的合模裝置()將比系統(tǒng)剛度大的合模裝置()回弾量大(21)。就一般來說肘桿式的壓縮剛度均高于液壓式,故工作時脹模小,鎖??煽?。對于肘桿式合模裝置,一般許可10%左右的超載。2 液壓式合模結(jié)構(gòu)液壓式合模結(jié)構(gòu) 一、增壓式(增壓油缸)一、增壓式(增壓油缸) 工作油壓力體壓力增壓后合模油缸內(nèi)的液增壓活塞的直徑比增壓活塞的面積比合模油缸截面式中:合模力:移模力:移模速度:
11、0000020000000)(ppdDfFFFdDPFfFPpFPFPPFQVcmmm2 液壓式合模結(jié)構(gòu)液壓式合模結(jié)構(gòu)二、充液式(增速油缸)二、充液式(增速油缸)2 液壓式合模結(jié)構(gòu)液壓式合模結(jié)構(gòu)充液式充液式:不同直徑不同直徑(d, D) 滿足不同滿足不同Vm, Pcm; 移模速度移模速度: Vm=Q/f 移移 模模 力力: Pm=f p = p d2/4 合合 模模 力力: P cm= F p = pD2/4式中式中 f-移模油缸截面移模油缸截面; F-合模油缸截面合模油缸截面 d-移模油缸直徑移模油缸直徑; D-合模油缸直徑合模油缸直徑; p-工作油壓工作油壓; Q-工作油流量工作油流量;充
12、液式充液式: 活塞型活塞型,用于中小型合模裝置用于中小型合模裝置 柱塞型柱塞型,用于中大型合模裝置用于中大型合模裝置 內(nèi)循環(huán)充液式, 雙作用特殊油缸結(jié)構(gòu)三 特殊液壓式SZ-32000/35000: 對開螺母抱合拉桿結(jié)構(gòu)四四 液壓式合模設(shè)計中的幾個問題液壓式合模設(shè)計中的幾個問題 (一一) 合模力與開模力合模力與開模力: 克服脫模阻力克服脫模阻力, 開模力一般為合模力的開模力一般為合模力的1/101/15。(二)移模速度:(二)移模速度:由由D缸缸(d缸缸)和)和Q泵泵 校核。校核。(三)最小模具高度(三)最小模具高度 Hmin和模板間的最大距離和模板間的最大距離 Lmax: * 工作油缸行程工作油缸行程 S 決定模板行程決定模板行程 Sm。 * 為防止油缸超越工作行程為防止油缸超越工作行程S, 需限定最小模具高需限定最小模具高 度度 Hmin,嚴禁無模具時進行合模操作。嚴禁無模具時進行合模操作。 *最大模具高度最大模具高度 Hmax Lmax=(34)Hmin。 (四四) 升壓時間:升壓時間: 合模裝置油缸、管道、拉桿因合模裝置油缸、管道、拉桿因升壓變形和油液壓升壓變形和油液壓 縮,使達到縮,使達到合模壓力所需的合模壓力所需的時間。時間。(五)油路設(shè)計(五)油路設(shè)計 結(jié)構(gòu)比較簡單,油路比較復(fù)雜,性能與油路設(shè)結(jié)構(gòu)比較簡單,油路比較復(fù)雜,性能與油路設(shè)計關(guān)系密切,故
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