注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

方晨杰

摘 要：本課題的研究對象為注塑機(jī)雙曲肘連桿式合模機(jī)構(gòu)，根據(jù)雙曲肘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，得到曲肘角、肘桿、連桿、拉桿、模板等參數(shù)的要求。設(shè)定機(jī)構(gòu)各部件的參數(shù)，并校核驗(yàn)證是否符合力的放大比及行程比、剛度要求。

關(guān)鍵詞：注塑機(jī);合模機(jī)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計(jì)

注塑機(jī)主要由注塑部分和合模部分組成，其中合模機(jī)構(gòu)是極其重要的部件之一，它的功能是為了保證模具進(jìn)行可靠的鎖緊并且實(shí)現(xiàn)模具啟閉運(yùn)動(dòng)。雙曲肘五鉸點(diǎn)斜排列合模機(jī)構(gòu)是當(dāng)前國內(nèi)外采用的一種機(jī)構(gòu)形式，具有大行程比特性，大的放大率，低能耗和低成本。然而，由于結(jié)構(gòu)，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量，幾何學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)等問題，還要考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的干擾和約束，那么確定鎖模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)也是設(shè)計(jì)中的一難題。

1 注塑機(jī)及其合模機(jī)構(gòu)的概述

1.1 注塑機(jī)工作原理

注射成型的原理是利用塑料的熱物理性質(zhì)——擠壓成型，粒狀或粉狀塑料原材料入桶，通過對料筒加熱材料的外圓上的螺絲頭，在反應(yīng)后的物料在螺桿，螺桿的頭部材料存儲(chǔ)空間，完全熔化。之后在油缸活塞桿的推動(dòng)下，快速把儲(chǔ)料空間的熔融物料通過噴嘴注射進(jìn)入閉合模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、保壓、定型后，開模的過程中頂出機(jī)構(gòu)將定型的塑料制品從型腔中頂出完成一個(gè)成型周期。

1.2 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

根據(jù)注射成型工藝要求，注塑機(jī)是一個(gè)集成度很高的機(jī)電液一體化設(shè)備。一臺(tái)通用型注塑機(jī)主要由注塑部件、合模部件、液壓控制系統(tǒng)、加料裝置、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。

2 五孔斜排列雙曲肘內(nèi)翻式合模機(jī)構(gòu)的理論分析

2.1 五孔斜排列雙曲肘內(nèi)翻式合模機(jī)構(gòu)的工作原理

圖2-1為五孔斜排列雙曲肘內(nèi)翻式合模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖。結(jié)構(gòu)如下：

是后肘桿和后支座的鉸點(diǎn)，和是模具完全開啟和閉合時(shí)后肘桿與前肘桿的鉸點(diǎn)，和是前肘桿和前支座的鉸點(diǎn)，和后肘桿和小連桿的鉸點(diǎn)，和是十字頭與小連桿的鉸點(diǎn)。為最大啟模角;、分別是后肘桿和前肘桿的長度;、分別是大連桿和小連桿的長度;為十字頭的高度;是曲肘角;是斜排角;是楔角;是頂角;max是最大頂角;為油缸活塞的行程;是動(dòng)模板的行程。

2.2 五孔斜排列雙曲肘內(nèi)翻式合模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性分析

2.2.1 機(jī)構(gòu)自由度

如圖2-1所示，從機(jī)械原理角度看，可以看成兩組對稱的五孔單曲肘連桿機(jī)構(gòu)組成。該機(jī)構(gòu)克服了單曲肘機(jī)構(gòu)的受力不均勻的缺點(diǎn)，也提高了系統(tǒng)剛度。自由度的計(jì)算中，可根據(jù)一組單曲肘機(jī)構(gòu)計(jì)算，如圖2-1所示，機(jī)構(gòu)中沒有虛約束和局部自由度，也沒有高副。即，，。

按照較高的可靠度要求，選用，所以大小齒輪的彎曲強(qiáng)度安全因數(shù)都大于，因此彎曲強(qiáng)度安全。

參考文獻(xiàn)：

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[2]高瑜，宋桂珍，高創(chuàng)寬.注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)及模板的設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].機(jī)械管理開發(fā)，2006（08）：22-24.