注塑机合模机构的优化设计

方晨杰

摘 要：本课题的研究对象为注塑机双曲肘连杆式合模机构，根据双曲肘结构设计要求，得到曲肘角、肘杆、连杆、拉杆、模板等参数的要求。设定机构各部件的参数，并校核验证是否符合力的放大比及行程比、刚度要求。

关键词：注塑机;合模机构;优化设计

注塑机主要由注塑部分和合模部分组成，其中合模机构是极其重要的部件之一，它的功能是为了保证模具进行可靠的锁紧并且实现模具启闭运动。双曲肘五铰点斜排列合模机构是当前国内外采用的一种机构形式，具有大行程比特性，大的放大率，低能耗和低成本。然而，由于结构，复杂的结构设计变量，几何学，运动学等问题，还要考虑结构设计中遇到的干扰和约束，那么确定锁模机构的设计参数也是设计中的一难题。

1 注塑机及其合模机构的概述

1.1 注塑机工作原理

注射成型的原理是利用塑料的热物理性质——挤压成型，粒状或粉状塑料原材料入桶，通过对料筒加热材料的外圆上的螺丝头，在反应后的物料在螺杆，螺杆的头部材料存储空间，完全熔化。之后在油缸活塞杆的推动下，快速把储料空间的熔融物料通过喷嘴注射进入闭合模具的型腔中，经过冷却、保压、定型后，开模的过程中顶出机构将定型的塑料制品从型腔中顶出完成一个成型周期。

1.2 注塑机的结构组成

根据注射成型工艺要求，注塑机是一个集成度很高的机电液一体化设备。一台通用型注塑机主要由注塑部件、合模部件、液压控制系统、加料装置、加热系统、冷却系统、电气控制系统等组成。

2 五孔斜排列双曲肘内翻式合模机构的理论分析

2.1 五孔斜排列双曲肘内翻式合模机构的工作原理

图2-1为五孔斜排列双曲肘内翻式合模机构的运动简图。结构如下：

是后肘杆和后支座的鉸点，和是模具完全开启和闭合时后肘杆与前肘杆的铰点，和是前肘杆和前支座的铰点，和后肘杆和小连杆的铰点，和是十字头与小连杆的铰点。为最大启模角;、分别是后肘杆和前肘杆的长度;、分别是大连杆和小连杆的长度;为十字头的高度;是曲肘角;是斜排角;是楔角;是顶角;max是最大顶角;为油缸活塞的行程;是动模板的行程。

2.2 五孔斜排列双曲肘内翻式合模机构运动特性分析

2.2.1 机构自由度

如图2-1所示，从机械原理角度看，可以看成两组对称的五孔单曲肘连杆机构组成。该机构克服了单曲肘机构的受力不均匀的缺点，也提高了系统刚度。自由度的计算中，可根据一组单曲肘机构计算，如图2-1所示，机构中没有虚约束和局部自由度，也没有高副。即，，。

按照较高的可靠度要求，选用，所以大小齿轮的弯曲强度安全因数都大于，因此弯曲强度安全。

参考文献：

[1]吴梦旦.塑料注射成型机合模部件参数的优选[J].轻工机械，2007，25（04）：24-26.

[2]高瑜，宋桂珍，高创宽.注塑机合模机构及模板的设计优化[J].机械管理开发，2006（08）：22-24.