双曲肘五孔斜排合模机构的设计改进.pdf

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第 16 卷第 4 期广西工学院学报 V ol 16 N o 4
2005 年 12 月 JOU RNAL O F GUAN GX IUN IVER S ITY O F TECHNOLO GY D ec 2005
文章编号 1004 6410 (2005) 04 0019 04
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双曲肘五孔斜排合模机构的设计改进
欧笛声1, 周雄新2, 朱萍1
(1 广西工学院机械系, 广西柳州 545006; 2 柳州锌品股份公司, 广西柳州 545001)
摘要: 针对某系列注塑机合模机构存在移模运动不顺畅、移模行程不够理想的问题, 建立其数学分析模型, 并对机
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构的特性进行分析2, 找出其存在问题的原因。依据双曲肘五孔斜排合模机构的特点建立优化模型, 对比分析优化前
后的机构特性。用U G 软件建立该机构的三维数字模型, 并进行运动仿真以验证优化结果的可靠性, 取得较好的结
果。
关键词: 合模机构; 优化; 特性曲线; 运动仿真
中图分类号: TP311 文献标识码: A
注塑机的机械合模机构具有较大的行程放大比和力放大比, 是注塑机常用的合模装置。因该机构的杆数
较多, 常需要进行多次优化计算[1~ 5 ], 用描点法手工绘制机构特性曲线既繁琐又难以做到准确, 机构的实际
运动状况也较难控制, 即可能出现运动干涉现象, 这给设计的准确性带来不利影响。针对锁模力为 200 t 的
双曲肘五孔斜排合模机构, 将优化设计与机构特性曲线自动绘制、三维数字建模和运动仿真相结合, 在优化
结果的基础上对机构特性进行分析、直观查看机构运动状况以及可能存在的装配困难和零件运动干涉, 以解
决原设计存在的问题, 并加以改进。
1 原机构特性分析
原注塑机合模机构为双曲肘五孔斜排, 图 1 为该机构的原理图, 其中 H 、H 0 和 h 是以机构的对称中心
为基准的高度方向尺寸, S 0 为锁模油缸的行程, S m 为动模板的移模行程, 是当L 1 和L 2 杆共线时关于水平
面的夹角。原机构的基本参数为: H = 300 mm ; H 0= 262 82 mm ; h= 126 39 mm ; L 1= 248 mm ; L 2= 285 mm;
L 4= 100 mm ; L 5= 190 38 mm; = 117°; = 4°; = 19° 为找出原机构存在问题的原因, 建立机构特性分析数
学模型如下:
L 1 sin ( + ) - (H - H 0)
= arcsin
L 2
h= H - L 5 sin ( + ) - L 4 sin -
2
H - h- L 5 sin ( + + )
= arcsin
L 4
S 0= L 5cos( + ) - L 4cos - - L 5cos( + + ) + L 4cos
2
S m = (L 1+ L 2) cos - L 1cos( + ) - L 2cos