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注塑机合模装置失效分析与研究
李月仙亓秀梅
太原理工大学机械工程学院山西太原
【摘要】介绍了肘杆式合模装置失效的主要形式分析了其关键部件模板和拉杆发生疲劳破坏的主要原因提出
了在注塑机合模装置设计中采用有限元分析和优化设计的必要性。
【关键词】注塑机模板拉杆疲劳破坏有限元
【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】
引言主要的合模方式机械式、液压式和机械液压组合
注塑成型是利用注射装置将注射机筒中已经熔化式。机械液压式的典型结构是双曲肘斜排合模机构。
的热塑性或热固性塑料以高压高速注入到闭合的成型由于双曲肘合模机构具有力的放大特性故省力、速度
模具型腔中经固化定型后制成与模具型腔完全一致快、机构变速平稳、运动特性较好而且系统刚性大、结
的塑料制品。注塑成型是塑料制品加工最重要的工艺构紧凑、工作可靠故制品的尺寸精度好另外生产成
过程之一。目前全世界多于的热塑性树脂采用注本较低因而得到广泛应用。
塑成型加工。注塑成型的加工设备就是注塑机。注塑机合模装置的主要失效形式及其原因
是集机械、电子、液压于一体的设备具有生产率高、后由于在进行塑料制品生产时合模装置的各部件
加工量小、适应能力强等特点它的技术很大程度上反受到很高的循环应力作用因此金属的疲劳破坏就成
映一个。迄为合模装置失效的主要因素。
今全世界注塑机的年产量为塑料加工机械总产量的模板的疲劳断裂
以上在我国注塑机的年产量约占整个塑料机械模板是注塑机最重要的零件之一它的成本是注
的左右。一台现代化注塑机的主要部件有塑化塑机成本的主要组成部分模板一旦断裂注塑机就得
装置、合模装置、液压传动和电器控制系统。停工待修。如果从强度出发当然是选用好的材料而
合模装置简介且将模板做得厚一些这样固然可以减少模板断裂的
合模装置见图是注塑机中最重要的机械部机会但却提高了模板的造价加大了整机的成本。模
件它的作用是开启和锁闭模具在注射和保压阶段锁板的材料通常为低碳钢、铸钢或韧性铁制造者从性
紧模具以防溢料。能、价格综合考虑通常采用球墨铸铁铸造模板这主
要是考虑球铁成本低在模板上铸出加强筋或将
模板掏空可有效减少件重由于减少加工面且球
铁本身容易切削加工可有效减少加工成本球铁
刚性较好也具有一定硬度。尽管设计者已经充分考虑
了模板的刚度和强度但模板断裂的事故仍时有发生。
肘杆式合模装置的模板比较容易断裂这与其结
构有关因为模板是靠整个系统的刚性变形产生锁模
图合模装置示意图力的。对于前模板来说其受力好像用手帕包东西一
合模装置的关键部件通常有模板、拉杆和拉杆螺样。前模板的极限应力和挠度取决于模具的尺寸。大型
母、肘杆机构、动模板支座和顶出机构。其中模板是作模具需考虑模板的极限挠度小型模具需考虑模板的
固定模具和运动导向的定位基准之用主要由后模板极限应力。这就意味着在模板的厚度设计中要限制在
调模板、动模板、前模板组成。后模板的主要功用是机器中心线和最大模具的边角之间的最大相对挠度
调节模具厚度同时作为肘杆的支撑点推动动模板来使之耐压。锁模力一旦加载前模板就会发生曲挠变形
回运动实现模具启闭动作。拉杆的