注塑机机架设计

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所谓机架，即在机器（或仪器）中支承或容纳零、部件的零件。按制造方法，机架可分为铸造机架、焊接机架和螺栓联接或铆接机架，而注塑机机架一般为框架式的焊接金属机架。

    机架设计的准则
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6 L$ `2 k7 E: Q) m    1、工况要求：即任何机架的设计首先必须保证机器的特定工作要求。例如，保证机架上安装的零部件能顺利运转，机架的外形或内部结构不致有阻碍运动件通过的突起；设置执行某一工况所必需的平台；保证上下料的要求、人工操作的方便及安全等。

' t5 |, s6 e. L, G" H% W8 w$ J    2、刚度要求：在必须保证特定的外形条件下，对机架的主要要求是刚度。如果基础部件的刚性不足，则在工作的重力、夹紧力、摩擦力、惯性力和工作载荷等的作用下，就会产生变形，振动或爬行，而影响产品定位精度、加工精度及其它性能。例如机床的零部件中，床身的刚度则决定了机床的生产率和加工产品的精度。
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/ k- J8 w1 e& L3 {, O# L0 v) j    3、强度要求：对于一般设备的机架，刚度达到要求，同时也能满足强度的要求
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    4、稳定性要求：对于细长的或薄壁的受压结构及受弯－压结构存在失稳问题，某些板壳结构也存在失稳问题或局部失稳问题。失稳对结构会产生很大的破坏，设计时必须校核。
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    5、美观：目前对机器的要求不仅要能完成特定的工作，还要使外形美观。
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* x/ u. m6 y( g: A; x# X" H    6、其它：如散热的要求，防腐蚀及特定环境的要求。
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% u" C  {7 x( _    机架设计的一般要求

    在满足机架设计准则的前提下，必须根据机架的不同用途和所处环境，考虑下列各项要求，并有所偏重。
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    1、机架的重量轻，材料选择合适，成本低。
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+ T2 ?  {% A7 @' H    2、结构合理，便于制造。

    3、结构应使机架上的零部件安装、调整、修理和更换都方便。

( q& D3 x4 q  |4 d( ~    4、结构设计合理，工艺性好，还应使机架本身的内应力小，由温度变化引起的变形应力小。
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) t9 v9 d- q5 i0 |    5、抗振性能好。

    6、耐腐蚀，使机架结构在服务期限内尽量少修理。

( h2 `6 i0 T' ^& i6 @    7、有导轨的机架要求机架导轨面受力合理，耐磨性良好。
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    设计步骤

9 P* C' M! _0 S1 _    1、初步确定机架的形状和尺寸。根据设计准则和一般要求，初步确定机架结构的形状和尺寸，以保证其内外部零件能正常运转。
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; C0 b# j* O+ l" k0 w# h; r* G/ x    2、根据机架的制造数量、结构形状及尺寸大小，初定制造工艺。例如非标准设备单件的机架、机座、可采用焊接代替铸造。

    3、分析载荷情况，载荷包括机架上的设备重量、机架本身重量、设备运转的动载荷等。
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    4、确定结构的形式，例如采用桁架结构还是板结构等。再参考有关资料，确定结构的主要参数（即高、宽、板厚与材料等）。
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. F9 h  {! k1 e    5、画出结构简图。

    6、参照类似设备的有关规范、规程，确定本机架结构所允许的挠度和应力。
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( c# F& _; u% s7 O" C* A    7、进行计算，确定尺寸。
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    8、有必要时，进行详细计算并校核或做模型试验，对设计进行修改，确定最终尺寸。

   综上所述：注塑机机架设计要符合机架设计的准则与一般要求，并要注意以下几点：

    1、应根据锁模结构在容模量最大时及射移行程最大的状态确定机架的长度，并兼顾油箱及电机油泵的布局具体确定。根据锁模、射台、油箱、电箱及电机油泵布局确定机架的宽度与高度，高度要考虑人机工程学，适当时候要考虑用高低机架结构。

    2、机架结构的主要构件是梁。梁分纵梁与端梁。注塑机中的梁可以是型材（角钢、槽钢、方通、工字钢、H型钢等），也可以的折弯板材焊接梁，也可以是型材与折弯板组焊梁。

    3、机架结构还有另一主要构件是柱。焊接柱按外形分为实腹柱和格构柱。实腹柱分为型钢实腹柱和钢板实腹柱两种，前者焊缝少，应优先选用。后者适应性强，可按使用要求设计成各种大小尺寸。当腹板的计算高度h与腹板厚度δ之比大于80时，应有横向隔板加强，间距不得大于3h；柱腹外伸自由宽度b不宜超过15t，箱形柱的两腹板间宽度b也不宜超过40t（t为板厚）。

    4、梁和柱的连接有铰接和刚性连接两种。以焊接连接为主，很少用螺钉或铆接。焊接方法可参看有关焊接规范和手册。
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    5、油箱的设计
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    油箱在系统中的功能，主要是储油和散热，也起着分离油液中的气体及沉淀物的作用。

    根据系统的具体条件，合理选用油箱的容积、形式和附件，以使油箱充分发挥作用。

    油箱有开式和闭式两种，油箱的形状一般采用矩形、而容量大于2立方米的油箱采用圆筒形结构比较合理，设备重量轻，油箱内部压力达0.5MPa。

4 g/ b+ e3 N" `# A2 I5 s* _8 r, E+ u    其中油箱的构造与设计要点：
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% _8 [  y( N7 R    （1）必须有足够大的容量，以保证系统工作时能够保持一定的液位高度，在油箱容积不能够增大而又不能满足散热要求时，需要设冷却装置。
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    （2）设置过滤器。油箱的回油口一般都设置系统所要求的过滤精度的回油过滤器，以保持返回油箱的油液具有允许的污染等级。油箱的排油口（即泵的吸口）为了防止意外落入油箱中的污染物，有时也装设吸油网式过滤器。

    （3）设置油箱主要油口。油箱的排油口与回油口之间的距离应尽可能远些，管口都应插入最低油面之下，以免发生吸空和回油冲溅产生气泡。管口制成45度的斜角，以增大吸油及出油的截面，使油液流动时速度变化不致过大。管口应面向箱壁。吸油管离箱底距离H≥2D(D为管径)，距箱边不小于3D。回油管离箱底距离h≥3D。

    （4）设置隔板将吸、回油管隔开，使液流循环，油流中气泡与杂质分离和沉淀。隔板结构有溢流式标准型。

    回流式及溢流式等几种。另外还可根据需要在隔板上安置滤网。

1 v, x( q/ u5 R6 Q) p5 \4 z9 }    （5）在开式油箱上部的通气孔上必须配置空气滤清器。兼作注油口用。油箱的注油口一般不从油桶中将油液直接注入油箱，而是经过滤车从注油口注入，这样可以保证注入油箱中的油液具有一定的污染等级。

; n, I6 ~2 z; T1 l; ^    （6）放油孔要设置在油箱底部最低的位置，使换油时油液和污物能顺利地从放油孔流出。

    （7）为了能够观察向油箱注油的液位上升情况和系统过程中看见液位高度，必须设置液位计。
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$ R0 k& j8 d: p- {" g' X' r    （8）按GB/T3766-1983中的5、2、3a规定：“油箱底部应离地面150mm以上，以便于搬移、放油和散热。

+ n5 y1 R( W, Q- t# K9 d8 A. M; @3 R    （9）油箱内壁应进行抛丸或喷砂处理，以清除焊渣和铁锈。待灰砂处理干净之后，按不同工作介质进行处理或者涂层。

    6、电箱的设计要根据所安装元器件的需要设定电箱所需空间，并要注意防水、防尘，必要时安装排气扇，加强电箱散热功能。

    7、合理布局肋板和加强筋及周边封板。肋板和加强筋的布局有纵向、横向和斜向布局，主要起到提高抗弯、抗扭刚度作用。封板起到美观的作用。

7 s7 P* l# e; d3 U* `6 H8 g& p    8、必要时对机架进行去应力退火处理，以削除焊接应力，提高机架的稳定性。