QLB—400×400框式平板硫化机设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文 题 目： 400 400 框式平板硫化机设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制 1102 学生姓名： 王鹏浩 指导教师： 董林福 论文提交日期： 2014 年 12 月 8 日 论文答辩日期： 2015 年 6 月 5 日 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 摘要 我设计的平板硫化机，属于一种圆筒型，工作时，模具通过气缸自动推拉到模板自动退出和模板可以自动打开一角，能够方便于取出成型的制品。与锁模式持有主缸压力的电加热是由电加热，加热。上下螺母固定在立柱上从而固定上横梁，这样就可以调节上下横梁间的间距。 平板 硫化机是橡胶产业经常使用的配置之一，其组成构件分别为：工作缸、热板、柱塞等，封闭受力构件，加热机构组成。其作用是提供硫化过程中所需要的压力和温度。 橡胶平板硫化机具有很多优点包括： 1、设备操作可靠； 2、维修量少； 3，对各种优势的压力热板区，其主要功能是提供用于固化所需的温度和压力。它的主要用途就是硫化平型胶带。与我国传统常使用柱式结构与硫化机相比，具有巨大的优势。根据液压系统的工作介质可分为液压油的压力。根据工作层数分为单层和双层。它的工作原理是液压缸产生压力，加热介质提供温度 框式平板硫化机的主要零部件 ：柱塞、液压缸、密封圈、垫台、活动平台、加热板、隔热板、上横梁和框板等。橡胶平板硫化机主要用于硫化平型胶带，它具有热板单位面积压力大，设备操作可靠和维修量少等优点。平板硫化机的主要功能就是提供硫化所需的压力和温度。压力由液压系统通过液压缸产生，温度油加热介质所提供。在平板硫化机橡胶工业中，柱式平板硫化机主机是使用较早的一种机型，我国过去使用的平带平板硫化机也多为柱式，但目前则多采用框式结买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 构。 而它的发展的动向是提高机械化自动水平，改善劳动条件，提高生产效率，减少机占底面积，完善附属装置和延长使用寿命等方面。 关键词： 框式平板硫化机； 主要零件； 发展； 优缺点买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 to a of to a to of is by on so is of of is to 1, 2, of 3, of is to is to s a to be to is is 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 of is It of is to is by is In is a of of of is to of so 文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 目 录 第一章 概述 . 1 板硫化机的最新进展 . 1 平板硫化机进行模压成型和硫化 . 1 板硫化机模具设计的重要性 . 2 板硫化机在硫化成型中的不良现象及其预防措施 . 2 板硫化机的用途， 类型及工作原理 . 2 途和类型 . 2 第二章 基本性能参数 . 5 第三章 主要零部件的设计及校核 . 6 塞 . 6 构与材料 . 6 构尺寸及强度计算 . 6 压缸 . 8 构与材料 . 8 构尺寸 . 8 封装置 . 11 封装置的要求 . 12 封件 . 12 板 . 12 料 . 13 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 择电热元件 . 13 装方法 . 13 动平台 . 14 构材料 . 14 台负载荷及弯曲受力情况 . 15 度校核 . 16 横梁 . 18 材料 . 18 受力分析 . 18 矩及弯曲应力 . 19 横梁最大挠度 . 23 结构及尺寸 . 24 料 . 24 机结构综述 . 25 结 论 . 25 参考文献 . 26 致 谢 . 29 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第一章 概述 1 第一章 概述 板硫化机的最新进展 使用橡胶来制作橡胶制品的硫化成型 ，可以分为使用平板硫化机压模成型，注射成型，连续硫化及硫化罐硫化等许多的形式。在这些之中目前使用次数最多的还是平板硫化机硫化。 接下来我们将讨论平板硫化机硫化的时候产生问题的原因在哪里： 当我们在分析这些问题的时候，应当关注橡胶本身原 有的材质及性质，橡胶与其它的塑料有很多不同之处，其中下边四点最为突出： （一）在硫化橡胶中会产生一些硫化物铰链现象。因此，当橡胶硫化橡胶材料在模流由于烧焦橡胶的粘度变化。 （二）当我们改变模具里面的流道的时候，会因此产生大量的压力损失。而我们在利用单一的模具的期间，使用平板硫化机硫化成型的橡胶产物则不易发生压力损失，假若我们利用旋转模硫化成型橡胶产物的时候，橡胶材料在溜槽内模腔的流动压力损失部分时的压力损失和塑料相比，有很多大的压力。压力损失可以作为塑料材料和管道用橡胶本身的损失损失的壁之间的摩擦发生因为动 态损失造成的。 （三）当启动时橡胶硫化，压力会跟进，这样就可以去除模具型腔产生气孔，从而改善外观和质量的产品，如果产品在凹的表面产生收缩，因为在模具平面压力上升，导沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第一章 概述 2 致浓度的负效应，导致凹缩。当这种压力上升，早期硫化物膜可硫化时，胶材料与模具表面接触，但电影具有密封产品的影响。但它也可以使内部胶温度上升，导致膨胀现象。 （四）在胶料被硫化的期间会因为硫化分化发生出小气体，这些气体会跟以前的由胶料带入的气体蒸发孕育水蒸气气体，这些气体会在硫化的胶料里面发作小气泡。 的重要性 关键是掌握熟练的操作技术，关键是高质量的模压橡胶制品的制造，选择合适的固化机。这才是制造品质优良的橡胶制品的原因。 平板硫化机在成型中会产生如下几种损坏现象： 1、孔（气体）； 2凹缩（开模缩裂）； 3、花纹外观不良； 4、尺寸不准确； 5、胶料流动不良（缺胶）； 6、模具玷污；等质量问题。其原因可以从几个方面综合分析模具，塑料材料，固化成型技术等。 板硫化机的用途，类型及工作原理 途和类型 （一）用途： 在橡胶产业中经常使用 的设置是平板硫化机，其构成的配置分别为：热板、封闭受力构件、加热装置组成。其作用是提供硫化过程中所需要的压力和温度。 （二）类型： 胶模制品平板硫化机，橡胶平带平板硫化机，橡胶三角带平板硫化机，橡胶板平板硫化机。 压式平板式硫化机，机械式平板硫化机，液压机械式平板硫化机。 自动平板硫化机，半自动平板硫化机，自动式平板硫化机。沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第一章 概述 3 （ 1）根据框架结构可以分为：柱，框架式，平板式腭，连杆式和旋转式平板硫化机 （ 2）加热板的加热 层分为：单一型和多层平板硫化机。 （ 3）按液压缸的数量分为：单压缸和多压缸式平板硫化机。 （ 4）按液压缸的方位可分为：上缸式和下缸式平板硫化机，垂直式和横卧式平板硫化机。 5按平板加热方式可分为：蒸汽加热，电加热及过水加热平板硫 (1)主机部份：，热板，柱塞，活动平台，上横梁，垫台等。 (2)辅助部分：模板滑道，模板的发射装置和支架生气。 (3)液压部分：（略） (4)电控部分：（略） 我设计的平板硫化机，属于一种圆筒型，工作时，模具通过气缸自动推拉到模板 自动退出和模板可以自动打开一角，能够方便于取出成型的制品。与锁模式持有主缸压力的电加热是由电加热，加热。上下螺母固定在立柱上从而固定上横梁，这样就可以调节上下横梁间的间距。在工作时，具体的动作过程如下： 装料 合模 入模 平台上升 顶压 放气 保压硫化 平台下降 出模开模 制品取出 完成循环。 格与技术特征 一般情况下，平板硫化机的规格使用的是加热版的规格来表示。例如： 150/400 400平板硫化机。 150：代表平板硫化机所使用的公称吨位， 400 400代表 加 热板“宽度长度”，单位为毫米。 工作液的压力一般为：水压为 120公斤 /厘米 2 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第一章 概述 4 油压为： 125， 160， 200， 320公斤 /厘米 2 重要技能特征包含：热板规格，型式，公称吨位，层数，公称吨位，热板间隔，柱塞的最大行程，机台尺寸，重量等。 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第二章 基本性能参数 5 第二章 基本性能参数 基本性能参数的确定： 公称合模力： 板规格： 错误 !未找到引用源。 400 400 热板间距： 125加热板最高温度： 错误 !未找到引用源。 170 工作缸最高压力压力： 12 柱塞行程： 500阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 6 第三章 主要零部件的 设计 及校核 塞 柱塞是平板硫化机必不可少的装置之一，它与工作缸、法兰、密封装置构成了传递亚能量的装置部件，用来把液体的 亚能量转变为动能，动能用来启动平台和横梁。 结构与材料 按照平板硫化机的吨位多少来确定柱塞的组织方式，我是依据工作缸的液压更动情况，平台的速度及行程来设计的。 （ 1） 柱塞与工作缸的组合方式： 单作用柱塞结构形式。 （ 2） 柱塞结构： 柱塞采用中空结构，由于柱塞直径 50 ，因此有必要降低柱塞的重量，工作缸的底部和柱塞底适应地层剖面。 选用 错误 !未找到引用源。 构尺寸及强度计算 （ 1）柱塞外径的确定： (3 取 50 式中： 250为平板硫化机公称总压力， 错误 !未找到引用源。 2120 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 7 由于柱塞的直径大于 150此要采用空心柱塞，这样才能节约材料，减少重量。 （ 2）柱塞壁厚的确定： r 12(3式中： 错误 !未找到引用源。 Y 为铸铁的许用压力， kg/n 为柱塞安全系数 65n 取 n=6 铸铁柱塞 K=2 0022 (3错误 !未找到引用源。 为工作液的最高压力 2/160 所以 错误 !未找到引用源。 规定 错误 !未找到引用源。 大于等于 40 所以 取 40 3）柱塞内径： 7 04022 5 0221 错误 !未找到引用源。 （ 4）柱塞长度： 柱塞的长度应该思考到柱塞的工作行程，工作缸的长度及主机安设情况，所以可以确定，结构尺寸如图 3阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 8 图 3塞结构简图 压缸 液压缸的后壁容器在高压下操作，所以液压缸的平板硫化机用于 传递力量的主要组成部分。 构与材料 沟槽加工内筒口，它变成了一个内密封装置工作油缸，使密封件可以放在凹槽内，与柱塞的长度可以减少，但是这种结构的缺点是低压时密封性能差，但是如果改成带有环盖的内密封装置，则可以解决这种问题，改善密封性能，所以根据以上的各种因素综合考虑，选取 构尺寸 （ 1）工作缸内腔直径： 按住柱塞的直径来确定工作缸的内墙直径 ，因为柱塞直径大于 错误 !未找到引用源。 00以工作缸内腔直径要大于柱塞的直径，大概大于 15 20以工作缸 7 5252 5 01 。 （ 2）工作缸壁厚的确定： 铸造的工作缸： 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 9 121 (3式中： 错误 !未找到引用源。 工作缸内腔直径， 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 材料抗压许用应力， kg/ 式中： 错误 !未找到引用源。 材料抗拉强度极限， kg/2/5 7 0 0 n 工作缸安全系数， 错误 !未找到引用源。 取 6 所以 2/95065700 b P 工作液压力， 2/160 所以 工作缸外径 55402275212 (3 3）工作缸各部分尺寸的确定： 524141 (3取 r=555.1h 错误 !未找到引用源。 工作缸壁厚 =50 (3 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 10 22 I D 柱塞外径 错误 !未找到引用源。 取 1 0 02 5 取 100 (3 5.0r (3取 121 1r 工作缸内半径 (3取 取 50 对固定的角度予以保留 ，可以增强密封效果。 321 (3式中： S 柱塞最大行程 取 S=250l 密封装置长度 初选 1l =20误 !未找到引用源。 导向长度 002 错误 !未找到引用源。 其他长度 503 所以 201509520250 这个深度应当在确定密封件后来确定，由工作缸的深度来大概估算出柱塞长度。 9 0705 2 0 柱(3此 长度应适当调整 柱塞的细长比 10250/530 ，短柱。没有检查他的稳定性，其应力应考虑按照纯压缩压力。当使用上述形式的柱塞跟工作缸的时候，其存在升降的速度比较慢，最为严重的就是当柱塞完全靠自重下降时，没有办法控制下降速度。所以我把工作缸跟整体铸造在一起来解决这个问题，就是把工作缸和底座铸造在一起，并且用两个小的合模固定在底座的两侧，用这两个小的油缸来解决快速升降的要求。 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 11 （ 4）工作缸承受内部压力，从而产生周向应力 错误 !未找到引用源。 。 按照要求径向应力 r 和轴向应力 z 都应当小于许用应力。此时外 压 02P ，内压 21 /169 三向应力为： 2/1 2 0 错误 !未找到引用源。 (3 212221221 (3式中： 2r 工作缸的外半径， 2 1r 工作缸的内半径， 1 所以 22222 / 2122212 (3所以 2222 /未找到引用源。 的抗拉强度极限为 2/5700 工作缸的安全系数 75n ，取 n=6 所以需用抗拉应力 2/95 0 在这个设计中许用应力大于这三种应力。故设计安全。 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 12 封装置 工作缸和柱塞首要组成部分之一就是密封装置，工作缸密封布局的完全是决定平板硫化机是不是可以正常工作的重要条件。 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 13 封装置的要求 （ 1）为了避免工作液的流失和液压的保持，应当保持密封装置的密封性能，所以密封装置首先要密封性能好。 （ 2）为了降低制造成本，所以密封装置结构简单，材料消耗少，为了方便制造不需要高的表面粗糙度和加工精度。 （ 3）耐久性好，安装和拆卸方便。 （ 4）摩擦阻力要小。这是为了减少动 力消耗和柱塞表面与密封装置所造成的磨损。 封件 用于密封组件的移动部件，密封圈是最常见的，所以本设计利用 轴密封圈和密封环具有良好的性能和紫金型密封圈高压。 该密封圈的结构尺寸如图 3 3封圈结构简图 板 平板硫化机中的热板也是其重要的组成部分之一。热板是用来加压和加热制品模具的作用，影响硫化制品质量的原因就是热板的温度是否分布均匀。为了使硫化制品或者模具与平板有良好的接触效果 ，平板的工作面应当精细加工，而且要平直光滑。这样才能保证制品能够加压和加热均匀，制品与模具和平板有良好的接触。 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 14 料 热板材料为 ，采用电加热的方式，初始大小： 60400400 3600 01 （ 3 式中： C 比热 取 错误 !未找到引用源。 热板重量 1t 最高工作前温度 取 2001 t 错误 !未找到引用源。 0t 加热前温度 取室温 错误 !未找到引用源。 0 加热时间 取 错误 !未找到引用源。m 热效率 取 以 3600 择电热元件 ： 用管状加热器，管子里有一个金属的电阻丝，可以填充有良好的导热性和绝缘氧化镁晶体，因为他可以直接作为只是在固定金属加热元件，所以在这个地方选择 101 电热元件，每个功率为 瓦，共六个，总功率为 3以满足要求。 直径为 错误 !未找到引用源。 ，长 380l ，电压 错误 !未找到引用源。 10V 装方法 为了安全着想，应当在热板钻出一排间隔相同的横向孔道，而且在装接电线部分的时刻应安装罩盖。为了能够自动控制平板的工作温度，在平板内要装上温度继电器。 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 15 图 3板结构简图 动平台 活动平台要与柱塞连接，当平台下落的时候，柱塞受液压而上升，为了平台能够平均受压上部横梁应该跟护热板接触，并且平板硫化机精度的映像会受平台变形的原因。 构材料 因为没有加强筋和立柱的导向孔，所以平台是铸铁件。岁加热拼板的尺寸变化其工作表面和立柱间的距离也会变化。 由于本设计是一个单柱塞板，所以柱塞有一柱导向孔，所以应保持轴垂直于平台的工作面，应严格保持。 选取 弯曲极限疲劳应 2/3400 安全系数 65n 取 n=6 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 16 许用应力： 2/5666/3 4 00 （ 3 弹性模量 25 /1015.1 两自由支点单悬臂梁，是由于在 自由滑架板引起的工作平台，和轴承载荷均匀分布，两支点是柱塞长度之间的距离。受力长度为 400 2 1 0)1 7 02 5 0(21 错误 !未找到引用源。 均布载荷 1250/1254005000 可动平台的弯矩方程如下： x= 81 6 502121 22m a x （ 3 a x （ 3 当 错误 !未找到引用源。 =20时平台中心处弯矩为： m 9 0 00 2 （ 3 受力分析如图 3 3沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 17 度校核 （ 1） -截面 可动平台中心处，截面形状尺寸如图 2面形心位置： （ 3 错误 ! 未 找 到 引 用 源 。 （ 3 截面惯性弯矩 43331 9 73 （ 3 抗弯截面模量： 321 9 7 I （ 3 平台中心处 错误 !未找到引用源。 2/ 8 1 1 6 4 （ 3 (2) 柱塞中径处，截面形状尺寸如图所示图 3动平台 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 18 （ 3）图中 错误 !未找到引用源。 的确定 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 19 2 错误 !未找到引用源。 （ 3 截面行心位置： 4221 （ 3 102 错误 !未找到引用源。 （ 3 截面惯性矩 错误 !未找到引用源。 ： 4333 2 3 5 93 (3弯截面模量： 32 2 5 9 (3台中心处 错误 !未找到引用源。 截面应力 2a 9 1 4 (3 通过检查两个地方的应力均小于许用应力，所以安全。 可动平台中心处挠度 错误 !未找到引用源。 ： 单柱塞平台的力学模子能够看做柱塞半圆截面的重心点出，也就是柱塞和平台相连的着力点的时候，柱塞的直径比较小。悬臂梁的挠度固定端延伸的平台，平台的重心应悬挂在外面的最大挠度。对重心的悬挂外面除了增加偏转的价值。平台的挠度不能超过工艺上公差和厚度均匀度的要求，要尽可能的缩小。 错误 !未找到引用源。 32146 36 2/184/沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 20 (3误 !未找到引用源 。 最危险的就是当可动平台工作的时候用上全部的热板，所以不用校核因最小模具使用时产生的弯曲应力。 横 梁 当压力平板硫化机产生的力，这些力是由梁和底座的出世，这些部分与柱紧密连接在一起，形成一个封闭的坚固的框架。 材料 选取 曲极限应力 2/3 4 0 0 安全系数 错误 !未找到引用源。 取 n=6 许用应力： 22 /5666/3 4 0 0 （ 3 受力分析 上横梁结构受力的情况如图 3阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 主要零部件的设计及校核 21 图 3横梁的结构及简图 一个能够随意安放在两个支点上而且承受均匀的布载荷的梁就是上横梁。出现在平板硫化机上运行的梁断裂。这是由于负荷偏载或柱螺母没有拧紧螺母，由于铅柱力导致力等栏目将增加。所以产生次危险，所以 -和 -截面是受力危险截面。 矩及弯曲应力 当中心载荷上的弯曲应力最大的时候，上 横梁开始承受载荷，危险截面就是在中部加强筋的边缘地带，就是 -截面 (1) -截面强度计