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含7张CAD图纸、文档全套 LB0 QLB 400 平板 硫化 设计 CAD 图纸 文档 全套

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毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化专业1102班学生：王鹏浩毕业设计（论文）题目： QLB400400框式平板硫化机设计毕业设计（论文）内容：1.设计图纸，折合A1图不少于4张(含总图)；2.设计计算说明书统一用A4纸，标准格式。正文不少于20页（含中英文摘要）； 3.查阅技术资料的文献综述3000字以上；毕业设计（论文）专题部分：主机设计起止时间： 2015年3月6日至 2015年6月5日指导教师： 签字 2015年 3 月 6 日毕业设计（论文）指导教师评阅意见表专业机械设计制造及其自动化班级机制1102班姓名王鹏浩题目 QLB400400框式平板硫化机设计指导教师评语签字： 年 月 日沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 文献综述沈阳化工大学科亚学院毕业论文文献综述框式平板硫化机文献综述姓名：王鹏浩 班级：机制1102 指导老师：董林福 摘要我国硫化机液压技术开始于1952年，液压元件最初应用机床和锻造设备，后来应用于工程机械。1964年我国从国外引进了一些液压元件生产技术，同时自行设计液压产品，经过多年的艰苦探索和发展，特别是20世纪80年代引进美国，日本，德国的先进技术和设备，使我国的液压技术水平上了一个新的台阶。目前，我国已形成门类齐全的标准化，系列化，通用化液压系统元件新产品系列。工作压力是由液压系统供给的，在硫化机运转中采用高低压工作液配合操作时比较好的，一般是利用低压工作液升起平台，待制品与上层平板接触后换用高压工作液，这可节省动力的消耗。也有用低压工作液与杠杆配合对制品进行加压的。正文 一、平板硫化机优点1.1、在一定的中心距下，允许安装较大直径的液压缸，从而可减少液压缸数量，并且结构简单，维修量少。 1.2、上横梁受力合理，所需的断面模量远比住式的小，可以减轻重量； 1.3、制造安装简单，管路配置隐蔽，整机外形整齐美观。 框式平带平板硫化机单个框板的侧向刚度比立柱差，但是由于框式平带平板硫化机的机架均为由多个框板组合而成，因此整机具有足够的侧向刚度。二、平板硫化机的现状和发展趋势2.1、材料高强度化、高刚度化平板硫化机主要零部件的材料趋向高强度化、高刚度化。提高零件材料刚度的措施，除了采用具有高强度的材料外，还要适当地增大零部件的截面尺寸和合理设计零部件形状。日本神户株式会社1MN/450X450框式平板硫化机框式材料为45#钢板，板厚30mm（国内同类产品板厚多数为20mm），框板窗口上、下及左、右几何尺寸均大于国内同类产品的尺寸。因此刚度要比国内产品高40以上。小型柱式平板硫化机的上横梁、平台、底座国外多采用整体厚钢板，材料为45#。大型平板硫化机有整体铸钢节后的上横梁和下托板。2.2平板硫化机的高档化高档水平的平板硫化机主要是只具有自动推进推出模具、自动放气、自动开模、关模及抽真空等功能。此外，具有传递模压功能的传递模压平板硫化机也属此例。高档水平平板硫化机的主要特点是：自动化程度高；劳动生产率高；生产的制品质量好，精度高。2.3输送带平板硫化机大型化由于物料大运量，长距离输送的发展，需要大宽度、高强度的重型输送带。从而促进了大宽度、大长度框式平板硫化机的开发。在高强度输送带领域，钢丝绳芯输送带占有十分重要位置，在世界各地得到普遍应用。日本钢丝绳芯输送带的产量已占胶带制品总产量的30，而我国钢丝绳芯输送带的产量仅占胶带制品总产量的4左右。可见，大型平板硫化机市场发展潜力很大。2.4热板高压、高温化提高热板单位压力和温度，可以缩短制品的硫化时间，提高劳动生产效率。国内上海大中华橡胶机械装备联营公司制造的1MN/425X425抽真空平板硫化机热板单位压力为6.3MPa，宏图机械有限公司制造的1.5MN/450X450抽真空平板硫化机热板单位压力为7.4MPa。原苏联800t/900X900平板硫化机热板单位压力为10MPa。以上是硫化模型橡胶制品的热板单位压力。硫化输送带和胶版的热板单位压力相对低一些。益阳橡胶机械厂制造的55MN/2300X800X1和30.6MN/1200X8500X2大型平板硫化机，热板单位压力分别为2.94MPa和2MPa。原苏联制造的88.2MN/2300X10300，日本神户制钢所制造的91.4MN/2500X10000和德国Siempel kamp公司制造的热板规格为2380X15600的平板硫化机，热板压力分别为3.72MPa、3.65MPa和4MPa。日本1981年制造的1MN/450x450电热平板硫化机热板最高使用温度可达250，可用于快速硫化。国内电加热热板最高工作温度为200。2.5液压系统高压化统计资料表明：当液压系统工作压力从21MPa提高到28MPa时，可使管道减重4.5，液压缸减重8，蓄能器减重6.5，油箱减重2，液压油减重21，整个液压系统可减重5左右，当压力进一步提高到35MPa时，系统重量将减小10。可见适当地提高系统压力会使机器尺寸小，重量轻，降低成本，但压力不能过高，否则会带来相反效果。从经济因素考虑，究竟多大压力比较合适，国外专家认为就目前的材质情况，取压力为35MPa左右为最经济，并有资料论证低压系统的价格比高压系统的价格高0.52倍。国内专家认为我国的液压机系统工作压力可取2032MPa。宏图机械有限公司1MN/450X450推出式抽真空平板硫化机主机最高工作液压为21MPa，大连锻压机床厂1MN/400X400平板硫化机最高工作液压为26.4MPa，德国Siempelkamp公司134.6/2380x15600大型框式平板硫化机主机最高工作液压为30.4MPa，原苏联1.5MN/400x400平板硫化机主机最高工作液压为32MPa。2.6开合模速度快速化化工部行业标准平板硫化机产品分等及检查细则HG/T2395-92中规定：平板硫化机开合模速度分为三个等级。硫化模型制品的产品优等品合模15mm/s，开模20mm/s；一等品合模13mm/s，开模15mm/s；合格品12mm/s，硫化胶版胶带的产品，优等品合模8mm/s，开模10mm/s；一等品合模8mm/s，开模7mm/s；合格品合模6mm/s，开模3mm/s。三、平板硫化机的作用 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,温度由加热介质所提供. 平带平板硫化机按机架的结构形式主要可分为柱式平带平板硫化机和框式平带平板硫化机两类；按工作层数可有单层和双层之分:按液压系统工作介质则可有油压和水压之分。 在平板硫化机橡胶工业中,柱式平带平板硫化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结构,但目前则多采用框式结构.框式平带平板硫化机与柱式平带平板硫化机相比,具有以下优点:4.在一定的中心距下,允许安装较大直径的液压缸,从而可减少液压缸数量,并且结构简单,维修量少。4、 通用加工设备4.1、压延机普通压延机主要由锟桶、机架、辊距调节装置、辊温调节装置、传动装置、润滑系统和控制系统等组成。精密压延机除了具有普通压延机主要零部件和装置外，增加了保证压延精度的装置。压型压延机，用以将胶料压成一定厚度和一定断面形状。万能压延机，能进行擦胶、粘胶和压片各项工作。实验用压延机，供试验用。国产纤维帘布压延生产线与国外水平相差不多, 但控制技术水平有待进一步提高; 已被实践证明具有明显经济效益的射线测厚控制技术有待推广应用。钢丝帘布生产设备,无论是压延法生产线还是挤出法生产线至今仍需依靠进口解决。4.2帘布裁断设备用于子午胎生产中高精度纤维帘布裁断机, 国产机可以实现自动定长、裁断; 裁断宽度精度达1.0mm, 裁断角度误差0.3,可以满足子午胎生产工艺要求。但裁断帘布块的接头仍需手工操作。因此需要研究解决帘布的自动接取、自动接头和自动卷取问题。在引进的裁断角度为90的纤维帘布裁断机上采用真空吸附接取和自动搭接接头与卷取的技术。钢丝帘布和钢丝带束层两种裁断机, 目前国内轮胎企业使用的均为进口产品。近年来天津市橡塑机械联合有限公司开发了90钢丝帘布裁断机, 而带束层钢丝帘布裁断机尚在重新设计开发过程中。不论何种钢丝帘布裁断机要得到国内用户认可尚需时日。五、轮胎设备5.1、斜交胎设备在发达国家, 由于子午胎生产已占主导地位, 斜交胎已逐步退出市场, 因此国外对斜交胎成型设备的改进提高鲜见报道。台湾开发的指形正包胶囊反包斜交胎成型机, 是目前水平较高的代表性改进机型。通过引进,国内已有多家企业在生产这种成型机。现在的问题是, 使用了约50 年的成型棒套筒法成型工艺仍然用在这种机器上, 显然也会影响它的成型质量, 需研究改进。5.2、子午胎设备国外子午胎成型机技术的发展过程可概括为: 从两次法成型机到一次法成型机, 再到目前的一次法三鼓和四鼓成型机, 并配有高精度自动化供料架。三鼓和四鼓全钢载重子午胎成型机国内已有引进, 由于这种成型机国内外均处于试用阶段, 是否能达到预期效果和获得推广应用, 有待实践验证。VMI 公司的最新产品VRP248-S 轻载子午胎一次法成型机采用了新式控制系统;胎体帘布和带束层无张力自动供料、自动对准中心、自动贴合和自动裁断, 从而单层胎体帘布的轿车子午胎每条胎成型周期可减少至50 秒。而VMI 公司的V RP-2020 四鼓轻载子午胎成型机, 将成型工序分配在四个成型鼓上完成, 进一步缩短了成型周期, 使成型一条轮胎的时间减少到35 秒。克虏伯公司最近推出了改进型P1+ 2 成型机, 其自动化程度和成型效率达到了VMI 公司公司成型机的水平我国开发成功了分别适用于意大利倍耐力和美国费尔斯通轮胎制造工艺的全钢丝子午线载重胎一次法成型机, 和由指形正包胶囊反包第一段成型机和无胶囊定型的第二段成型机组成的两次法轻载子午胎成型机。由此可以看出, 国内载重子午胎的生产以使用一次法成型机为主, 轻载子午胎的生产以使用二次法成型机为主。应该说, 国内子午胎成型机的开发尚处于模仿起步阶段, 与国外差距仍较大。5.3、轮胎硫化设备国产轮胎硫化设备经过约25 年左右的发展, 无论在品种规格方面还是在技术水平方面已接近或达到国际先进水平, 除满足国内市场( 包括外资企业) 需求外, 还批量出口到东南亚日本、美国。目前国产硫化机有15 个规格, 有A 型、B 型、RIB 型和C 型等机型。控制系统根据用户需要可配用PLC及无纸记录仪。内压系统开始采用蒸汽充氮硫化工艺。为了适应硫化子午胎的精度要求, 国际上推广应用液压硫化机。国外轿车胎制造企业使用液压硫化机比较普遍, 通常使用比例在60%以上, 有的达100% 。目前, 国内也在开发液压硫化机, 有用日本三菱技术的, 也有消化吸收引进设备的,主要是用于硫化轻载子午胎。但因缺乏国产优质高性能液压件, 不得不采用进口件, 导致整机成本大幅度提高, 用户难以接受。此外, 在现有机械连杆式硫化机的基础上开发高精度新结构硫化机也是不可忽视的发展方向之一。桂林橡机厂已经开发出了使上横梁仅作上下垂直运动的机械连杆式硫化机样机, 可消除传统机械连杆式硫化机运动环节多而导致增大误差及重复精度差的缺点。总结 液压产品技术发展趋势由于液压技术广泛应用了高科技成果，如：自控技术、计算机技术、微电子技术、可靠性及新工艺新材料等，使传统技术有了新的发展，也使产品的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向21世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。其主要的发展趋势将集中在以下几个方面。减少损耗，充分利用能量液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中，总存在能量损耗。为减少能量的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失；减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量；采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失；改善液压系统性能，采用负荷传感系统、二次调节系统和采用蓄能器回路。泄漏控制泄漏控制包括：防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。今后，将发展无泄漏元件和系统，如发展集成化和复合化的元件和系统，实现无管连接，研制新型密封和无泄漏管接头，电机油泵组合装置等。无泄漏将是世界液压界今后努力的重要方向之一。污染控制过去，液压界主要致力于控制固体颗粒的污染，而对水、空气等的污染控制往往不够重视。今后应重视解决：严格控制产品生产过程中的污染，发展封闭式系统，防止外部污染物侵入系统；应改进元件和系统设计，使之具有更大的耐污染能力。同时开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器。研究对污染的在线测量；开发油水分离净化装置和排湿元件，以及开发能清除油中的气体、水分、化学物质和微生物的过滤元江及检测装置。主动维护开展液压系统的故障预测，实现主动维护技术。必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的开发研究，建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机和知识库中的知识，推算出引起故障的原因，提出维修方案和预防措施。要进一步开发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自校正，在故障发生之前进行补偿，这是液压行业努力的方向。机电一体化机电一体化可实现液压系统柔性化、智能化，充分发挥液压传动出力大、惯性小、响应快等优点，其主要发展动向如下：液压系统将有过去的电液开发系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统，同时对压力、流量、位置、温度、速度等传感器实现标准化；提高液压元件性能，在性能、可靠性、智能化等方面更适应机电一体化需求，发展与计算机直接接口的高频，低功耗的电磁电控元件；液压系统的流量、压力、温度、油污染度等数值将实现自动测量和诊断；电子直接控制元件将得到广泛采用，如电控液压泵，可实现液压泵的各种调节方式，实现软启动、合理分配功率、自动保护等；借助现场总线，实现高水平信息系统，简化液压系统的调节、争端和维护。液压CAD技术充分利用现有的液压CAD设计软件，进行二次开发，建立知识库信息系统，它将构成设计-制造-销售-使用-设计的闭环系统。将计算机防真及适时控制结合起来，在试制样机前，便可用软件修改其特性参数，以达到最佳设计效果。下一个目标是，利用CAD技术支持液压产品到零不见设计的全过程，并把CAD/CAM/CAPP/CAT，以及现代管理系统集成在一起建立集成计算机制造系统（CIMS），使液压设计与制造技术有一个突破性的发展。新材料、新工艺的应用新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液压的发展引起新的飞跃。为了保护环境，研究采用生物降解迅速的压力流体，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介质替代矿物液压油。铸造工艺的发展，将促进液压元件性能的提高，如铸造流道在阀体和集成块中的广泛使用，可优化元件内部流动，减少压力损失和降低噪声，实现元件小型化。参考文献1 董林福 王琳琳，橡胶工业 20082 蒋志刚,平板硫化极硫化参数系统刊.橡胶技术与装备,1999,253 陈晓红,刘心宁,DLB-G(N)2400X8000X1运输带生产线主机液压系统改进刊.橡胶 技术与装备,2002,284 孙桓、陈作模、葛文杰. 机械原理. 北京: 高等教育出版社, 20065 濮良贵、纪名刚. 机械设计. 北京: 高等教育出版社, 20066 李纪生,我国平板硫化机的技术进步与市场分析刊.橡胶技术与装备,1997,237 李有庆,王立柯,抽真空平板硫化极电气系统刊.橡胶技术与装备,2001,278 乐卫勤,陈维芳,液压硫化机的国内外现状与发展刊.橡胶技术与装备,1998,259 唐金松. 简明机械设计手册. 上海: 上海科学技术出版社, 200910 庞兴华. 机械设计基础. 北京: 机械工业出版社, 200911 王三民. 机械设计计算手册. 北京: 化学工业出版社, 200912 刘鸿文，材料力学。高等教育出版社13 乐卫勤，橡胶技术与装备 1999年 第1期14 谢立，世界橡胶工业 2001年05期 15 成大先，机械设计手册第三版（第一卷）化工工业出版社8沈 阳 化 工 大 学 科 亚 学 院本科生毕业设计成绩考核评价表毕业设计名 称 QLB400400框式平板硫化机设计专 业机械设计制造及其自动化班级1102姓名王鹏浩 评价人权重评价点得分指导教师10图纸完备、整洁，设计说明书的撰写质量5分析、计算、论证的综合能力5能综合运用所学知识和专业知识，独立工作能力强5毕业实习表现、进度表书写情况评阅人10设计的有重大改进或独特见解，有一定应用价值5设计的难度和工作量，结合本专业情况5计算、图纸、公式、符号、单位是否符合工程设计规范5说明书的条理性、语言、书写、图表水平答辩小组10设计规格符合要求及答辩规范程度10答辩挂图准备情况10答辩中思维敏捷，知识面宽厚程度10回答问题的正确性，有无错误10是否有创新意识，设计是否有新意教师、评阅人和答辩小组按以上各条的相应评价点给出得分，合计总分数。在总成绩分数中，90-100分为优秀，80-89分为良好，70-79为中等，60-69为及格，不足60分为不及格，列入本表右侧成绩栏中。注意：有严重抄袭现象的学生成绩应定为不及格，有抄袭现象但不严重的学生成绩应降档处理。指导教师、评阅人及答辩小组对此应切实注意，如有不可解决的分歧，可交于院系答辩委员会裁定。合计分数成绩答辩小组： 年 月 日摘要 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Abstract I design the flat vulcanizing machine, which belongs to a kind of cylinder type, work, mold through the cylinder automatic push pull to the template automatically exit and template can automatically open a corner, to facilitate the removal of molding products. The electric heating with lock mode holding the main cylinder pressure is heated by electric heating. The upper and lower nuts are fixed on the column so that the upper member can adjust the spacing between the upper and lower beams. The plate curing machine is one of the configurations of rubber industry, and its component parts are: working cylinder, hot plate, piston, etc. Its role is to provide the pressure and temperature required during the curing process. Rubber vulcanizing machine has many advantages including: 1, equipment operation and reliable; 2, small amount of maintenance; 3, the advantages of various pressure hot plate area, its main function is provided for the temperature and pressure required to cure. Its main purpose is to cure flat belt. With Chinas traditional commonly used column structure and vulcanizing machine, has a huge advantage. According to hydraulic system working medium can be divided into hydraulic oil pressure. According to the work layer, the layer is divided into single layer and double layer. Its working principle is hydraulic cylinder pressure, heating medium provides temperature. The main parts of the frame type plate curing machine: the piston, the hydraulic cylinder, the sealing ring, the pad table, the movable platform, the heating plate, the heat shield, the upper beam and the frame plate, etc. Rubber vulcanizing machine is mainly used for curing flat belt. It has hot plate pressure per unit area, equipment and reliable operation and low maintenance advantages. The main function of the flat plate curing machine is to provide the pressure and temperature required for curing. The pressure is provided by the hydraulic pressure system through the hydraulic cylinder, and the temperature oil heating medium is provided. In flat vulcanizing machine, rubber industry, the column plate vulcanizing machine is a use of earlier models, our past use of flat belt vulcanizing machine for column. But for now, the frame type structure. The trend of its development is to improve the automatic level of mechanization, improve labor conditions, improve production efficiency, reduce the floor area, improve the auxiliary equipment and prolong service life and so on.Key words： Frame type plate curing machine； Main parts； Development； Advantages and disadvantages目 录 第一章 概述 1 1.1平板硫化机的最新进展 1 1.1.1用平板硫化机进行模压成型和硫化 1 1.1.2平板硫化机模具设计的重要性 1 1.1.3平板硫化机在硫化成型中的不良现象及其预防措施 1 1.2平板硫化机的用途，类型及工作原理 1 1.2.1 用途和类型 1 第二章 基本性能参数 2 第三章 主要零部件的设计及校核 3 3.1 柱塞 3 3.1.1 结构与材料 3 3.1.2 结构尺寸及强度计算 3 3.2 液压缸 5 3.2.1 结构与材料 5 3.2.2 结构尺寸 5 3.3 密封装置 8 3.3.1 密封装置的要求 9 3.3.2 密封件 9 3.4 热板 9 3.4.1 材料 10 3.4.2 选择电热元件 10 3.4.3 安装方法 10 3.5 活动平台 11 3.5.1 结构材料 11 3.5.2平台负载荷及弯曲受力情况 12 3.5.3 强度校核 13 3.6 上横梁 15 3.6.1 材料 15 3.6.2 受力分析 15 3.6.3 弯矩及弯曲应力 16 3.6.4 上横梁最大挠度 19 3.7.1 结构及尺寸 20 3.7.2 材料 20 3.8 主机结构综述 21 结 论 22 参考文献 23 致 谢 29沈阳化工大学科亚学院毕业设计（论文）答辩成绩评定沈阳化工大学科亚学院毕业设计（论文）答辩委员会于 年 月 日 审查了 机械设计制造及其自动化 专业 王鹏浩 的毕业设计（论文）。设计（论文）题目： QLB400400框式平板硫化机设计 设计（论文）专题部分： 主机设计 设计（论文）共 29页，设计图纸 5 张指导教师： 评 阅 人： 毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩： 学院答辩委员会主任委员（签章）年 月 日毕业设计(论文)答辩记录专业班级: 机制1102 学 号：311202314 姓 名: 王鹏浩答辩内容记录: 记录人：沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文题 目： QLB400400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Abstract I design the flat vulcanizing machine, which belongs to a kind of cylinder type, work, mold through the cylinder automatic push pull to the template automatically exit and template can automatically open a corner, to facilitate the removal of molding products. The electric heating with lock mode holding the main cylinder pressure is heated by electric heating. The upper and lower nuts are fixed on the column so that the upper member can adjust the spacing between the upper and lower beams. The plate curing machine is one of the configurations of rubber industry, and its component parts are: working cylinder, hot plate, piston, etc. Its role is to provide the pressure and temperature required during the curing process. Rubber vulcanizing machine has many advantages including: 1, equipment operation and reliable; 2, small amount of maintenance; 3, the advantages of various pressure hot plate area, its main function is provided for the temperature and pressure required to cure. Its main purpose is to cure flat belt. With Chinas traditional commonly used column structure and vulcanizing machine, has a huge advantage. According to hydraulic system working medium can be divided into hydraulic oil pressure. According to the work layer, the layer is divided into single layer and double layer. Its working principle is hydraulic cylinder pressure, heating medium provides temperature. The main parts of the frame type plate curing machine: the piston, the hydraulic cylinder, the sealing ring, the pad table, the movable platform, the heating plate, the heat shield, the upper beam and the frame plate, etc. Rubber vulcanizing machine is mainly used for curing flat belt. It has hot plate pressure per unit area, equipment and reliable operation and low maintenance advantages. The main function of the flat plate curing machine is to provide the pressure and temperature required for curing. The pressure is provided by the hydraulic pressure system through the hydraulic cylinder, and the temperature oil heating medium is provided. In flat vulcanizing machine, rubber industry, the column plate vulcanizing machine is a use of earlier models, our past use of flat belt vulcanizing machine for column. But for now, the frame type structure. The trend of its development is to improve the automatic level of mechanization, improve labor conditions, improve production efficiency, reduce the floor area, improve the auxiliary equipment and prolong service life and so on.Key words： Frame type plate curing machine； Main parts； Development； Advantages and disadvantages目 录 第一章 概述 1 1.1平板硫化机的最新进展 1 1.1.1用平板硫化机进行模压成型和硫化 1 1.1.2平板硫化机模具设计的重要性 1 1.1.3平板硫化机在硫化成型中的不良现象及其预防措施 1 1.2平板硫化机的用途，类型及工作原理 1 1.2.1 用途和类型 1 第二章 基本性能参数 2 第三章 主要零部件的设计及校核 3 3.1 柱塞 3 3.1.1 结构与材料 3 3.1.2 结构尺寸及强度计算 3 3.2 液压缸 5 3.2.1 结构与材料 5 3.2.2 结构尺寸 5 3.3 密封装置 8 3.3.1 密封装置的要求 9 3.3.2 密封件 9 3.4 热板 9 3.4.1 材料 10 3.4.2 选择电热元件 10 3.4.3 安装方法 10 3.5 活动平台 11 3.5.1 结构材料 11 3.5.2平台负载荷及弯曲受力情况 12 3.5.3 强度校核 13 3.6 上横梁 15 3.6.1 材料 15 3.6.2 受力分析 15 3.6.3 弯矩及弯曲应力 16 3.6.4 上横梁最大挠度 19 3.7.1 结构及尺寸 20 3.7.2 材料 20 3.8 主机结构综述 21 结 论 22 参考文献 23 致 谢 29沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第一章 概述第1章 概述1.1平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：1.平板硫化机本身2.模具3.胶料4.硫化机成型加工技术1.1.1用平板硫化机进行模压成型和硫化 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31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。 1.1.2平板硫化机模具设计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。1.1.3平板硫化机在硫化成型中的不良现象及其预防措施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。1.2平板硫化机的用途，类型及工作原理1.2.1 用途和类型（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：1.按用处可分为：橡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。2.按传动系统分：液压式平板式硫化机，机械式平板硫化机，液压机械式平板硫化机。3.根据操作系统可分为：非自动平板硫化机，半自动平板硫化机，自动式平板硫化机。4.按结构形式可分为：（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1.2.2基本结构(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）1.2.3工作原理 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。1.3规格与技术特征 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： 150/400400平板硫化机。150：代表平板硫化机所使用的公称吨位，400400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 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 基本性能参数第2章 基本性能参数基本性能参数的确定：公称合模力： 0.5MN热板规格： 400400热板间距： 125mm电加热板最高温度： 170工作缸最高压力压力： 12mpa 柱塞行程： 500mm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第3章 主要零部件的设计及校核3.1 柱塞 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。3.1.1 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，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 HT200灰铸铁材料3.1.2 结构尺寸及强度计算（1）柱塞外径的确定： (3-1) 取 式中：D为柱塞外径，250mm P为平板硫化机公称总压力， p为工作液的最高压力，由于柱塞的直径大于150mm，因此要采用空心柱塞，这样才能节约材料，减少重量。（2）柱塞壁厚的确定： (3-2) 式中：为铸铁的许用压力，kg/cm n 为柱塞安全系数 取 n=6 K为常数 铸铁柱塞 K=2 (3-3) 为工作液的最高压力 所以 规定大于等于40mm 所以取40mm（3）柱塞内径： （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3-1图3-1 柱塞结构简图3.2 液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。3.2.1 结构与材料 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ZG45材料最为合适。3.2.2 结构尺寸（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200mm，所以工作缸内腔直径要大于柱塞的直径，大概大于1520mm。所以工作缸。（2）工作缸壁厚的确定： 铸造的工作缸： (3-4) 式中： 工作缸内腔直径， 材料抗压许用应力，kg/cm 式中：材料抗拉强度极限，kg/cm n工作缸安全系数， n取6 所以 P工作液压力， 所以 工作缸外径 (3-5)（3）工作缸各部分尺寸的确定：1.过渡圆半径 (3-6) 取r=55mm2.工作缸凸肩的高度确定 工作缸壁厚 =50 (3-7)3.导向长度 D柱塞外径 取 取 100mm (3-8)4.凸肩出圆角半径 (3-9) 取 5.球底半径 工作缸内半径 (3-10)取 取 对固定的角度予以保留，可以增强密封效果。 6.初算工作缸内径深度 (3-11) 式中：S柱塞最大行程 取S=250mm 密封装置长度 初选 =20mm 导向长度 其他长度 所以 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。 (3-12) 此长度应适当调整 柱塞的细长比，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。（4）工作缸承受内部压力，从而产生周向应力。 按照要求径向应力和轴向应力都应当小于许用应力。此时外压，内压三向应力为：1.径向应力： (3-13)2.周向应力： (3-14)式中：工作缸的外半径， 工作缸的内半径，所以 3.轴向应力： (3-15)所以ZG45的抗拉强度极限为工作缸的安全系数，取n=6所以需用抗拉应力在这个设计中许用应力大于这三种应力。故设计安全。3.3 密封装置 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。3.3.1 密封装置的要求 （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。3.3.2 密封件 用于密封组件的移动部件，密封圈是最常见的，所以本设计利用型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3-2图3-2 密封圈结构简图3.4 热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。3.4.1 材料热板材料为Q235钢，采用电加热的方式，初始大小： （3-16） 式中：C比热 取 G热板重量 最高工作前温度 取 加热前温度 取室温20 加热时间 取 热效率 取 0.7 所以3.4.2 选择电热元件：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式电热元件，每个功率为0.5千瓦，共六个，总功率为3KW，所以满足要求。直径为，长，电压110V3.4.3 安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。图3-3热板结构简图3.5 活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。3.5.1 结构材料 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HT200铸铁 弯曲极限疲劳应 安全系数取n=6 许用应力： （3-17） 弹性模量3.5.2平台负载荷及弯曲受力情况 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400mm就是热板的长度。 均布载荷 可动平台的弯矩方程如下：当x=10.1时有最大弯距 （3-18） （3-19） 当x=20时平台中心处弯矩为： （3-20） 受力分析如图3-4图3-4受力分析图3.5.3 强度校核（1）-截面可动平台中心处，截面形状尺寸如图2-5 截面形心位置： （3-21） （3-22）截面惯性弯矩 （3-23）抗弯截面模量： （3-24）平台中心处II截面应力 （3-25） (2) IIII截面柱塞中径处，截面形状尺寸如图所示图3-6 可动平台IIII处截面简图（3）图中的确定 （3-26）截面行心位置： （3-27） （3-28）截面惯性矩： (3-29)抗弯截面模量： (3-30)平台中心处截面应力 (3-31) 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： 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。 (3-32) 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。3.6 上横梁 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。3.6.1 材料选取HT200弯曲极限应力安全系数 取n=6许用应力： （3-33）3.6.2 受力分析上横梁结构受力的情况如图3-7图3-7 上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。3.6.3 弯矩及弯曲应力 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) -截面强度计算：最大弯矩为： （3-34） 其中： -截面形状尺寸如图所示。 -截面形心位置： （3-35） （3-36） 截面惯性矩 （3-37） 图3-8 上横梁-截面简图抗弯截面模量： （3-38）所以-截面处的最大弯曲应力为： （3-39）（2） -截面的强度计算：现有的两侧板，其中每一方承担一半的额定吨位，用螺母锁紧在支撑臂梁的侧面，当结束紧缩时会产生预紧力，所以受力要增加，这样受力为： （3-40） -截面的弯矩与弯曲应力为： （3-41） 式中：立柱支持臂圆孔中心至-截面断面距离，cm -截面形状尺寸如图所示3-9图3-9 上横梁-截面简图-截面型心位置： （3-42） （3-43）截面惯性矩： (3-44)抗弯截面模量 (3-45) 故-截面处的最大弯曲应力为： (3-46)所以安全，符合要求。3.6.4 上横梁最大挠度（在中部） (3-46)式中：E材料的弹性模量， J-断面的惯性矩，cm L上横梁两立柱中心距，cm l上热板长度,cm 所以 由此可得，上横梁吻合设计要求。3.7 垫台3.7.1 结构及尺寸图3-10 垫台结构简图3.7.2 材料选取HT200 取安全系数n=6 其许用应力 （3-48） 由于工作缸和底座链接，复杂的受力情况也变得简化很多。当在这种情况下，我们需要计算底座时，工作缸体的一部分不用取值，只需要取用A-A坡面上的抗弯断面模数。在这种情况下，底座弯曲变形产生的液压作用力传递到底座的上面部分。由此分析可得，沿着壁厚均匀分布的轴向作用力是缸壁发出的。 （3-49）式中： 故 （3-50）3.8 主机结构综述 经过上面对平板硫化机个主要零件结构的设计、校核和计算，可以得出平板硫化机主机的整个结构体现：采用电加热主机的主要设计，框架式双层平板硫化机。使用下一个缸的液压缸，并装入柱塞。保与活塞工作缸的转向部分，与H9 / F9的差距。在工作缸的槽，Y型轴是由氟橡胶。在柱塞上装可动平台和电台，在柱塞、工作缸和垫台之间要保持配合，配合间隙也为H9/f9，垫台和可动平台的配合间隙也为H9/f9。在上横梁和可动平台上分别用螺栓与上下平台相连。在热板内加入控制温度加热的温度继电器的加热元件，用来防止温度的温差。在框板上用螺栓固定工作缸和上横梁。为了制品的厚度均匀，要保持热板之间的平行度。当油泵进油，在油泵的作用下，以一定的压力油经油管进入气缸，这种压力的驱动下，可以让快速上升和下降的柱塞与活动平台。为了完成制品的硫化，框板应当在上横梁与热板贴近时起到导向作用，锁模是因为柱塞在高压油的作用下，这时停止运动，热板开始进行加热，工作刚开始保压。相对的，油缸会快速的带其下降。沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 结 论结 论经历了三个多月的时间，这次毕业设计也即将完成。在做毕业设计的过程中，几乎用到了我在大学四年中学到的全部知识，像机械制图、 CAD、材料力学、机械设计、机械原理、金属工艺学、公差配合与测量技术等很多门专业的课程。但是，在本次的设计中也有很多我们没有学到的知识，例如许多关于高分子材料加工机械，在这种情况下，我们不能独立的完成毕业设计，但是在老师的指导下，我翻阅了大量的书籍和月刊，对平板硫化机的发展及现状进行了了解，通过老师的悉心指导，我尽心了方案的技术参数的确定和设计。通过我不断地努力、修改、设计和完善，终于在老师和同学的帮助下完成了这次的毕业设计任务。在本次设计中，不仅帮助我把