QLB-450X450框式平板硫化机设计【含CAD图纸+文档】
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毕业论文文献综述QLB-450X450框式平板硫化机设计 硫化机的发展历史及使用事项 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。 硫化机使用注意事项:1、在使用之前,应检查热板的绝缘电阻,若过低,应先通电烘干,直到绝缘值达到50MPa以下,方可使用;2、在使用搬行过程中应轻拿轻放,文明操作;3、若在野外作业应有可靠的防雨、防水手段,以免被雨水侵袭受潮。4、当使用其所长完毕,应放置在空气流通,相对湿度不大于85%,并不受雨侵袭的仓库内,下面枕木垫起,严禁接放置在地面上。5、装上螺杆,并拧紧。6、用一次导线连接电源与电控箱,用二次导线分别连接上加热与电控箱、下加热板与电控箱,用测温元件分别连接上加热板与电控箱、下加热板与电控箱,连接线时应注意与电控箱上标牌对应。7、用高压软管连接水压板与试压泵,然后开启电控箱(详见XBG电控箱操作方法),并向水压板中注水至硫化压力。简介 输送带平板硫化机主要用于硫化平型胶带、胶板、高分子等平板累产品的成型,它具有热板单位面积压力大,设备操作可靠、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(通常为蒸汽、导热油等)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多层之分:按液压系统工作介质则可有油压和水压之分。在橡胶工业中,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。平板硫化机优点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。 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; 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。平板硫化机参数 项目XLB- D/Q350350XLB- D/Q400400XLB- D/Q500500XLB-D/Q600600XLB-D/Q700700公称合模力(MN)0.250.500.601.01.60热板规格(mm)350350400400500500600600700700热板间距(mm)125125150150150工作层数22222最大液压力1616201616热板单位面积压力(Kg/c)20.431.2525.22824.4柱塞直径(mm)152200200300360加热方式蒸汽/油/电蒸汽/油/电蒸汽/油/电蒸汽/油/电蒸汽/油/电每块电热板加热功率2334.24.8操作方式手动/自动手动/自动手动/自动手动/自动手动/自动电机功率(KW)2.22.22.234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。通用加工设备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。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。轮胎设备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。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。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。二 、制约橡机发展的因素 国产橡机的发展起步于50年代,利用原苏联技术奠定了基础,进入六七十年代后基本处于技术的停止期。到改革开放以后的八九十年代,消化吸收了国外具有现代化水平的各种橡机技术,将技术提高到了现在的水平。往后能否取得进一步的发展,那些是制约橡机技术发展的因素,现提出以下的个人看法,仅供参考。1.缺乏橡机技术创新的动力和机制 尽管我国橡机产品的开发研究取得了巨大的成绩,然而每一项成果的取得,都用国外设备和技术作为参考物,这样 就跳不出国外技术的框框。虽然他人技术为我所用是必要的,但我们也应该看到这样做的负面结果,既缺乏国产橡机技术的创新,没有自己的特色。究其原因:意识缺乏政府和企业的支持;二是人们不能正确认识在研究开发的过程中产生的问题;三是没有充分认识和发挥知识在技术创新中的作用。从而导致人们在技术创新面前畏缩不前。我们应积极创造条件,走出开发橡机的新路子。2.科技队伍素质不高发展高新技术的决定因素是人,技术队伍素质的好坏直接影响到研究开发工作的成效。国内一些单位的技术部门,进人不能做到通过严肃考核择优录取,加之培养管理不力,这样形成的技术队伍显然是不可能具有高水平的创造力。因此,技术部门的有人制度必须改革,一定要真正做到能者要,庸者走,不养闲人,不徇私情。天津橡塑机械联合有限公司做的非常好,从而仅仅经过十年左右的努力,造就了一支具有活力、创造力、能吃苦耐劳的橡机开发团队。该公司从1993年开始就承担国家项目,至今已开发成功了别人用几十年也搞不成的几十项具有高水平橡机的新产品。3.工装备加落伍相机产品的水平和质量,除和设计有关外,更重要的是和橡机企业的机械加工条件有密切关系。没有现代化的高水平机床,就不可能制造出来质量优良的橡机产品。纵观全国众多橡机制造企业,除了少数大型橡机企业又不多的进口或国产先进机床外,绝大多数仍在使用国外先进企业淘汰的一般机床。这种状况如若不能改变,我国橡机行业的整体质量水平就上不去。4.国产配套质量欠佳 目前国产机械产品配套件,不论是气动元件、液压元件、控制元件还是测量、显示元器件,虽经历几十载改进提高甚至是引入技术,仍然不能满足使用要求。因此,当机器选用国产配套件是,是整机质量水平下降,导致出口产品外商仅要主机而不要配套系统的现象。此外,选用进口配套件,导致整机价格上升,用户不易接受。因此希望尽快解决国产配套件的质量和性能问题,以助国产橡机的发展。希望与建议1、建立一个有利于技术发展的环境 真正做到“尊重知识”、“尊重人才”和落实“科学技术是第一生产力”的论断, 创造一个让人充分发挥聪明才智的环境。2、加强基础研究, 增强开发实力 近二十余年的实践表明, 虽然橡机行业取得了很大成绩, 但不能否认, 在技术上除了“模仿”和“消化吸收”外, 几乎没有一项是属于自己开发的。因此新产品在技术性能上只能做到和国外同类产品等同。为了改变这种情况必须加强基础技术和理论的研究, 探索新的发现, 增强开发实力。3、橡机开发要与橡胶制品生产相结合 根据目前国内的机构体制情况, 不论是橡机生产企业还是大专院校和设计单位, 由于本身条件不完备, 两者脱节的现象非常严重。要做到结合, 必须彼此合作。然而, 一些单位有怕“技术失密”的思想顾虑, 很难做到这一点。但是要想取得良好的橡机开发成果, 不是自身完备条件, 就是加强和兄弟单位的协作, 两者必具其一。 参考文献1蒋志刚,平板硫化极硫化参数系统刊.橡胶技术与装备,1999,25;2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,2002,283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,1997,234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,2001,275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,1998,256马占星,何月梅。橡胶机械设计(下册)化工工业出版社7刘鸿文,材料力学。高等教育出版社8成大先,机械设计手册第三版(第一卷)化工工业出版社9成大先,机械设计手册第三版(第二卷)化工工业出版社10成大先,机械设计手册第三版(第三卷)化工工业出版社11成大先,机械设计手册第三版(第四卷)化工工业出版社12哈尔滨工业大学理论力学教育组编理论力学东北大学出版社13平板硫化机的形状与发展,于洪林,橡胶技术与发展,1995,21- 9 -摘要平板硫化机主要是在橡胶成品还有胶带和胶板方面的工业加工应用的比较广泛,它在橡胶加工业有着举足轻重的作用,是橡胶加工业的首选加工设备应,它的全称是框式液压传动平板硫化机。 框架式平板硫化机的一些重要零部件包括:活塞,油缸,密封圈,垫台子,活动的平台,加热板,隔热板,上部框架梁、框板,等。橡胶硫化机主要用于带平板硫化,它在一定的单位面积上受到的热板压力比较大,它的设备安全性能较高,后期的设备维护较好。它的主要功能通过液压缸的运动来提供工业生产中所需要的压力和温度,其中温度主要是通过加热的介质产生。在硫化橡胶产业,支柱式平板硫化机是使用旧的模式,在过去我们平板硫化机主要柱结构,现在使用的是框箱型结构。 随着它的不断发展,机械化水平会不断提高,生产效率和劳动也会有很显著的改善,同时机械的占地面积也会减少,附件的装配会趋于完美,零部件的寿命会提高等。我的设计的最初计划包括平板硫化机的一些先关参数,以及一些主要的性能参考值、还有包括它的一些主要的结构部件和附属的零件以及传动的整体体系。让他们能够形成一个整体而且高效的体系,最终完成整个平板硫化机的设计。关键词: 平板硫化机; 工作缸; 液压缸; 活动平台; 上横梁abstract 窗体顶端 Vulcanizing machine model commonly used in rubber products, plastic, plastic sheets and other products, the basic processing equipment rubber industry, widely used in processing rubber industry. Type hydraulic curing machine curing press box the full name of the box. 窗体顶端 Box curing machine main parts: pistons, cylinders, seals, cushion covers, moving platforms, heating panels, insulation panels, beams and plate frame. Vulcanized rubber is mainly used for the treatment of flat tape, which has a hot plate pressure per unit area, less maintenance and reliable operation of the equipment and the like.The main function of vulcanizing press is to provide a pressure and temperature required for vulcanization pressure generated by a hydraulic cylinder by a hydraulic system, the temperature is provided by a heating medium. In the vulcanizing machine rubber industry, pillar flat belt vulcanizing press is to use the older kind of model, used in the past with our flat vulcanizing machine are mostly column structure, but the use of frame structure. Its development trend is to increase the mechanized automatic levels, improve working conditions, improve production efficiency and reduce machine footprint, improve and extend the life of attachment and so on.窗体顶端 My main tank design is the primary vulcanizing machine performance parameters, the main components, transmission and auxiliary equipment. So that their organic combine to form a complete frame vulcanize.窗体底端Keywords: vulcanizing machine; working cylinder; piston; moving platform; on the beam目 录 第一章概述 1 1.1平板硫化机的最新进展 1 1.1.1用平板硫化机模压和硫化 1 1.1.2平板硫化机用模具设计的重要性 2 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 2 1.2平板硫化机的用途,类型及工作原理 2 1.2.1 用途和类型 2 1.2.2基本结构 3 1.2.3工作原理 3 1.3规格与技术特征 4 第二章基本性能参数 5 2.1基本性能参数 5 第三章主要零部件的设计及校核 6 3.1 柱塞 6 3.1.1 结构与材料 6 3.1.2 结构尺寸及强度计算 6 3.2 液压缸 8 3.2.1 结构形式 8 3.2.2材料 8 3.2.3 结构尺寸 8 3.3 密封装置 12 3.3.1 密封装置的要求 12 3.3.2 密封件 12 3.4 热板 13 3.4.1 材料 13 3.4.2 选择电热元件 13 3.4.3 安装方法 14 3.5 活动平台 14 3.5.1 结构 15 3.5.2 材料 15 3.5.3平台负载荷及弯曲受力情况 15 3.5.4强度校核 16 3.6 上横梁 19 3.6.1 材料 19 3.6.2 受力分析 19 3.6.3 弯矩及弯曲应力 21 3.6.4 上横梁最大挠度(在中部) 23 3.7 垫台 24 3.7.1 结构及尺寸 24 3.7.2 材料 24 3.8 主机结构综述 25 参考文献 26 结论 28 致谢 29第一章概述1.1平板硫化机的最新进展 橡胶硫化成型,压缩成型到硫化机,注塑成型,连续硫化和高压釜养护和其他形式。第三个是最常用的固化硫化机硫化。 我们将在下面对硫化机硫化生产问题有四个原因进行讨论 1.平板硫化机本身 2.模具 3.胶料 4.硫化机加工成型技术1.1.1用平板硫化机模压和硫化 我们在设计前分清这些问题,同时也要准确的了解好橡胶所独有的工业生产性质,它和塑料相比有着很大的不同,经过多年的生产实践,发现橡胶有以下四个特点: (1)由于交联的现象产生的固化,所以塑料材料在模具中流动时所引起的粘度的变化,由于焦烧的效果,会使粘度发生变化。 (2)在模具中变化的流路,将产生压力损失。当使用简单的模具,用平板硫化机硫化它不应该导致的压力损失,如果使用旋转成型硫化成型,塑料材料,以产生从所述上部的模具部件斜槽的压力损失流,与塑料相比的压力要更大。压力损失可以被认为是动态摩擦损失和胶橡胶本身和管壁引起的。 (3)当硫化磨枪压力开始上升时,就会除去一个模腔孔,这样就能在改善的产品质量和外观上起到显著的效果,如果凹入表面凝结,模具,从而一个表面的压力也将随之上升,把压力集中的负面影响。若压力上升早固化膜会死表面在与塑料材料接触形成,因为此模式中起到了密封作用,因而温度上升,由于内部橡胶,导致扩张。 (4)产生硫化气体分解原来的小气泡被包裹在橡胶化合物和硫化过程中硫化橡胶内部容易形成挥发性气体的蒸汽气体会在硫化胶体内形成气泡。 1.1.2平板硫化机用模具设计的重要性 要想能在工业生产中获得高品质的橡胶产品,同时能更加了解模具和硫化橡胶内血流动力学,就必须选择合适的硫化机,模具,同时也要掌握非常熟练的操作技巧,尤其是,该模具是特别重要的。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 当硫化机在工业生产中硫化成形时,会出现很多不利于生产的情况,例如上的孔(气体),成形收缩开裂,表面图案的外观情况不理想以及尺寸不准确,缺胶引起的塑料材料流动性能欠缺,模具遭受到严重的污染问题等。并导致不良现象可以从各种塑料原料,模具,硫化成型技术进行分析。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(1)用途: 平板硫化机是在橡胶工业中常用的装置。随着工艺热压机固定或热塑性塑料的压纸机工业中主要由热板,由封闭件和压紧力机构合成。硫化机在工业生产中主要起到一个供应硫化所需的压力和温度的作用。(2)类型:按用途可分为: 橡胶模压制品硫化机,橡胶输送带平板硫化机、胶带硫化机、橡胶平板硫化机。按传动系统可分为: 液压平板硫化机、机械式硫化机、液压机械式硫化机。按操作系统可分为: 非自动平板硫化机、半自动式平板硫化机、全自动平板硫化机。按结构类型可分为:按下支架结构可分为: 支柱式、框式、侧板腭型、连杆式和回转板硫化机。通过加热加热板层数被分: 单层和多层平板硫化机。由液压缸数以: 单缸和多缸型硫化机。液压缸的按位置可分为: 上缸和下缸式硫化机,垂直式和平卧式硫化机。通过加热板可分为: 蒸汽加热,电加热和水加热平板硫化机。1.2.2基本结构(1)主机部分:柱塞,热板,活动平台,垫台,上横梁等。(2)辅助部分:托板模具滑道,模板推出的设备和支架。(3)液压部分:(略)(4)电气控制部分:(略)1.2.3工作原理 当下缸式平板硫化机工作时,随着工作缸自动的推进和拉出,上下模板自动退出,从而扩展出角度,所以更加容易取出产品。锁紧模具与保护压力用主缸,采用电加热。上横梁通立柱上下固定螺帽,使热板间距范围为300-400内可调。在操作中,具体操作如下: 装料 - 合模 - 入模 - 上升平台 - 加压 - 放气 - 硫化保护 - 平台下降 - 出模开模 - 制品取出,从而完成循环。1.3规格与技术特征 平板硫化机的规格用热板的“宽长”,代表了公称吨位。例如:100/600600平板硫化机。第一个数字代表平板硫化机的公称吨位,后面的硫化机加热板的“宽长”的数字,以毫米为单位。 工作液压一般为:水压为120公斤/厘米2 油压为:125, 160, 200, 320公斤/厘米2 主要技术特征包括:型式,热板尺寸,公称吨位,热板间距,层数,柱塞的最大行程,机器的尺寸和重量等参数。31沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第二章 基本性能参数第二章基本性能参数2.1基本性能参数: 公称合模力:0.6MN 热板规格:450450 热板间距:125cm 电加热板最高温度:200 最大热压力:23Mpa 工作液压力:16Mpa 柱塞行程:250mm 外型尺寸:8205201600mm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三章主要零部件的设计及校核3.1 柱塞 柱塞是硫化机的重要的工作组成部件,它与工作缸,密封件和夹紧法兰盖其他组件和可以提供液体压力的子组件可以被转换带动平台或可移动的横梁的功能。3.1.1 结构与材料 结构式柱塞硫化机根据吨位大小,液压缸的变动,该平台速度变化和冲程设计的。(1)柱塞和工作缸组合: 单动柱塞结构形式。(2)柱塞结构: 制造中空柱塞,因为柱塞的直径D150cm,一旦以减轻重量,柱塞的底部与工作缸底部相配合。 选用灰铸铁材料。3.1.2 结构尺寸及强度计算 (1)柱塞外径的确定: (3-1) 取D=250mm 式中:D为柱塞外径,250mm P为平板硫化机公称总压力,0.6MN P为工作液的最高压力,160 制造中空柱塞,因为柱塞的直径D150cm,一旦以减轻重量,柱塞的底部与工作缸底部相配合。 (2)柱塞壁厚的确定: (3-2) 式中:为铸铁的许用压力, 为柱塞安全系数 取 为常数 铸铁柱塞 为工作液的最高压力 所以 规定大于等于40mm 所以取 (3)柱塞内径: (4)柱塞长度: 柱塞应充分考虑工作行程长度,工作缸长度和主机安装,一体化的长度,构尺寸如图3-1图3-1 柱塞结构简图3.2 液压缸 平板硫化机液压缸是动力传递的主要部分,是在高压下操作的厚壁容器。3.2.1 结构形式 工作缸中带有密封装置的内部,一槽设置在气缸的开口端的内表面进行处理,该密封部分被放置在凹槽中,柱塞的长度相对较小,在更换密封件,所述的活塞和所述垫可以是台分离,然后将柱塞向下工作缸底部,此时,沟槽在上部的以露出气缸方便更换环,该结构密封性差在低压力。3.2.2材料 根据液压、柱塞速度、规模等因素综合考虑,选择的材料是ZG45。3.2.3 结构尺寸(1)工作缸内腔直径: 工作缸内径径是根据柱塞的直径选定,因为在250毫米以上柱塞的直径,工作缸内腔直径比柱塞25毫米的直径大,所以工作缸。(2)工作缸壁厚的确定: 铸造的工作缸 (3-3) 式中:工作缸内腔直径, 材料抗压许用应力, (3-4) 式中:材料抗拉强度极限, 工作缸安全系数,取 所以 工作液压力, 所以 工作缸外径 (3)工作缸各部分尺寸的确定:.过渡圆半径 取r=65mm.工作缸凸肩的高度确定 工作缸壁厚 (3-5).导向长度 柱塞外径 D=250mm 取 取120mm .凸肩出圆角半 (3-6) 取.球底半径 工作缸内半径 取 取 为了使内密封进油以增强密封效果,应留15mm斜度。.工作缸内腔深度 (3-7) 式中:柱塞的最大行程 取 密封装置初选的长度 导向长度 其他长度 所以 此深度待密封件确定后应适当调整,由于工作缸深度估算柱塞长度。 这个长度应调整 柱塞长细比是,是短柱。这是没有必要检查其稳定性,应力应考虑纯压缩压力。当使用上述类型的硫化机时会出现很多问题,例如,升降时的运作速度会随之明显降低,尤其是塞柱完全靠自己本身的重量来完成下降的过程,所以无法通过控制住赛的下降速度来降低柱塞的位置,我们通过把工作缸与底座作为一体进行整体铸造的形式来解决这个问题,并且将两个较小的合模固定在基座的两侧,同时使用两个较小的油缸,以保证要求中的升降速度。 工作缸工作受到内部压力,导致环向应力。 径向应力和轴向径向应力和轴向应力需要三个应力应小于容许应力。这时外压力 应力按要求这三种应力均应小于许用应力。此时外压,内压 三向应力为:.径向应力: (3-8) .周向应力: (3-9) 式中:工作缸的外半径, 工作缸的内半径,所以 .轴向应力: (3-10) 所以 /c的抗拉强度极限工作缸的安全系数,取所以需用抗拉应力 三种应力均小于许用应力。故设计安全。 3.3 密封装置 工作缸体和活塞的组件,平板硫化机在工作过程中,密封装置会起到很大的作用是重要的组成部分,气缸密封构造的完整性在很大程度上都取决于密封装置的严密。3.3.1 密封装置的要求 (1)较好的密封性能,密封装置必须保持良好的密封性,从而避免工作液的损失,影响液压冲击保留。 (2)结构应该是简单的,金属材料的整体密封构造消耗少,便于制造,不需要很高的精度和平滑性,低制造成本。 (3)耐用,便于安装和拆卸。 (4)更小的摩擦阻力。这样做不仅可以减少零部件表面的磨损,而且从很大程度上降低了能耗。3.3.2 密封件 密封环作为一种性能良好的密封运动部件,它的应用及其广泛,设计采用形轴密封圈,属于帮助密封,高压作用下密封性能的密封形式是好的。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 热板热板是硫化机的重要组成部分。固化操作加压和加热制品及模具采用热板的温度分布在热板均匀,直接影响仅通过质量治愈。面盘受到罚款处理,需要一个平面平直光滑,使硫化产品或模具和板接触。为了确保在为了与板,压缩和固化产品的产品或模具的良好接触,以确保均匀加热。3.4.1 材料热板材料选用,采用电加热,初定尺寸:45045060 (3-11) 式中:比热 取C=0.117kal/gt 热板重量 最高工作前温度 取 加热前温度 取室温 加热时间 取 热效率 取 所以 3.4.2 选择电热元件: 在设计中我们优先选用管状电加热器,它的管内放有金属电阻丝,并且在多余的空隙部分填满了结晶氧化镁,它具有良好的导热性和绝缘性,它可以直接放在固定金属中作为加热元件,此处选择型电加热元件,每个功率为,共选六个,总功率为3kw,满足要求。 直径为,长,电压3.4.3 安装方法 在热板块并未钻等距通道的水平孔,为了安全,连接导线的地方应覆盖安装。平板内应装有温度继电器,一自动控制平板的工作温度。图3-3热板结构简图3.5 活动平台 因为柱塞和活动平台是直接相连的,所以当柱塞液压降低的时候,平台的位置也会随之升高和降低,当平台受到均匀的压力,平台会发生形变,这会影响框类型硫化机的准确性。3.5.1 结构 平台作为一种加强筋及立柱的导向孔的铸铁件。它的工作表面和立柱间的距离主要取决于加热平板的尺寸。 此设计采用但柱塞平板,当柱塞有立柱的导向孔,在加工立柱孔时,必须严格保持其轴线垂直于平台工作表面。3.5.2 材料 选取铸铁 弯曲极限疲劳应 安全系数取 许用应力: (3-12) 弹性模量3.5.3平台负载荷及弯曲受力情况 平台由于帧滑动时的工作平台可以简化为两个支点的自由悬臂梁,力的长度就是450mm,就是热板的长度,承受均布载荷,两支点间距为柱塞中径。 均布载荷 可动平台的弯矩方程如下: (3-13) 当x=9.5时有最大弯距 (3-14) (3-15) 当时平台中心处弯矩为: (3-16)受力分析如图3-4图3-4受力分析图3.5.4强度校核(1)-截面可动平台中心处,截面形状尺寸如图3-5图3-5可动平台-处截面简图 截面形心位置: 截面惯性弯矩 抗弯截面模量: (3-17)平台中心处截面应力 (3-18)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 截面行心位置: 截面惯性矩: 抗弯截面模量: 平台中心处截面应力 检查两处应力后小于许用应力,因此安全。可动平台中心挠度:单活塞平台,当柱塞直径小,机械模型可以近似为连接到平台柱塞即半圆形柱塞重力剖面中心的焦点。梁的延伸臂的固定端。柱塞七挠度的范围内集中中央平台上。平台环绕偏转在其中偏转应在重心的平台的最大偏转。再加重心到比边缘悬挂偏转值。可以问几何失真类似关系的挠度值的这部分。偏转平台应尽可能小,而不能超过的厚度要求的工艺和产品的厚度均匀性的容差范围。 (3-19) 在工作中以热板全部用上为最危险的移动平台,它没有检查最小模具弯曲产生的应力。3.6 上横梁 上横梁主要的作用是承受硫化机加压时产生的各种载荷,这些部件通过立柱连接为一个整体,最终形成一个坚实的封闭框架。3.6.1 材料 选取弯曲极限应力 安全系数取 许用应力: 3.6.2 受力分析上横梁的结构受力情况如图3-7图3-7 上横梁的结构及简图 上横梁可以看作是一个自由放置在两个支点上受均布载荷的梁。-及-截面为受力危险截面,当平板硫化机正常运作时,螺母松动或者松紧程度不同以及载荷出现偏载,这些会造成螺母松的立柱受力小,其他立柱的载荷就会明显的增加,就有可能导致上横梁的断裂。3.6.3 弯矩及弯曲应力 当上横梁由上沿着中心的最大负荷的弯曲应力的负荷,在边缘的中间肋的横截面的风险,即-截面-截面强度计算:最大弯力矩是: (3-20) 其中: -截面形心位置: 截面惯性矩: 图3-8 上横梁-截面简图抗弯截面模量: 故-截面处的最大弯曲应力为: (2) -截面的强度计算: 两个侧片,每一侧假定标称吨位一半的力,有螺母固定并支撑在内部臂梁,拧紧螺母将产生预载力在所承受力上加,则: -截面的弯矩与弯曲应力为: (3-21) 式中: 柱支撑臂孔中心距-截面距离, -截面形状尺寸如图所示3-9图3-9 上横梁IIII截面简图截面型心位置: 截面惯性矩: 抗弯截面模量 故截面处的最大弯曲应力为: 所以安全,符合要求3.6.4 上横梁最大挠度(在中部) (3-22)式中:材料的弹性模量, -断面的惯性矩, 上横梁两立柱中心距, 上热板长度, 所以 综上所述,上横梁符合设计符合要求。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 取安全系数 其许用应力 当工作缸和基座连合在一起,迫使受力情况很复杂,力简化的方式特别多。此时,计算机外壳时,只取A-A的剖挠曲模量以上部分,不包括缸体,当液压力作用在穿过筒壁中的端基部分,弯曲基体的底座,根据到壁的力的筒壁应力分析的轴向厚度沿着容器壁厚分布均匀。 cm2 (3-23) 式中: 故: 3.8 主机结构综述 通过对主机各个零部件,计算和检查的主要组件的上述结构设计,可以看到主机的整体结构。现总结如下: 该机是电加热,框式双层平板硫化机。液压缸只用下缸类型,在加载柱塞。引导部分缸内的柱塞和工作缸导向要保证一定配合的契合,H9 / F9是这一配合的间隙。内有凹槽的工作缸内置Y型轴,Y型轴又氟橡胶制作。柱塞上有垫台和可动平台,垫台与柱塞和工作缸都一定的配合,配合间隙为H9/f9,垫台与可动平台之间的配合亦为H9/f9。 上下热板分别连接螺栓和活动平台分别。在热板,有一个电加热元件和温度控制加热温度,温度控制继电器。工作刚、上横梁用螺栓固定在框板上。要保证上中下热板的平行度,以保证制品的厚度均匀性。在油泵的作用,在一定程度的压力通过管进入油缸,液压驱动。柱塞和可动平台快速的上升与下降。框架板相对于平台作为当在热板上在高压下夹紧作用与柱塞油紧密接触的上横梁,停止运动,热板开始加热,工作缸保持压力以完成硫化产品的硫化。相反,油缸推动其快速下降。沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 参考文献参考文献1 吕百龄,21世纪我国橡胶工业发展趋势,橡胶技术与装备.2004年第5期2 于清溪.橡胶产业机构形态分析,橡胶技术与装备,2004年第8期3 于洪林.平板硫化机的形状和发展趋势,橡胶技术与装备,1995,26284李纪生,湖州橡胶机械厂.我国平板硫化机的技术进步与市场分析,橡胶技术与装备,1997,7105 成大先.机械设计手册(第一卷).M北京:化学工业出版社6 成大先.机械设计手册(第二卷).M北京:化学工业出版社7 成大先.机械设计手册(第三卷).M北京:化学工业出版社8 成大先.机械设计手册(第四卷).M北京:化学工业出版社9 成大先.机械设计手册(第五卷).M北京:化学工业出版社10 马占兴,何月梅.橡胶机械设计(下册).M北京:化学工业出版社,198111 张玉,刘平主编.几何量公差与测量技术(第三版).M沈阳:东北大学出版社,199912 杨顺根,桂林橡胶工业设计研究院.国内外工艺制品机械发展概况(二),橡胶技术与装备,1994,131713 付广艳主编.工程材料.M北京:中国石化出版社,200614 杨顺根,白仲元主编.橡胶工业设计手册 第九分册(下册).M北京:化学工业出版社,199415 刘朝儒,吴志军,高政一等主编.机械制图(第五版).M北京:高等教育出版社,200616 濮良贵,纪名刚主编.机械设计(第八版).M北京:高等教育出版社,200617 哈尔滨工业大学理论力学教育组编.理论力学(上册).M北京:高等教育出版社18孙恒、陈作模,机械原理。北京:高等教育出版社,2000.19杨德武.机械设计手册 M.吉林:吉林科学技术出版社,2006. 20Engle P A. Impact Wear of Materials 2nd ed. New York:Elsevier,198621Rudoph.J.Eggert. Standard Handbook Of Machine Design (2nd Edtion).200422 巫静安,李木松. 橡胶加工机械 M.北京:化学工业出版社,2006: 31523 马古兴,何月梅.橡胶机械设计 (上册)M.北京:化学工业出版社, 1981.24 刘鸿文. 材料力学.高等教育出版社25 孙志礼,冷兴聚,魏延刚,曾海泉.机械设计.东北大学出版社26 马古兴,何月梅. 橡胶机械设计 (下册) M.北京:化学工业出版社, 1981.27机械设计手册第二版,下册.M.北京:化学工业出版社28 哈尔滨工业大学理论力学教育组理论力学(上册).高等教育出版社29 吴宗泽,罗胜国.主编机械设计课程设计手册(第二版)M.北京:高等 教育出版社,1999.30 张玉,刘平 几何量公差与测量技术 M.沈阳:东北大学出版社.1999: 4880.31 逮允海.工程材料教程M.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005:38 64.32 成大先等.机械设计手册 (第二版)M.北京:化学工业出版社,1990.33 成大先等.机械设计手册 (第三版)M.北京:化学工业出版社,1994.34 平板硫化机的形状和发展趋势,于洪林,橡胶技术与装备,1995;21(5); 2628.35 国内外工艺制品机械发展状况(二),杨顺根,桂林橡胶工业设计研究院, 橡胶技术与装备,1994;(2);1317.36 于清溪,橡胶产业机构形态分布,橡胶技术与装备,2004年第八期;37 Miasaki T , Hotta Y, Lee WS, Fujiwara T, Koizumi E, Fukunaga H, Kawawa T. Construction and Realization of the Intelligent Mechanical Steric Park .Automation & Instrumentation, 2002.P11-16;38 Saeid M. Optimum Design of Stowed Stereoscopic Garage .Approaches Computers Industry Engineering, 2003.P32-39;39 K.P. Karunakaran , P.V. Shanmuganathan , ,S.J. Jadhav, ,P.Bhadauria. Study on Computer Monitoring System of Multi-storey Up-down and Translation Stereo Garage .Materials Processing Technology, 2000.P3-9;沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 结论结论 三个多月毕业毕业设计结束了,我不会忘记这难忘的几个月。我徜徉在书海找一天的信息,在许多书籍清单面前,最难忘的是激动和兴奋,每次来查找信息;亲自设计的图纸时,记得想出每一个小步骤,以实现这一愉快的心情;要说明我有最后期限到深夜,但亲手打的每一个字,我的心脏充满了喜悦,而是不疲劳。 在这学期的设计,我获得了很多知识,这通常是在课堂上无法学到。脚踏实地,对待学习认真,严谨,求实的态度,不怕困难,持之以恒,吃苦耐劳的精神是我最大的收获在本设计中。我认为这是意志的磨练,是对我来说是真正的能力的加强,也对我今后的学习和很大的帮助的工作。 在本次毕业设计也使我们进一步学生之间的关系,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家一起讨论,并听取他们对更好地理解我们的知识不同的意见,所以在这里非常感谢你的帮助我的同学。 在这里,我要感谢我的导师和专业教师,你的悉心指导和关怀,使我能够顺利完成毕业设计。老师对我的学术研究都倾注了大量的汗水和努力,严谨的治学态度,渊博的知识,无私奉献,是我深受启迪。沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 致谢致谢 我首先要感谢沈阳化工大学科亚学院以及主校机械工程学院的各位老师,谢谢你们的细心的讲解和栽培,是你们无私的奉献让我成为了一名合格的大学生,是你们为我将来的人生铺上了知识的道路。 四年的学习生涯即将结束,它给我留下了美好而难忘的回忆。在此论文完成之际,我心中百感交集,但更多的是感激。此毕业设计是我四年学习生活的结果,更是对我四年学业的一次检验。 首先,我要向我的指导老师董林福老师表示由衷的感谢。感谢董老师在我进行论文的过程中给予我许多建议,使我得以顺利地确立论文研究方向。在我提交毕业设计后,老师又对我的设计进行了批阅和注解并详细的讲解,帮我将原本混乱不清的思路理清。董林福老师在指导过程中严谨的学术态度,以及对我中期设计工作耽误的理解和平时对我的关心。 其次,我要感谢诸多科老师。四年来,他们不仅教给我知识,为我打开一扇开向世界的窗,还为我的人生指引方向,让我在求学的路上顺利前行,我在此深表谢意! 最后,我还要感谢陪着我一路走来的同学们。四年来,他们给了我很多帮助与鼓励,让我有勇气面对挑战;他们还让我收获了弥足珍贵的友谊,让我在实现梦想的途中不会感到孤单和无助。
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