新型螺杆式注塑机的设计【文献综述】
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毕业设计(论文)文献综述(2012届)题目电话机三维造型与注塑模具设计指导教师院系班级学号姓名二〇一一年十二月五日[塑料模具的发展] 文献综述摘要模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备,模具生产的最终产品的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍,因此模具工业是国民经济的基础工业,模具的生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。
由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在,因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。
塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时,专和精仍旧是一个必然的发展趋势。
关键字:塑料模具、发展、标准化、CAD/CAM 、差距塑料模具是成型塑料制品的工艺装备或工具。
根据塑料成型工艺方法的不同,通常将塑料模具分为注射模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具、热成型模具等。
合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是实现现代塑料制品生产必不可少的三大重要因素。
尤其是塑料模具对实现塑料成型工艺要求、保证塑料制件质量、降低生产成本起着重要的作用。
一副品质优良的塑料模具可成型几十万次,甚至上百万次。
这与模具设计、选材、制造和使用维护有着很大关系。
对塑料模具设计的要求是:能生产出在尺寸精度、外观、物理性能、力学性能等各方面均能满足使用要求的优质制件。
在模具使用时,力求生产效率高、自动化程度高、操作简便、寿命长;在模具制造方面,要求结构合理、制造容易、成本低廉。
我国塑料模具的发展现状整体来看,中国塑料模具无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步,但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比,差距仍很大。
一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。
在总量供不应求的同时,一些低档塑料模具却供过于求,市场竞争激烈,还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。
近年来,塑料模具工业迅速发展,体现在模具产品向着大型、精密、复杂的方向发展,综合技术含量不断提高,模具制造周期不断缩短。
挤出机分流型螺杆的设计在螺杆一定部位上安装销子、柱、角锥体或多孔板等分流元件,或者直接在挤出机螺杆上铣出凸柱、开分流沟成分流孔的螺杆角分流型螺杆。
分流型螺杆的种类诸多,我们在此重点介绍分流型销钉螺杆和分流型 DIS 螺杆,面对其它分流型螺杆进行普通性阐明。
销钉螺杆上的销钉普通设在螺杆母体(10-8)或螺杆头部上(图 10-3)。
前者重要用来增进塑料的熔融,后者重要用来增进熔料的混合。
螺杆上装设销钉后塑料的熔融过程发生了较大的变化。
在普通螺杆上,外界的传到热量和熔料本身因剪切而产生的热量都必须从液相通过份界面传往固相,由于塑料的导热系数较低,整块的固体从大块逐步熔化到完全消失需要较长的时间,并且也必然存在着图(4-4)所示的那样的温度梯度,这就是说温度波动和径向温差是必然存在的。
但是销钉螺杆上,当塑料通过销钉时料中的固相被粉碎细化,细小的固相与液相混在一起被其包围,热量从各个方向从高温液相传往低温固相,熔化时间缩短(图10-1)。
另外,销钉等分流元件对塑料造成附加的阻力,塑料流过时产生了剪切与摩擦,这些都有助于塑料的熔化。
图10-2 表达了在螺杆上增设销钉型混炼元件后古县各分部函数发生变化的实测数据。
由图可见:当没有销钉时塑料要通过 21D 的长度后才全部熔融,而假设七排销钉后,只需15D 便全部熔化。
因此增设销钉便可在增大转速提高产量的同事确保固相在螺杆上全部及时熔化。
我们曾经用图 10-3 的销钉螺杆进行过实验。
在加工 LDPE 时,该螺杆在 n=210rpm 状况下塑化质量良好,产量达成 63kg/Hr,此时熔料温度尚不超出170°C(图 10-4a)。
面用来对比的普通螺杆当 n=110rpm 时已出现了塑化不良的象征,其产量为 32kg/Hr。
实验成果正是证明了销钉螺杆能够较大地提高产量。
普通来说,在螺杆上增设销钉后产量大概能提高 30-100%。
除此以外,当固相粉碎与细化后,液相的热量及时传给了固相,在促使固相熔融加紧的同事也减少了液相的温度,这对减少挤出物的温度是很有利的。
中国计量学院班级:RR质量R班设计(论文)题目:田口方法在注塑工艺参数优化中的应用研究指导教师:RRRRRRR二级学院:质量与安全工程学院20RR年田口方法在注塑工艺参数优化中的应用研究(中国计量学院质量与安全工程学院,浙江杭州Taguchi注塑;注塑工艺优化;田口方法随着经济全球化的发展,市场竞争日趋激烈二与时间和成本一样,质量已成为企业生存与发展的主要制胜因素。
广泛应用国内外先进的质量方法和质量技术对于企业改进产品质量、提高产品竞争力具有重要意义。
此次毕业设计主要研究在塑料制品行业,利用质量管理工具田口方法对注塑机工艺参数的优化与改进。
1注塑机的工作原理注塑成型利用塑料的热物理性质,把物料从料斗加入料筒中。
使物料熔融,在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆。
沿着螺槽向前输送并压实。
物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化,熔融和均化。
螺杆旋转时,物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下,把已熔融的物料推到螺杆的头部。
与此同时,螺杆在物料的反作用下后退,使螺杆头部形成储料空间,完成塑化过程。
然后,螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下,以高速、高压,将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中。
模具在合模机构的作用下,开启模具,并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下[1]。
注塑机作业循环流程如图1所示。
2模部件、机身、液压系统、加热系统、控制系统、加料装置等组成(如图2所示)[2]。
图2注塑机组成示意图3注塑工艺参数注塑机的工作原理及其结构组成决定了其工艺参数对于注塑成品质量的重要性及关键性。
注射成型中,工艺参数的变化直接影响模具内熔体流动状态和最终制品的质量[3]。
对于注塑制品来说熔体的流动将直接影响制品的质量。
注射成型的非线性、多变量特性使得成型过程中工艺的设置及生产中保持理想工艺非常困难。
如何获取并保持优化工艺是获得高质量产品的关键[1]。
研究工艺参数对制品质量的影响关系,确定工艺变量对制品质量指标的影响度是选取控制变量、抽取工艺特性数据及制品质量特性数据、基于工艺参数与制品质量之间的关系模型的前提。
前言塑料模具技术的发展日新月异,在现代工业、餐具、玩具等行业中的应用很广泛,模具是生产各种产品的重要工艺装备。
此次毕业设计的题目是塑料成型模具的设计。
塑料模具的分类很多,按照塑料制件的不同可分为:注射模、压缩模、压注模、挤出模、气动成型模等。
注塑模具又称注塑成型,是热塑性塑料制品生产的一种重要的方法。
除少数塑料制品外,几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型方法生产塑料制品。
注塑模具不仅用于热塑性塑料的成型,而且成功用于热固性塑料的成型。
模具以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。
模具的制造精度越高,制造成本越高,因此应延长模具的使用寿命,尽量缩短模具的制造周期,来降低生产成本。
塑料制品以其密度小、质量轻的优点在工业中的应用日益普遍,大有“以塑代钢”的趋势。
塑料模具可以满足塑料的加工工艺要求和使用要求,可以很好的降低塑料制品的生产成本。
塑料的质量要靠模具的正确结构和模具成型零件的正确形状,精确尺寸几较低的表面粗糙度来保证。
本次设计的模具用于有机玻璃制品的生产制造。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗称有机玻璃,属于热塑性刚性硬质无色的透明材料,具有良好的综合力学性能及电绝缘性,制品尺寸稳定,容易成型,有一定的耐热性、耐寒性和耐气候性,表面硬度不够,容易擦伤,易溶于有机溶剂,又可以软化熔融,可再次成型为一定形状的制品,如此可反复多次。
因此选用该塑料有助于废料和旧弃塑件的二次回收,循环利用。
有一定的环保效应,减少了现实中的“白色污染”。
第一章塑件成型工艺分析第1.1节塑件分析1.1.1 塑件二维工作图如图1-1所示图1-11.1.2 塑件1.塑件材料名称有机玻璃(PMMA);2.色调无色透明;3.生产纲领大批量;4.塑件结构该塑件外形为长方体类零件,但内有凹腔和凸台,塑件壁厚均约为2mm,其脱模斜度为30/~1°30/(取1°),采用一般精度等级MT5级。
第1.2节塑件原料(PPMA)的工艺性能1.2.1 支架底托的原料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)1.物料性能聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色的透明材料,具有良好的综合力学性能及电绝缘性,制品尺寸稳定,容易成型,有一定的耐热性、耐寒性和耐气候性,易溶于有机溶剂,表面硬度不够,容易擦伤。
文献综述机械设计制造及其自动化螺杆加工工艺分析与成形刀具设计前言改革开放以来,特别是1985年后螺杆的生产应用得到了飞速的发展,螺杆也进入了飞速发展的阶段。
随着市场的不断壮大,诸如螺杆泵、螺杆压缩机、橡塑挤出机、汽轮机、鼓风机、透平机等高技术、高性能机械装备的需求量越来越大,对其性能的要求也越来越高,它们在军事、石油、机械、航空、能源、化工、塑料等国民经济的多个重要工业领域中具有广泛的应用。
目前我国的螺杆机械产品生产相对落后。
启点时间晚,螺杆机械设备----单螺杆泵是1932年由法国工程师Moineau发明,并由德国PCM泵公司制成产品。
三螺杆泵是1931年由瑞典IMO公司发明并制造的。
我国于1984年引进德国Allweiler公司的制造技术和英国Holroyd公司的2AC螺杆铣床和配套设备后,我国才开始批量生产螺杆泵。
对于螺杆泵的生产我国比国外整整落后了20年。
因而,对螺杆的成形原理进行研究,解决加工过程中存在的关键技术问题,研制出先进高效的螺杆加工装备,无疑将促进我国的螺杆制造工艺水平的提高,进而促进螺杆相关机械行业的发展。
正文1.螺杆技术应用举例:随着国内市场对螺杆机械的需求不断增加,螺杆应用技术也在不断的更新单螺杆技术的应用:单螺杆挤压是借螺杆和筒体对物料的摩擦来输送物料的,一种并列组合形式的应用,是一种并列组合形式,其右面采用变径变螺距的螺杆,可使芯料更加紧密,可应用于夹心产品(夹心条、糖、汤元、月饼等) 的成型。
双螺杆技术的应用:双螺杆挤压是由一对互相啮合的异向和同向旋转的螺杆组成,靠正位移原理强制输送物料,它剪力、传热面积大,计量准确,回流少,供料性能好,故尔适用于比单螺杆更高的速度和产量。
对块状物而言,螺杆输送装置还可将不规则排列的成批零件(圆柱形,长方体形等) 按工艺要求的条件,逐个地供送到给定的工位,完成增距、减距、分合流、升降、起伏、调头、翻身等动作。
多螺杆技术的应用:将二根以上螺杆(可以是10个或更多,最好偶数) 组合,并将螺杆设计成不同的特殊空间曲面,不同的头数,充分利用螺杆的径向直径、横向螺距的变化,可以设计出全新的多螺杆机,可用于揉搓、强化、剪切、成型产品等用途(如面团的揉搓,糖条的揉挤,块状物的破碎等)。
简述螺杆式注射机成型原理
螺杆式注射机注射成型原理如下:颗粒状或粉状塑料经料斗加入到外部安装有电加热圈的料筒内,颗粒状或粉状的塑料在螺杆的作用下边塑料化边向前移动,欲塑着的塑料在转动螺杆作用下通过其螺旋槽输送至料筒前端的喷嘴附近;螺杆的转动使塑料进一步塑化,料温在剪切摩檫热的作用下进一步提高,塑料得以均匀塑化。
当料筒前端积聚的熔料对螺杆产生一定的压力时,螺杆就在运动中后退,直至与调整好的行程开关相接触,具有模具一次注射量的塑料欲塑和储料(即料筒前部熔融塑料的储量)结束;接着注射液压缸开始工作,与液压缸活塞相连接的螺杆以一定的速度和压力将溶料通过料筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中;保压一定时间,经冷却固化后即可保持模具型腔所赋予的形状;然后开模分型,在推出机构的作用下,将注射成型制件推出型腔。
文献综述
机械设计制造及其自动化
新型螺杆式注塑机的设计
研究背景:
加入WTO以后,将对我国塑机行业的发展产生重大影响,对企业来说机遇和挑战并存。
除了幼稚工业在一定时段内得到保护外,其他的行业关税壁垒的保护将不复存在。
关税的降低会使大量的进口机占领国内市场,先进的技术、优秀的品质及良好的服务都具有强劲的竞争力。
利用我国开放的优惠条件,一些发达国家和地区的塑机制造商,已经进入我国内地。
在江苏省昆山市的经济开发区,已经汇集了多家代表台湾塑机制造业的厂家。
香港震雄的塑机制造业已经全部搬迁到深圳新工业园区,他们充分利用国内的人力和物力资源,减少生产成本,然后同我们开展市场竞争。
而我国的塑机行业也可以低税进口质优价廉的配套零件,提高整机的质量水平,有利于出口。
[4]
行业展望:
我们应该抓住机遇,迎接挑战,扬长避短,找到本企业的发展空间。
首先,应该确立外向型发展战略,大力扩大出口,创造条件使自己的产品进军国际市场,特别是优势产品应该加强出口工作力度,提高市场占有率。
鼓励更多的企业到境外设研究所,办企业,特别是东南亚、中东、非洲、俄罗斯和东欧市场都具有很大的潜力。
第二,积极扩大国际经济技术合作,大力引进国外先进技术,可以是合资合作,也可以是购买技术。
选择国际知名品牌的制造商,设立联合的产品开发研究机构。
第三,积极推行专业化生产,改变大而全、缺乏高、精、尖的弱势,提高关键零件部件的质量水平,把创造世界名牌产品作为奋斗的目标。
确立优质高效精益求精、至诚服务、誉满全球的质量方针。
跟踪世界先进技术,通过加大科技投人,加强产、学、研相结合的研究开发,突出自主的技术创新加速科技成果的产业化,加快塑机产品的升级。
由于注塑机前几年发展过快,现在除了大型机,一般规格的注塑机已经供大于求,销售量能维持在顶峰期的1/3左右已经很不错了。
但是一些科技含量的注塑机,市场需求却渐渐走强。
[5]
注塑行业发展重要性:
中国塑料机械工业总产值相对于我国国民经济总体而言,是很轻微的,相对于整个机械工业来说也是很小的,世界各国基本上也是如此。
比如1999年,美国塑料机械工业年总产值约占其国民经济总产值的万分之五,日本为万分之四点五左右,法国为万分之二,德国、意大利则为万分之十左右,我国1999年为万分之七点二左右。
2001年塑料机械工业总产值约占我国机械工业总产值的千分之四点二,2003年却占千分之五点九。
尽管塑料机械工业其直接占国民经济和机械工业的份量很小,不过由于目前各国国民经济中,制造业已广泛地使用塑料制品,因此,塑料机械实际上已成为各种制造业的必须技术装备,因而显示出其在国民经济中的重要地位。
由近十年来世界经济的发展可以看到,哪怕世界经历了1994年至1997年金融危机,在此阶段内世界经济的各个重要领域,都受到了非常大的冲击,而世界塑料工业包括塑料机械工业却在同一时期内都仍保持3.5%~4.5%的增长,这说明塑料原材料工业与塑料机械工业有很强的增长力,从这一角度来说:欧州、美州工业发达国家曾有人预言:21世纪是塑料的世纪,21世纪的世界是塑料的世界,同时也预言,中国是21世纪内塑料工业最大的市场也是至今世界上所剩下的唯一的最大市场。
21世纪以来,我国国民经济的持续高速发展,经济全球化两个市场的强劲拉动,塑料行业近年来的增长速度一直保持在10%以上,以塑料加工和应用为核心、包括塑料机械与模具、塑料树脂和助剂为一整体的中国塑料工业已成为新型朝阳产业。
注塑机的结构:
一台通用型注射机主要包括注射系统、合模系统、液压控制系统和电器控制等四部分。
注塑机的结构
1—合模液压缸 2—锁模机构 3—移动模板
4—顶杆 5—固定模板 6—控制台7—料筒及加热器
8—料斗 9—定量供料装置 10—注射缸
(1)注射系统
注射系统包括料斗、料筒、加热器、计量装置、螺杆(注塞式注射机为柱塞和分流梭)及其驱动装置、喷嘴等
作用;加热熔融塑料,使其达到粘流状态;施加高压,使其射入模具型腔
(2) 合模系统
合模系统主要由前后固定模板、移动模板、拉杆、合模油缸、连杆机构、调模机构以及制品推出机构等组成。
作用;实现模具的闭合、锁紧、开启和顶出制品
(3)液压传动和电器控制系统
保证注射成型按照预定的工艺要求(压力、速度、时间、温度)和程序准确
运行。
液压传动系统是注射机的动力系统,电器控制系统则是控制系统。
[1]注塑部分:
目前,最常见的注塑装置有单缸形式和双缸形式,本次设计的注塑机是双缸形式的,并且螺杆注塑是由液压马达直接驱动。
工作原理是:预塑时,在塑化部件中的螺杆通过液压马达驱动主轴旋转,主轴一端和螺杆键连接,另一端和液压马达键连接,螺杆旋转时,物料塑化并将塑化好的熔料推到料筒前端的储料室中,与此同时,螺杆在物料的反作用下后退,并通过推力轴承使推力座后退,通过螺母拉动活塞杆直线后退,完成计量,注射时,注射油缸的杆腔进油通过轴承推动活塞杆完成动作,活塞的杆腔进油推动活塞杆及螺杆完成注射动作。
[8]
卧式机双缸注射注塑装置示意图
(a)是俯视图;(b)为注射座与导杆支座间的平视图
1-油压马达;2,6 -导杆支座;3-导杆;4-注射油缸;5-加料口;
7-推力座;8-注射座;9-塑化部件;10-座移油缸
参考文献:
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