塑料注射機注射裝置設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】【三維PROE模型】
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一.設(shè)計題目:塑料注射機注射裝置設(shè)計
二.選題目的和意義:
注塑機是塑料機械的主要品種之一,占塑料機械總產(chǎn)值的38%,有1/3的塑料制品是由注塑機生產(chǎn)的。通過對塑料注射機注射裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計,掌握塑料設(shè)備的設(shè)計步驟,通過對TTI—95G塑料注射機的測繪,掌握測繪及整個裝置的設(shè)計方法。了解和熟悉注射機主要零件的加工制造工藝。
三.論文綜述:
1. 塑料注射機在現(xiàn)代工業(yè)中的地位
注塑機具有能一次成型外型復雜、尺寸精確或帶有金屬嵌件的質(zhì)地密致的塑料制品,被廣泛應(yīng)用于國防、機電、汽車、交通運輸、建材、包裝、農(nóng)業(yè)、文教衛(wèi)生及人們?nèi)粘I罡鱾€領(lǐng)域。在塑料機械迅速發(fā)展的今天,注塑機不論在數(shù)量上或品種上都占有重要地位,其生產(chǎn)總數(shù)占整個塑料成型設(shè)備的20%--30%,從而成為目前塑料機械中增長最快,生產(chǎn)數(shù)量最多的機種之一。
注塑機是目前中國塑料機械中發(fā)展速度最快、水平與工業(yè)發(fā)達國家差距較小的塑機品種之一。但主要指普通型注塑機,在特大型、各種特殊、專用、精密注塑機的多數(shù)品種方面,有的產(chǎn)品尚屬空白,這是與工業(yè)發(fā)達國家的主要差距。
2. 我國塑料成型機械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
注塑機是塑料機械的主要品種之一,占塑料機械總產(chǎn)值的38%,有1/3的塑料制品是由注塑機生產(chǎn)的。中國注塑機企業(yè)主要分布在東南沿海、珠江三角洲一帶,其中寧波地區(qū)發(fā)展勢頭最猛,現(xiàn)已成為中國最大的注塑機生產(chǎn)基地,年生產(chǎn)量占國內(nèi)注塑機年總產(chǎn)量1/2以上,占世界注塑機的1/3。中國注塑機雖然發(fā)展很快、生產(chǎn)品種也較多,基本上能供給國內(nèi)塑料原料加工與塑料制品加工、成型所需的一般技術(shù)裝備,個別產(chǎn)品也進入世界前列,但與工業(yè)發(fā)達國家如德國、日本、意大利相比,中國注塑機還有一定差距,主要表現(xiàn)在品種少、能耗高、控制水平低、 性能不穩(wěn)定等方面。
目前中國注塑機產(chǎn)品主要集中在通用的中小型設(shè)備上,技術(shù)含量低,20世紀80-90年代的低檔產(chǎn)品供大于求,機械制造能力過剩,企業(yè)效益下降。有的品種特別是超精大型高檔產(chǎn)品還是空白,仍需進口。
3.國外塑料成型機械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
近幾年來,世界上工業(yè)發(fā)達國家的注塑機生產(chǎn)廠家都在不斷提高普通注塑機的功能、質(zhì)量、輔助設(shè)備的配套能力,以及自動化水平。同時大力開發(fā)、發(fā)展大型注塑機、專用注塑機、反應(yīng)注塑機和精密注塑機,以滿足生產(chǎn)塑料合金、磁性塑料、帶嵌件的塑料制品的需求。
隨著世界各國在環(huán)保,如能耗、噪音、泄漏等控制方面日益嚴格的要求,節(jié)能已完成為注塑機電液系統(tǒng)的研究重點,針對閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的不足,德、日等國發(fā)展了應(yīng)用變量泵和電液比例閥結(jié)合的負載感應(yīng)型的注塑機電液控制系統(tǒng)。為進一步降低能耗,減少噪音,最新一代的注塑機是用轉(zhuǎn)速可調(diào)的電動機驅(qū)動液壓泵為動力源,在保壓、冷卻及空轉(zhuǎn)工況保持很低轉(zhuǎn)速,以達到節(jié)能、降噪的目的,其工作原理簡述如下:
利用注塑機同步信號及電氣控制系統(tǒng),根據(jù)注塑成型的工藝要求,將電液比例控制系統(tǒng),模擬成負載跟蹤控制系統(tǒng),使油泵電機的轉(zhuǎn)速與注塑機工作所需液壓的流量與壓力乘積成正比,將傳統(tǒng)的定量泵改造成變頻變量泵,從而使溢流閥的回油流量降到最小,無高壓節(jié)流能量損失,進而將傳統(tǒng)有高壓節(jié)流的“耗能型”注塑機升級為無高壓節(jié)流的“節(jié)能型”注塑機,節(jié)能型注塑機除了節(jié)能功能之主要特性外,依據(jù)其節(jié)能原理,還具有附加系列的優(yōu)點,包括:減輕開、鎖模沖擊,延長機械和模具使用壽命;延長油路系統(tǒng)(密封組件等)使用壽命,減少維修次數(shù)、節(jié)省維護費用;降低噪音、改善工作環(huán)境;系統(tǒng)油溫大幅降低,冷卻用水量可節(jié)省30%以上;對電機具有過壓、過流、缺相等多種保護;注塑機原有的控制方式及油路不變。將注塑機改造升級為“節(jié)能型”注塑機,其投資(主要是變頻器)應(yīng)該在一年內(nèi)可通過節(jié)約的電費或油費收回。
總之,開發(fā)“節(jié)能型”注塑機理論可行,投資小、效益明顯,或許在不久的將來,變頻節(jié)能型注塑機會成為注塑機制造業(yè)的新賣點。
4.注塑機的分類及組成
1).按外形特征分類
這種分類方法,主要是根據(jù)注射和合模裝置的排列方式進行分類。
①立式注塑成型機
立式機的注射裝置與合模裝置的軸線成一線排列。立式機的優(yōu)點一般有:占地面積小,模具拆裝方便,成型制品的嵌件易于安放。缺點有:制品頂出后需要用手或其它方法將制品取出;不易實現(xiàn)全自動化操作;因機身較高,機器的穩(wěn)定性能較差,加料及機器維修不便。
②臥式注塑成型機
臥式機的注塑裝置與合模裝置的軸線成一線水平排列。同立式機相比,臥式機具有以下優(yōu)點:機身低,利于操作和維修;機器因中心較低,故穩(wěn)定;成型制品可利用其自重而自動落下,容易實現(xiàn)全自動化操作。所以臥式注射成型機應(yīng)用廣泛,是目前國內(nèi)外注射成型機的最基本形式。
③角式注射成型機
角式注射成型機的注射裝置和合模裝置的軸線互相垂直排列。其優(yōu)缺點介于立、臥兩種注射成型機之間,特別適合于成型中心不允許有澆口痕跡的制品。
④多模注射成型機
多模注射成型機是一種多任務(wù)操作的特殊注射成型機。根據(jù)注射量和機器的用途,多模注射成型機也可將注射與合模裝置進行多種多樣的排列。
2).按機器加工能力和鎖模力分類
經(jīng)常用來表示注射機加工能力的參數(shù),有機器的注射量和合模力。而多數(shù)是用合模力或用注射量與合模力同時表示,分類情況如下表2-1所示:
表2-1 注塑機的類型1
類 別
合模力(噸力)
注射量()
超小型
<20~40
<30
小型
40~300
60~500
中型
300~600
50~2000
大型
800~2000
>2000
超大型
>2000
3).按合模機構(gòu)特征分類
合模機構(gòu)是注塑機中的主要工作機構(gòu),按其特征可分為如下三類:
①?機械式?
??這種注塑機的合模機構(gòu),從機構(gòu)的動作,到合模力的產(chǎn)生和保持,均由機械傳動來完成,是一種歷史悠久的機型。早期生產(chǎn)的這種合模機構(gòu),因其制造、調(diào)整和維護均較困難,模板行程短,啟動負荷大,頻受沖擊振動等原因,目前已少有廠家生產(chǎn)。
② 液壓式?
??這種注塑機的合模機構(gòu),從機構(gòu)的動作,到合模力的產(chǎn)生和保持,均由液壓傳動來完成。它能較方便地實現(xiàn)移模速度,合模力的變換與調(diào)節(jié), 安全可靠,噪聲低。其不足是剛性較差,易產(chǎn)生泄漏。這種液壓式合模機構(gòu)已在大、中、小型注塑機上得到廣泛應(yīng)用。??
③ 機械液壓式
??這種注塑機的合模機構(gòu),是將液壓和機械傳動揉合在一起而制成。綜合了兩者的優(yōu)點,淡化了二者的不足。這種合模機構(gòu)主要有兩種,一種常以液壓力產(chǎn)生初始運動,再通過機械傳動來達到平穩(wěn)、快速地合模和鎖緊。另一種則是利用液壓傳動推動連桿機構(gòu)產(chǎn)生合模運動,合模力則由液壓缸的穩(wěn)壓來提供。
四.塑料注射劑注射裝置設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方案:
1)TTI-95G技術(shù)參數(shù)
(1) 螺桿直徑:35㎜ (2)理論注射容積:163㎝3 (3)實際注射容量:147g (4)注射壓力:159Mpa (5)注射速率:91㎝3/s (6)螺桿行程:170mm (7)長徑比:20 (8)整體移動距離:225mm (9)螺桿行程170mm (10)螺桿轉(zhuǎn)速:197r/min (11)塑化能力:36kg/hr (12)鎖模力:95T (13)容模量:100-350mm(14)電馬達功率:7.5(10)KW (15)系統(tǒng)壓力:15MPa (16)油泵排油量:58L/min (17)油箱容積:160L (18)機重:3T
2)主要設(shè)計內(nèi)容:
(1)對本校實驗室TTI-95G機的測繪;
(2)主要的參數(shù)設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計;
(3)對結(jié)構(gòu)的力學性能校核。
3)設(shè)計方案:
測繪機器及查閱相關(guān)設(shè)計資料和分析G95注塑機注射裝置性能基礎(chǔ)上進行總體方案設(shè)計及可行性分析。在完成參數(shù)設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,完成總體設(shè)計,最后完成工程圖紙(二維)、軸測圖(三維)繪制和設(shè)計計算說明書編寫。
5. 設(shè)計進度安排:本次畢業(yè)設(shè)計分三階段進行
1.第一階段:開題10月9日—10月21日(2周)
(1) 應(yīng)完成的工作
①理解和熟悉畢業(yè)設(shè)計題目,了解所要完成的工作任務(wù);
②查閱與畢業(yè)設(shè)計題目相關(guān)的文獻資料;
③書寫開題報告。
(2) 開題報告檢查要求
2. 第二階段:設(shè)計階段10月24日—12月9日(7周)
(1) 總體方案設(shè)計與設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
(2) 設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和強度計算
(3) 設(shè)備總裝圖
(4) 中期檢查
(5) 設(shè)備部裝圖及零件圖設(shè)計
3. 第三階段:撰寫畢業(yè)設(shè)計論文與準備答辯12月12日—12月23日(2周)
(1) 撰寫畢業(yè)設(shè)計論文
(2) 結(jié)題驗收
(3) 準備答辯
參考文獻
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[5]陳世煌編,塑料成型機械.化學工業(yè)出版社.2009;
[6]徐穎.機械設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社.1991.5;
[7]陳維民. 塑料機械.哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院;
[8]王連明.機械設(shè)計與課程設(shè)計.哈爾濱工業(yè)大學出版社,2008.
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