湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）開題報告（2022屆）學院（部）：機械工程學院專業(yè)：機械設計制造及其自動化學生姓名：林木班級：機設085學號08406指導老師姓名：劉華職稱教授2022年12月29日題目：塑料管擠壓機機頭及加料裝置的設計.文獻綜述(1)塑料擠出機現(xiàn)狀和進展趨勢塑料擠出機高速、高產(chǎn)，可使投資者以較低的投入獲得較大的產(chǎn)出和高額的回報。但是，擠出機螺桿轉(zhuǎn)速高速化也帶來了一系列需要克服的難點：如物料在螺桿內(nèi)停留時間削減會導致物料混煉塑化不均，物料經(jīng)受過度剪切可能造成物料急驟升溫柔熱分解，擠出穩(wěn)定性掌握困難會造成擠出物幾何尺寸波動，相關的幫助裝置和掌握系統(tǒng)的精度必需提高，螺桿與機筒的磨損加劇需要采納高耐磨及超高耐磨材質(zhì),減速器與軸承在高速運轉(zhuǎn)的狀況下如何提高其壽命等問題都需要解決。塑料擠出機的高效主要體現(xiàn)在高產(chǎn)出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面，螺桿擠出機已不僅僅用于高分子材料的擠出成型和混煉加工，它的用途已拓寬到食品、飼料、電極、炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領域。止匕外，將混煉造粒與擠出成型工序合二為一的“一步法擠出工藝”也值得重視。實現(xiàn)擠出成型設施的大型化可以降低生產(chǎn)成本，這在大型雙螺桿造粒機組、吹膜機組、管材擠出機組等方面優(yōu)勢更為明顯。我國重點建設服務所需的重大技術裝備，大型乙烯工程配套的三大關鍵設施之一的大型擠壓造粒機組長期依靠進口，因此必需加快國產(chǎn)化進程，滿意石化工業(yè)進展需要。而精密化可以提高產(chǎn)品的含金量，如多層共擠復合薄膜等均需要精密擠出，而作為實現(xiàn)精密擠出的重要手段一一熔體齒輪泵必需加大力度進行開發(fā)討論。模塊化生產(chǎn)可以適應不同用戶的特別要求，縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期，爭取更大的市場份額;而專業(yè)化生產(chǎn)可以將擠出成型裝備的各個系統(tǒng)模塊部件支配定點生產(chǎn)甚至進行全球選購，這對保證整期質(zhì)量、降低成本、加速資金周轉(zhuǎn)都特別有利。發(fā)達我國的擠出機已普遍采納現(xiàn)代電子和計算機掌握技術，對整個擠出過程的工藝參數(shù)如熔體壓力及溫度、各段機身溫度、主螺桿和喂料螺桿轉(zhuǎn)速、喂料量，各種原料的配比、電機的電流電壓等參數(shù)進行在線檢測，并采納微機閉環(huán)掌握。有的公司已采納網(wǎng)上遠程監(jiān)測、診斷和掌握，對擠出成型生產(chǎn)線進行網(wǎng)絡掌握。這對保證工藝條件的穩(wěn)定、提高產(chǎn)品的精度都極為有利。(2)塑料擠出機工作原理在原料粉末里添加水或適當?shù)囊后w，并進行不斷的攪拌。將攪拌好的材料，用高擠出壓力從多孔機頭或金屬網(wǎng)擠出。通常是把材料放入圓筒形容器以后，用螺桿擠出材料。在使用變頻技術以后，可對壓力進行掌握，從而可以選擇最合適的線性速度。單螺桿擠出機原理單螺桿一般在有效長度上分為三段，按螺桿直徑大小螺距螺深確定三段有效長度，一般按各占三分之一劃分。料口最終一道螺紋開頭叫輸送段：物料在此處要求不能塑化，但要預熱、受壓擠實，過去老擠出理論認為此處物料是松散體，后來通過證明此處物料實際是固體塞，就是說這里物料受擠壓后是一固體象塞子一樣，因此只要完成輸送任務就是它的功能了。其次段叫壓縮段，此時螺槽體積由大漸漸變小，并且溫度要達到物料塑化程度，此處產(chǎn)生壓縮由輸送段三，在這里壓縮到一，這叫螺桿的壓縮比一一3：1,有的機器也有變化，完成塑化的物料進入到第三段。第三段是計量段，此處物料保持塑化溫度，只是象計量泵那樣精確、定量輸送熔體物料，以供應機頭，此時溫度不能低于塑化溫度，一般略高點。.討論內(nèi)容及方案塑料擠出機的主機是擠塑機，它由擠壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng)組成。1）擠壓系統(tǒng)擠壓系統(tǒng)包括螺桿、機筒、料斗、機頭、和模具，塑料經(jīng)過擠壓系統(tǒng)而塑化成平均的熔體，并在這一過程中所樹立壓力下，被螺桿連續(xù)的擠出機頭。（1）螺桿：是擠塑機的最主要部件，它直接關系到擠塑機的應用范圍和消費率，由高強度耐腐蝕的合金鋼制成。（2）機筒：是一金屬圓筒，一般用耐熱、耐壓強度較高、鞏固耐磨、耐腐蝕的合金鋼或內(nèi)襯合金鋼的復合鋼管制成。機筒與螺桿協(xié)作，完成對塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣和壓實，并向成型系統(tǒng)連續(xù)平均保送膠料。一般機筒的長度為其直徑的15?30倍，以使塑料得到充足加熱和充足塑化為準繩。（3）料斗：料斗底部裝有截斷安裝，以便調(diào)整和切斷料流，料斗的側(cè)面裝有視孔和標定計量安裝。（4）機頭和模具：機頭由合金鋼內(nèi)套和碳素鋼外套構成，機頭內(nèi)裝有成型模具，機頭的作用是將旋轉(zhuǎn)運動的塑料熔體轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫兄本€運動，平均平穩(wěn)的導入模套中，并給予塑料以必要的成型壓力。塑料在機筒內(nèi)塑化壓實，經(jīng)多孔濾板沿肯定的流道經(jīng)過機頭脖頸流入機頭成型模具，模芯模套恰當協(xié)作，構成截面不時減小的環(huán)形空隙，使塑料熔體在芯線的四周構成連續(xù)密實的管狀包覆層。為保證機頭內(nèi)塑料流道合理，消弭積存塑料的死角，經(jīng)常安排有分流套筒，為消弭塑料擠出時壓力動搖，也有設置均壓環(huán)的。機頭上還裝有模具校正和調(diào)整的安裝，便于調(diào)整和校正模芯和模套的同心度。擠塑機依照機頭料流方向和螺桿中心線的夾角，將機頭分紅斜角機頭（夾角120。）和直角機頭。機頭的外殼是用螺栓固定在機身上，機頭內(nèi)的模具有模芯坐，并用螺帽固定在機頭進線端口，模芯座的前面裝有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于經(jīng)過芯線，在機頭前部裝有均壓環(huán)，用于平衡壓力，擠包成型局部由模套座和模套組成，模套的位置可由螺栓經(jīng)過支撐來調(diào)理，以調(diào)整模套對模芯的相對位置，便于調(diào)理擠包層厚度的平均性，機頭外部裝有加熱安裝和測溫安裝。2）傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)的作用是驅(qū)動螺桿，供應螺桿在擠出過程中所需求的力矩和轉(zhuǎn)速，通常由電動機、減速器和軸承等組成。而在構造根本相同的前提下，減速機的制形成本大致與其形狀尺寸及重量成正比。由于減速機的形狀和重量大，意味著制造時耗費的資料多，另所運用的軸承也比擬大，使制形成本增加。同樣螺桿直徑的擠出機,高速高效的擠出機比常規(guī)的擠出機所耗費的能量多，電機功率加大一倍，減速機的機座號相應加大是必需的。但高的螺桿速度，意味著低的減速比。同樣大小的減速機，低減速比的與大減速比的相比，齒輪模數(shù)增大，減速機接受負荷的才能也增大。因而減速機的體積重量的增大，不是與電機功率的增大成線性比例的。假如用擠出量做分母，除以減速機重量，高速高效的擠出機得數(shù)小，一般擠出機得數(shù)大。以單位產(chǎn)量計，高速高效擠出機的電機功率小及減速機重量小，意味著高速高效擠出機的單位產(chǎn)量機器制形成本比一般擠出機低。3）加熱冷卻安裝加熱與冷卻是塑料擠出過程可以停止的必要條件。（1）如今擠塑機通常用的是電加熱，分為電阻加熱和感應加熱，加熱片裝于機身、機脖、機頭各局部。加熱安裝由外部加熱筒內(nèi)的塑料，使之升溫，以到達工藝操作所需求的溫度。（2）冷卻安裝是為了保證塑料處于工藝懇求的溫度范圍而設置的。具體說是為了掃除螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切摩擦產(chǎn)生的多余熱量，以防止溫渡過高使塑料合成、焦燒或定型困難。機筒冷卻分為水冷與風冷兩種，一般中小型擠塑機采納風冷比擬相宜，大型則多采納水冷或兩種方式分別冷卻；螺桿冷卻主要采納中心水冷，目的是增加物料固體保送率,穩(wěn)定出膠量，同時進步產(chǎn)質(zhì)量量；但在料斗處的冷卻，一是為了增加對固體物料的保送作用，避開因升溫使塑料粒發(fā)粘梗塞料口，二是保證傳動局部正常工作。.工作進度及具體支配起止日期工作內(nèi)容2022.1結合課題任務狀況，熟識課題內(nèi)容，查閱文獻資料，撰寫一篇1500-2000資左右的義獻綜述，完成開題報告—3.6由指導老師批閱開題報告，并去工廠實習學習，初步了解雙螺桿擠出機的結構—3.27開頭構思畢業(yè)設計，確定設計方案，并繪制裝配草圖完成裝配圖和零件圖的繪制并用CAD輸出翻譯一篇與畢業(yè)設計內(nèi)容相關的外文撰寫設計說明書，修改圖紙—6.10預備進行畢業(yè)答辯.主要參考文獻資料[1]耿孝正編.雙螺桿擠出機及其應用.中國輕工業(yè)出版社,2003.1[2]北京化工學院華南工學院合編.塑料機械設計.中國輕工業(yè)出版社，1983.4[3]馮少如編.塑料成型機械.西北工業(yè)高校出版社.1994.6[4]呂柏源唐躍趙永仙高鑒明主編.擠出成型與制品應用.化學工業(yè)出版社,2002.4[5]王善勤主編.塑料擠出成型工藝與設施.中國輕工業(yè)出版社，1998[6]張小文等編.塑料擠出技術.北京:金盾出版社,1990[7]上海塑料廠編.塑料擠出成型工藝.中國輕工業(yè)出版社，1978[8][德]C.勞溫代爾著.陳文瑛譯.塑料擠出.其次版.北京: