雙螺桿塑料擠出機(jī)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程管理資料-3-湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（2010屆）學(xué)院（部）：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)生姓名：蘇志遠(yuǎn)班級(jí)：機(jī)工062學(xué)號(hào)06405600206指導(dǎo)教師姓名：林益平職稱教授2010年元月15日湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程管理資料-4-題目：雙螺桿塑料擠出機(jī)1.雙螺桿塑料擠出機(jī)設(shè)計(jì)概述1.1雙螺桿塑料擠出機(jī)概述塑料擠出成型是在擠出機(jī)中通過(guò)加熱、加壓而使塑料以及熔融流動(dòng)狀態(tài)連續(xù)通過(guò)口模成型的方法，或簡(jiǎn)稱為擠塑。擠出成型是聚合物加工中出現(xiàn)較早的一門技術(shù),在19世紀(jì)初已有使用。擠出成型可加工的聚合物種類很多,制品更是多種多樣,成型過(guò)程也有許多差異，比較常見的是以固體塊狀加料擠出制品的過(guò)程。雙螺桿塑料擠出機(jī)有主機(jī)，機(jī)頭和輔機(jī)組成。其中主機(jī)是核心部分，由傳動(dòng)系統(tǒng)，擠壓系統(tǒng)，加熱冷卻系統(tǒng)，控制系統(tǒng)組成。其擠出成型過(guò)程為:將顆粒狀或粉狀的固體物料加入到擠出機(jī)的料斗中,擠出機(jī)的料筒外面有加熱器,通過(guò)熱傳導(dǎo)將加熱器產(chǎn)生的熱量傳給料筒內(nèi)的物料,溫度上升,達(dá)到熔融溫度。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn),料筒內(nèi)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),將物料向前輸送,物料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與料筒、螺桿以及物料與物料之間相互摩擦、剪切,產(chǎn)生大量的熱,與熱傳導(dǎo)共同作用使加入的物料不斷熔融,熔融的物料被連續(xù)、穩(wěn)定地輸送到具有一定形狀的機(jī)頭(或稱口模)中。通過(guò)口模后,處于流動(dòng)狀態(tài)的物料取近似口型的形狀,再進(jìn)入冷卻定型裝置,使物料一面固化,一面保持既定的形狀,在牽引裝置的作用下,使制品連續(xù)地前進(jìn),并獲得最終的制品尺寸。最后用切割的方法截?cái)嘀破?以便儲(chǔ)存和運(yùn)輸。加料擠出系統(tǒng)湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程管理資料-5-整體方案設(shè)計(jì)雙螺桿擠出機(jī)有嚙合型的，也有非嚙合型的；嚙合型的又分同向旋轉(zhuǎn)的和異向旋轉(zhuǎn)的；異向旋轉(zhuǎn)嚙合型雙螺桿又有平行雙螺桿擠出機(jī)和錐形雙螺桿擠出機(jī)之分。主要考慮的參數(shù)是雙螺桿直徑（72MM）、中心距、長(zhǎng)徑比、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)范圍、功耗、擠出量、螺桿軸向推力。1.2擠出系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2.1螺桿設(shè)計(jì)（1）螺桿元件的設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能的不同，可將螺桿元件分為輸送元件（它由螺紋元件組成，可有不同的螺紋頭數(shù)和導(dǎo)程），剪切元件（主要是捏合盤及其組成），混合元件（主要是齒形元件等）。（2）螺桿局部構(gòu)型設(shè)計(jì)整根螺桿的組合分兩個(gè)方面：一是完成不同局部功能的各種螺桿區(qū)段（即局部構(gòu)型）設(shè)計(jì)；二是針對(duì)整個(gè)擠出過(guò)程完成的任務(wù)，整跟螺桿的組合設(shè)計(jì)。（3）螺桿機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雙螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括芯軸、螺桿軸、螺桿元件的設(shè)計(jì)以及各種螺桿元件的類型、數(shù)量及如何裝配在一起等總體規(guī)劃設(shè)計(jì)。（4）螺桿的材質(zhì)及熱處理螺桿材質(zhì)的選自要考慮強(qiáng)度、耐磨度、耐腐蝕等問(wèn)題，國(guó)內(nèi)雙螺桿擠出機(jī)廠家一般用合金結(jié)構(gòu)鋼，制成螺桿后氮化處理，氮化層厚度一般0.3-0.5mm。1.2.2機(jī)筒設(shè)計(jì)根據(jù)擠出過(guò)程和工藝的需要，將不同功能，不同結(jié)構(gòu)形狀的若干機(jī)筒段用不同的方法把它們組合成一根整體機(jī)筒，與相應(yīng)的組合螺桿裝在一起，成為擠壓系統(tǒng)。1.3傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)雙螺桿擠出機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是在設(shè)定的工藝條件下，向兩根螺桿提供合適的轉(zhuǎn)湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程管理資料-6-數(shù)范圍、穩(wěn)定而均勻的速度、足夠且均勻相等的扭矩（功率），并能承受擠出過(guò)程中所產(chǎn)生的巨大的螺桿軸向力。下圖是德國(guó)某公司的傳動(dòng)箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。傳動(dòng)系統(tǒng)（1）主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)選型常用的電機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)、交流變頻調(diào)速電機(jī)、滑差電機(jī)、整流子電機(jī)，其中以直流電機(jī)和交流變頻調(diào)速電機(jī)居多。（2）傳動(dòng)箱設(shè)計(jì)雙螺桿擠出機(jī)的傳動(dòng)箱由兩部分組成，即減速部分和扭矩分配部分。這兩部分雖然功能不同，但聯(lián)系緊密，有時(shí)互相制約。根據(jù)目前流行的結(jié)構(gòu)看，其布置設(shè)計(jì)主要分兩種：一種是將減速部分和扭矩分配部分很明顯的分開，即分離式；一種是將兩者和在一起。追求的目標(biāo)總的來(lái)說(shuō)是實(shí)現(xiàn)規(guī)定的螺桿轉(zhuǎn)數(shù)（范圍）、螺桿旋轉(zhuǎn)方向、扭矩均勻分配、軸承合理布置的前提下，通過(guò)傳動(dòng)方案的確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采取措施，降低齒輪負(fù)載，抵消或減小傳動(dòng)齒輪的徑向載荷，傳遞更大的功率和軸向力，提高軸承的壽命，裝配維修方便。1.4雙螺桿擠出機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）壓力調(diào)節(jié)裝置擠出過(guò)程中沿螺桿軸向方向的壓力分布是擠出過(guò)程的操作因變量之一，它會(huì)影響湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程管理資料-7-能量的轉(zhuǎn)換和混合效果，沿螺桿方向的壓力分布跟螺桿構(gòu)型、物料特征與操作條件有關(guān)。（2）排氣系統(tǒng)雙螺桿擠出機(jī)一般都設(shè)有排氣系統(tǒng)，用于將擠出過(guò)程中物料中的空氣、殘留單體、低分子揮發(fā)物、溶劑、反應(yīng)生成物中的氣體排出。排氣效果的好壞，排氣口冒不冒料，與排氣系統(tǒng)各組成部分的合理設(shè)計(jì)與匹配有很大關(guān)系。（3）加料系統(tǒng)雙螺桿擠出機(jī)一般使用計(jì)量加料，有時(shí)也采用溢流加料，強(qiáng)制加料。所謂計(jì)量加料，就是加料裝置給擠出系統(tǒng)加多少料，擠出系統(tǒng)就擠出多少料。擠壓系統(tǒng)的擠出量與螺桿轉(zhuǎn)數(shù)無(wú)關(guān)。加料系統(tǒng)的調(diào)速電機(jī)可以采用直流電機(jī)，也可以采用變頻調(diào)速電機(jī)，計(jì)量方式有體積計(jì)量、失重計(jì)量、稱重計(jì)量。（4）加熱冷卻系統(tǒng)擠出過(guò)程