QLB-400×400柱式平板硫化機(jī)設(shè)計(jì)【含3張CAD圖紙】

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2009年11月6日，由益陽橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司自主創(chuàng)新研發(fā)制造的，國內(nèi)最大規(guī)格的2．7×16．4m鋼絲蠅芯輸送帶平板硫化機(jī)組新產(chǎn)品通過湖南省經(jīng)委組織的專家鑒定。它的產(chǎn)成標(biāo)志著該公司在大型平板硫化機(jī)研發(fā)制造上又邁上一個(gè)新臺(tái)階。1220液壓硫化機(jī)在米其林公司泰國工廠使用三年多，至今為零缺陷反饋，1700液壓硫化機(jī)在米其林公司阿爾基亞載重子午胎工廠也運(yùn)行二年半，至今無缺陷反饋。這在我國輪胎廠形成示范作用。 福建華橡自控技術(shù)股份有限公司廈門研發(fā)中心設(shè)計(jì)研發(fā)了新型平帶平板硫化機(jī)系列機(jī)組，其為鋼絲繩（織物）芯層輸送帶平板硫化生產(chǎn)線成套設(shè)備，適用于硫化三大類輸送帶的全功能系列機(jī)組，是膠帶生產(chǎn)廠家的理想設(shè)備，也是華橡年度自主創(chuàng)新和turn-key工程項(xiàng)目之一。 1.3國外部分硫化機(jī)企業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn) 大竹機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社抽真空平板硫化機(jī)的特點(diǎn)是將硫化模型用特殊設(shè)計(jì)的外罩進(jìn)行氣密密封，用真空泵對氣密外罩抽真空，排除膠料中的氣體，然后和模對制品進(jìn)行硫化，共生產(chǎn)11種規(guī)格抽真空平板硫化機(jī)。三友商事株式會(huì)社經(jīng)銷的是各平板硫化機(jī)公司生產(chǎn)的全自動(dòng)抽真空平板硫化機(jī)，主要機(jī)種有0.5MN，1MN，2MN三種。 美國Wabash?Neral?Products公司生產(chǎn)的450-3232-27MX型傳遞式液壓平板硫 化機(jī)，公稱合模力為4.5MN，機(jī)器重17t?？焖俸夏Ａλ俣葹?63.3mm/s，慢速可調(diào)速度為0.05mm/s-57.1mm/s，傳遞力為12MN，所需功率為40kw。澳大利亞STACYAND?SON公司制造的800/150t傳遞式平板硫化機(jī)，熱尺寸為1200*1200mm，熱板間距為1200mm。? 法國ReP公司擁有橡膠、液態(tài)硅橡膠、熱塑性彈性體和雙料注射成型技術(shù)，最近該公司展示了其H58型臥式平板硫化機(jī)，該機(jī)帶有先進(jìn)的控制系統(tǒng)和經(jīng)過改進(jìn)的合模系統(tǒng)，這種合模力為255t的平板硫化機(jī)配的模具厚度可達(dá)450mm，熱板尺寸550mm*550mm，標(biāo)準(zhǔn)注膠量1000/2000cc，并配有其他輔助配件。 二、硫化機(jī)的發(fā)展趨勢 2.1機(jī)械式硫化機(jī)正逐漸向垂直升降平移式和垂直升降式高等級(jí)輪胎硫化機(jī)系列發(fā)展。 傳統(tǒng)機(jī)械式硫化機(jī)模具連同橫梁的運(yùn)動(dòng)為升降翻滾型。模具重心的周期化變化會(huì)使活絡(luò)模的運(yùn)動(dòng)間隙難以得到有效控制，對提高活絡(luò)模的精度及壽命不利。桂林橡膠機(jī)械廠通過創(chuàng)新開發(fā)出1525垂直升降平移式硫化機(jī)，并列入國家級(jí)重大新產(chǎn)品項(xiàng)目。 2.2液壓硫化機(jī)的比重將越來越大，正逐漸系列化，產(chǎn)業(yè)化毫無疑問世界硫化機(jī)的發(fā)展方向?yàn)橐簤毫蚧瘷C(jī)。我國由于國情所定，在我國輪胎廠使用最廣泛的還是機(jī)械式硫化機(jī)，估計(jì)比例在95%以上。隨著高速公路的快速發(fā)展，液壓硫化機(jī)面臨最好的發(fā)展機(jī)遇。國內(nèi)有十幾家輪胎廠少批量使用液壓硫化機(jī)，有五至六家橡機(jī)廠開發(fā)出或正在研制液壓硫化機(jī)。 2.3硫化機(jī)向高精度化發(fā)展 子午線輪胎尤其是高等子午線輪胎的發(fā)展對硫化機(jī)的精度提出越來越高的要求。機(jī)械式硫化機(jī)的“去翻轉(zhuǎn)化”及液壓硫化機(jī)產(chǎn)業(yè)化的主要目的就是提高上下模具的對中度尤其是重要精度。三明雙輪化工機(jī)械有限公司在硫化機(jī)調(diào)模系統(tǒng)中采用特殊的結(jié)構(gòu)，確保上下模具對中重復(fù)精度標(biāo)準(zhǔn)：25次均方根小于0.025mm，攻下了美國尚未攻下的難關(guān)；桂林橡膠機(jī)械廠開發(fā)出一種三項(xiàng)精度可調(diào)的裝胎機(jī)構(gòu)。我國硫化機(jī)的精度完全能滿足世界著名輪胎公司對輪胎硫化的要求，與世界著名的硫化機(jī)廠家比較，我國硫化機(jī)在精度上毫不遜色，多項(xiàng)精度指標(biāo)處于世界領(lǐng)先水平。 2.4硫化機(jī)的控制系統(tǒng)向智能化，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展控制系統(tǒng)是輪胎硫化機(jī)的重要組成部分。我國硫化機(jī)廠家不斷追蹤國內(nèi)外控制領(lǐng)域的新技術(shù)，不懈努力提高硫化機(jī)的可靠性，穩(wěn)定性及自動(dòng)化程度。外溫控制采用PID閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。觸摸屏工控電腦取代機(jī)械式三針記錄儀，提高了控制精度，減少了維護(hù)費(fèi)用。同時(shí)增加了歷史參數(shù)查詢，產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)，閃光報(bào)警，工藝儲(chǔ)存，PLC-I/O監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等功能。對硫化機(jī)進(jìn)行群控，每臺(tái)上位機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控多達(dá)32臺(tái)硫化機(jī)。對輪胎等效硫化進(jìn)行研究，預(yù)計(jì)不久將有智能硫化機(jī)問世。 2.5硫化機(jī)的配套件向國際品牌化發(fā)展 我國硫化機(jī)廠家比以往任何時(shí)候更注意配套件選擇。配套件從大至液壓站小至閥門、開關(guān)都傾向用進(jìn)口件。高精度的主機(jī)和國際品牌的配套件，使得我國產(chǎn)硫化機(jī)具有較高的價(jià)格性能比。在與世界著名廠家招標(biāo)競爭中，我國硫化機(jī)往往更具有競爭力，大多不戰(zhàn)而勝。我國加入WTO后，進(jìn)口配套件關(guān)稅降低，國外著名配套件品牌在我國都有代理商，配套件選用國際品牌的比例會(huì)更高。 2.6硫化機(jī)的研制與輪胎制造技術(shù)與工藝的良好結(jié)合不同的輪胎制造技術(shù)與工藝對硫化設(shè)備提出不同的要求。我國硫化機(jī)廠家根據(jù)不同的輪胎制造技術(shù)相繼開發(fā)成功“皮耐力型”，“米其林型”，“固特異型”“普利司通型”硫化機(jī)。桂林橡膠機(jī)械廠針對氮?dú)饬蚧に?，開發(fā)出專用的充氮硫化的中心機(jī)構(gòu)，并獲國家專利。北京橡膠工業(yè)設(shè)計(jì)研究院與輪胎廠合作開發(fā)出高溫硫化機(jī)，大大降低硫化時(shí)間，改善輪胎硫化質(zhì)量。最近桂林橡膠機(jī)械廠開發(fā)出一種“等壓變溫”硫化新工藝。 2.7硫化機(jī)標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌，更注重產(chǎn)品的安全性我國有硫化機(jī)設(shè)計(jì)，制造的國家標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步修正，與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，尤其是在產(chǎn)品安全性方面。桂林橡膠機(jī)械廠主導(dǎo)產(chǎn)品硫化機(jī)都通過德國TUV公司的CE認(rèn)證，蒸汽室通過阿斯米壓力容器認(rèn)證。三明化工機(jī)械有限公司的2160硫化機(jī)通過TUV公司的CE認(rèn)證。桂林橡膠機(jī)械廠和三明化工機(jī)械有限公司對硫化機(jī)都進(jìn)行有限元分析。這些措施，主要目的是提高產(chǎn)品的可靠性，安全性。? 2.8硫化機(jī)廠家更重視產(chǎn)品創(chuàng)新，更重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不可否認(rèn)，我國硫化機(jī)曾走過“測繪仿制”道路，但是隨著我國加入國際知識(shí)產(chǎn)權(quán)公約，我國硫化機(jī)廠家更注重產(chǎn)品創(chuàng)新，同時(shí)運(yùn)用專利保護(hù)自己。在互聯(lián)網(wǎng)上查詢，近兩年國內(nèi)關(guān)于硫化機(jī)的專利達(dá)十多項(xiàng)，其中桂林橡膠機(jī)械廠已獲專利六項(xiàng)。幾乎硫化機(jī)的每一個(gè)部位都有專利保護(hù)。垂直升降機(jī)械式硫化機(jī)系列就是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。 2.9我國硫化機(jī)將更大踏步走向國際市場 我國硫化機(jī)廠家始終認(rèn)為我國硫化機(jī)市場只是世界硫化機(jī)市場的一部分。我國硫化機(jī)有著批量出口法國米其林公司，美國固特異公司，日本普利司通等良好記錄，這在國際市場上為我國硫化機(jī)樹起無形廣告。同時(shí)我國硫化機(jī)注重世界市場的開拓，作世界硫化機(jī)行業(yè)的小巨人。2000年桂林橡膠機(jī)械廠將一臺(tái)重達(dá)三十噸的實(shí)物擺到ITEC國際橡膠展，2005年又參加ITEC展，這充分體現(xiàn)我們開拓市場的信心和決心。 3.大型平板硫化機(jī)的現(xiàn)狀 由于大寬度，巨型輸送帶的發(fā)展，促進(jìn)了大型平板硫化機(jī)的開發(fā)。國內(nèi)益陽橡膠機(jī)械廠1983年自行設(shè)計(jì)，制造了具有中國特色的55MN/2300*8000*1?框式平板硫化機(jī)。呼和浩特市橡塑機(jī)械廠制造了55MN/3250*8750*1?框式平板硫化機(jī)。益陽橡膠機(jī)械和鐵嶺化工機(jī)械廠先后制造了30.6MN的1200*8500*2和23.4MN的1200*8500*2雙層框式平板硫化機(jī)。 我國大型平板硫化機(jī)，雖然近年來有很大發(fā)展，但與國外工業(yè)國家比，仍然存在產(chǎn)品規(guī)格少，質(zhì)量水平低，自動(dòng)化程度低，特別是大型平板硫化機(jī)的設(shè)計(jì)與制造方面山還有很大差距。另外，如液壓件，電器件等配套產(chǎn)品可靠性差，液壓系統(tǒng)容易漏油等。 二.液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢 液壓技術(shù)發(fā)展趨勢液壓技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國對液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。世界液壓元件的總銷售額為350億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各主要國家液壓工業(yè)銷售額占機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的2%~3.5%，而我國只占1%左右，這充分說明我國液壓技術(shù)使用率較低，努力擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，將有廣闊的發(fā)展前景。液壓氣動(dòng)技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如:液壓技術(shù)具有功率重量比大，體積小，頻響高，壓力、流量可控性好，可柔性傳送動(dòng)力，易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)；氣動(dòng)傳動(dòng)具有節(jié)能、無污染、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，并易與微電子、電氣技術(shù)相結(jié)合，形成自動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，液壓氣動(dòng)技術(shù)廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門。但是近年來，液壓氣動(dòng)技術(shù)面臨與機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)的競爭，如：數(shù)控機(jī)床、中小型塑機(jī)已采用電控伺服系統(tǒng)取代或部分取代液壓傳動(dòng)。其主要原因是液壓技術(shù)存在滲漏、維護(hù)性差等缺點(diǎn)。為此，必須努力發(fā)揮液壓氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，注意和電子技術(shù)相結(jié)合，不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)降低能耗，提高效率，適應(yīng)環(huán)保需求，提高可靠性，這些都是液壓氣動(dòng)技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標(biāo)，也是液壓氣動(dòng)產(chǎn)品參與市場競爭是否取勝的關(guān)鍵。 總結(jié) 液壓產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢由于液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高科技成果，如：自控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、可靠性及新工藝新材料等，使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的發(fā)展，也使產(chǎn)品的質(zhì)量、水平有一定的提高。盡管如此，走向21世紀(jì)的液壓技術(shù)不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)展，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來的要求。其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個(gè)方面。?減少損耗，充分利用能量液壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換過程中，總存在能量損耗。為減少能量的損失，必須解決下面幾個(gè)問題：減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失；減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量；采用靜壓技術(shù)和新型密封材料，減少摩擦損失；改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)、二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。 泄漏控制泄漏控制包括：防止液體泄漏到外部造成環(huán)境污染和外部環(huán)境對系統(tǒng)的侵害兩個(gè)方面。今后，將發(fā)展無泄漏元件和系統(tǒng)，如發(fā)展集成化和復(fù)合化的元件和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無管連接，研制新型密封和無泄漏管接頭，電機(jī)油泵組合裝置等。無泄漏將是世界液壓界今后努力的重要方向之一。污染控制過去，液壓界主要致力于控制固體顆粒的污染，而對水、空氣等的污染控制往往不夠重視。今后應(yīng)重視解決：嚴(yán)格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的污染，發(fā)展封閉式系統(tǒng)，防止外部污染物侵入系統(tǒng)；應(yīng)改進(jìn)元件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使之具有更大的耐污染能力。同時(shí)開發(fā)耐污染能力強(qiáng)的高效濾材和過濾器。研究對污染的在線測量；開發(fā)油水分離凈化裝置和排濕元件，以及開發(fā)能清除油中的氣體、水分、化學(xué)物質(zhì)和微生物的過濾元江及檢測裝置。?主動(dòng)維護(hù)開展液壓系統(tǒng)的故障預(yù)測，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)。必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強(qiáng)專家系統(tǒng)的開發(fā)研究，建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識(shí)庫，并利用計(jì)算機(jī)和知識(shí)庫中的知識(shí)，推算出引起故障的原因，提出維修方案和預(yù)防措施。要進(jìn)一步開發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，開發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自校正，在故障發(fā)生之前進(jìn)行補(bǔ)償，這是液壓行業(yè)努力的方向。機(jī)電一體化機(jī)電一體化可實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)出力大、慣性小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，其主要發(fā)展動(dòng)向如下：液壓系統(tǒng)將有過去的電液開發(fā)系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng)，同時(shí)對壓力、流量、位置、溫度、速度等傳感器實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化；提高液壓元件性能，在性能、可靠性、智能化等方面更適應(yīng)機(jī)電一體化需求，發(fā)展與計(jì)算機(jī)直接接口的高頻，低功耗的電磁電控元件；液壓系統(tǒng)的流量、壓力、溫度、油污染度等數(shù)值將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量和診斷；電子直接控制元件將得到廣泛采用，如電控液壓泵，可實(shí)現(xiàn)液壓泵的各種調(diào)節(jié)方式，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、合理分配功率、自動(dòng)保護(hù)等；借助現(xiàn)場總線，實(shí)現(xiàn)高水平信息系統(tǒng)，簡化液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、爭端和維護(hù)。? 液壓CAD技術(shù)充分利用現(xiàn)有的液壓CAD設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行二次開發(fā)，建立知識(shí)庫信息系統(tǒng)，它將構(gòu)成設(shè)計(jì)-制造-銷售-使用-設(shè)計(jì)的閉環(huán)系統(tǒng)。將計(jì)算機(jī)防真及適時(shí)控制結(jié)合起來，在試制樣機(jī)前，便可用軟件修改其特性參數(shù)，以達(dá)到最佳設(shè)計(jì)效果。下一個(gè)目標(biāo)是，利用CAD技術(shù)支持液壓產(chǎn)品到零不見設(shè)計(jì)的全過程，并把CAD/CAM/CAPP/CAT，以及現(xiàn)代管理系統(tǒng)集成在一起建立集成計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)（CIMS），使液壓設(shè)計(jì)與制造技術(shù)有一個(gè)突破性的發(fā)展。新材料、新工藝的應(yīng)用新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液壓的發(fā)展引起新的飛躍。為了保護(hù)環(huán)境，研究采用生物降解迅速的壓力流體，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介質(zhì)替代礦物液壓油。鑄造工藝的發(fā)展，將促進(jìn)液壓元件性能的提高，如鑄造流道在閥體和集成塊中的廣泛使用，可優(yōu)化元件內(nèi)部流動(dòng)，減少壓力損失和降低噪聲，實(shí)現(xiàn)元件小型化。 參考文獻(xiàn) [1] 董林福 王琳琳，《橡膠工業(yè)》 2008 [2] 成大先，《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第三版（第一卷）化工工業(yè)出版社 [3] 樂衛(wèi)勤，《橡膠技術(shù)與裝備》 1999年 第1期 [4] 龐興華. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009 [5] 楊沿平，機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 [6] 黃夢，《現(xiàn)代橡塑》 2005年 第5期 [7] 謝立，《世界橡膠工業(yè)》 2001年05期 [8] 唐金松， 簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2009 [9] 呂百齡，21世紀(jì)我國橡膠工業(yè)發(fā)展趨勢，橡膠技術(shù)與裝備 2004年 第5期 [10] 王三民，機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算手冊 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社 2009 [11] 蔣志剛,平板硫化極硫化參數(shù)系統(tǒng)[刊].橡膠技術(shù)與裝備,1999,25 [12] 濮良貴、紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京: 高等教育出版社, 2006 8 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績考核評價(jià)表 畢業(yè)設(shè)計(jì) 名 稱 QLB—400×400柱式平板硫化機(jī)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 姓名 評價(jià)人 權(quán)重 評價(jià)點(diǎn) 得分 指導(dǎo)教師 10 圖紙完備、整潔，設(shè)計(jì)說明書的撰寫質(zhì)量 5 分析、計(jì)算、論證的綜合能力 5 能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，獨(dú)立工作能力強(qiáng) 5 畢業(yè)實(shí)習(xí)表現(xiàn)、進(jìn)度表書寫情況 評閱人 10 設(shè)計(jì)的有重大改進(jìn)或獨(dú)特見解，有一定應(yīng)用價(jià)值 5 設(shè)計(jì)的難度和工作量，結(jié)合本專業(yè)情況 5 計(jì)算、圖紙、公式、符號(hào)、單位是否符合工程設(shè)計(jì)規(guī)范 5 說明書的條理性、語言、書寫、圖表水平 答辯小組 10 設(shè)計(jì)規(guī)格符合要求及答辯規(guī)范程度 10 答辯掛圖準(zhǔn)備情況 10 答辯中思維敏捷，知識(shí)面寬厚程度 10 回答問題的正確性，有無錯(cuò)誤 10 是否有創(chuàng)新意識(shí)，設(shè)計(jì)是否有新意 教師、評閱人和答辯小組按以上各條的相應(yīng)評價(jià)點(diǎn)給出得分，合計(jì)總分?jǐn)?shù)。 在總成績分?jǐn)?shù)中，90-100分為優(yōu)秀，80-89分為良好，70-79為中等，60-69為及格，不足60分為不及格，列入本表右側(cè)成績欄中。 注意：有嚴(yán)重抄襲現(xiàn)象的學(xué)生成績應(yīng)定為不及格，有抄襲現(xiàn)象但不嚴(yán)重的學(xué)生成績應(yīng)降檔處理。指導(dǎo)教師、評閱人及答辯小組對此應(yīng)切實(shí)注意，如有不可解決的分歧，可交于院系答辯委員會(huì)裁定。 合計(jì)分?jǐn)?shù) 成績 答辯小組： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績評定 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)于 年 月 日 審查了 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。 設(shè)計(jì)（論文）題目： QLB—400×400柱式平板硫化機(jī)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 主機(jī)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）共 29頁，設(shè)計(jì)圖紙 4 張 指導(dǎo)教師： 評 閱 人： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)意見： 成績： 學(xué)院答辯委員會(huì) 主任委員（簽章） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄 專業(yè)班級(jí): 機(jī)制1102 學(xué) 號(hào)： 答辯內(nèi)容記錄: 記錄人： 本科畢業(yè)論文 題 目： QLB—400×400柱式平板硫化機(jī)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 論文提交日期： 論文答辯日期： 摘要 平板硫化機(jī)主要用于硫化平型膠帶，屬于液壓機(jī)械，平板硫化機(jī)的主要功能是提供硫化所需的壓力和溫度。壓力由液壓系統(tǒng)通過液壓缸產(chǎn)生，溫度由加熱介質(zhì)蒸汽、導(dǎo)所提供。 柱式平板硫化機(jī)全稱為柱式液壓傳動(dòng)平板硫化機(jī)，它的主要結(jié)構(gòu)有底座、工作缸、柱塞、法蘭、可動(dòng)平臺(tái)、加熱板、上橫梁和立柱等部件組成。 橡膠平板硫化機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)包括：1、設(shè)備操作可靠；2、維修量少；3，對各種優(yōu)勢的壓力熱板區(qū)，其主要功能是提供用于固化所需的溫度和壓力。它的主要用途就是硫化平型膠帶。與我國傳統(tǒng)常使用柱式結(jié)構(gòu)與硫化機(jī)相比，具有巨大的優(yōu)勢。根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)可分為液壓油的壓力。根據(jù)工作層數(shù)分為單層和雙層。它的工作原理是液壓缸產(chǎn)生壓力，加熱介質(zhì)提供溫度。 有很多平板硫化機(jī)的類型，其范圍也很寬，因此其分類可分為： 一、按用處差別可分為：橡膠模制品平板硫化機(jī)、 橡膠平帶平板硫化機(jī)、橡膠V 帶平板硫化機(jī)、橡膠板平板硫化機(jī)。 二、按傳動(dòng)體系可分為：液壓式平板硫化機(jī)、機(jī)械式平板硫化機(jī)）、液壓機(jī)械式平板硫化機(jī)。 三、按操縱系統(tǒng)可分為：非自動(dòng)式平板硫化機(jī)、半自動(dòng)式平板硫化機(jī)、自動(dòng)式板硫化機(jī)。 四、按平板加熱方法可分為：蒸汽加熱平板硫化機(jī)、電加熱平板硫化機(jī)——（在無熱源或熱源較遠(yuǎn)的場所使用。特點(diǎn)是溫高、易控制、無泄漏，但成本高。實(shí)驗(yàn)平板硫化機(jī)用于實(shí)驗(yàn)室的平板硫化機(jī)加熱模式。）過熱水加熱平板硫化機(jī) 五、按結(jié)構(gòu)不同可分為: 1，根據(jù)框架結(jié)構(gòu)分為：柱，框架式，側(cè)板，連桿，旋轉(zhuǎn)式平板硫化機(jī) 2、按加熱平板的加熱層數(shù)分為：單層式和多層式平板硫化機(jī) 3、按液壓缸的數(shù)目分為：單液壓缸和多液壓缸式平板硫化機(jī) 4、根據(jù)液壓缸的位置：上下缸式平板硫化機(jī)；立式、臥式平板硫化機(jī)。 連接方式為在工作缸內(nèi)滑動(dòng)，為了防止漏油在缸的上方放置兩個(gè)密封圈，一個(gè)與法蘭相接觸，另一個(gè)與柱塞向接觸，柱塞上部與可動(dòng)平臺(tái)鏈接，可動(dòng)平臺(tái)與下加熱板之間有隔熱板用螺釘固定，上橫梁與上加熱板也是中間有隔熱板用螺栓固定，上橫梁和底座之間用立柱和螺母固定，來確定整個(gè)平板硫化劑的穩(wěn)定性。 它的基本工作原理是油泵通過管道進(jìn)入缸內(nèi)使柱塞拖動(dòng)可動(dòng)平臺(tái)緩緩上升，直至上熱板上升到對制品加壓的作用，進(jìn)行保壓硫化，完成硫化作用缸內(nèi)油由管道送出，使可動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)下熱板放回。 我主要設(shè)計(jì)的是柱式平板硫化機(jī)的主要性能參數(shù)、主要零部件、傳動(dòng)系統(tǒng)和附屬裝置。使它們有機(jī)的結(jié)合在一起，構(gòu)成完整的柱式平板硫化機(jī)。 關(guān)鍵詞：柱式平板硫化機(jī)、液壓傳動(dòng)、工作原理、連接方式。 Abstract Plate vulcanizing machine is mainly used for vulcanizing flat tape, belong to the hydraulic machinery, plate vulcanizing machine's main function is to provide the necessary sulfide stress and temperature stress generated by the hydraulic system by hydraulic cylinder, the temperature of the steam by heating medium provided by the guide. Column plate vulcanizing machine called the pillar type hydraulic drive plate vulcanizing machine, its main structure is the base working cylinder piston flange movable platform on the heating plate beam and column and other parts. Rubber vulcanizing machine has many advantages including: 1, equipment operation and reliable; 2, small amount of maintenance; 3, the advantages of various pressure hot plate area, its main function is provided for the temperature and pressure required to cure. Its main purpose is to cure flat belt. With China's traditional commonly used column structure and vulcanizing machine, has a huge advantage. According to hydraulic system working medium can be divided into hydraulic oil pressure. According to the work layer, the layer is divided into single layer and double layer. Its working principle is hydraulic cylinder pressure, heating medium provides temperature. There are many types of flat curing machines, its range is also very wide, so its classification can be divided into: A, according to the use of differences can be divided into: rubber mold plate curing machine, rubber flat with flat vulcanized rubber, rubber V with flat plate curing machine, rubber plate plate curing machine. Two, according to the transmission system can be divided into: hydraulic type flat plate curing machine, mechanical flat type curing machine, hydraulic mechanical type plate curing machine. Three, according to the operating system can be divided into: non automatic flat plate curing machine, semi-automatic flat plate curing machine, automatic type plate curing machine. Four, according to the plate heating method can be divided into: steam heating flat plate curing machine, electric heating flat curing machine - (in no heat source or heat source far place use. Features are high temperature, easy control, no leakage, but high cost. The experimental plate curing machine is used for the heating mode of the flat curing machine in the laboratory. Hot plate curing machine with hot water Five, according to the structure can be divided into different: 1, according to the frame structure is divided into: column, frame, plate, rod, rotary type plate vulcanizing machine 2, according to the heating layer of heating layer is divided into: single type and multi-layer plate curing machine 3, according to the number of hydraulic cylinders: single hydraulic cylinder and multi hydraulic cylinder type plate curing machine 4, according to the position of hydraulic cylinder: upper and lower cylinder type plate curing machine; vertical, horizontal plate curing machine. Connection mode for sliding in cylinder in work, in order to prevent oil spill two seals are placed in the top of the cylinder, a contact with the flange, the other one with the plunger to the contact, column inserting and movable platform links, movable platform and the insulation between the heating plate, with screws on the beam and on the heating plate is bolted with heat insulation board, between the beam and the base with stud and nut, to determine the stability of the whole plate vulcanizing agent. It is the basic working principle of oil pump into the cylinder pull the plunger moving platform slowly rise, until the hot plate to the products on the effect of pressure, pressure maintaining sulfide, complete vulcanization in cylinder oil by pipeline is sent out, the movable platform driven back into the hot plate. I mainly design of column type plate vulcanizing machine is the main performance parameters of main transmission system parts and accessory device Make them organic unifies in together, form a complete column type plate vulcanizing machine. Key words： Column plate vulcanizing machine； Hydraulic drive; Principle of work； Connection mode. 目 錄 第一章 概述 1 1.1 平板硫化機(jī)的分類與用途 1 1.1.1 用途 1 1.1.2 分類 1 1.2 平板硫化機(jī)的作用 2 1.3 平板硫化機(jī)的工作原理和規(guī)格與技術(shù)特征 2 1.3.1 工作原理 2 1.3.2 規(guī)格與技術(shù)特征 2 第二章 平板硫化機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的確定 3 第三章 主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 3.1 柱塞的設(shè)計(jì) 4 3.1.1 柱塞的結(jié)構(gòu)及材料 4 3.1.2柱塞外徑的確定 4 3.1.3柱塞壁厚的確定 5 3.1.4柱塞內(nèi)徑及其它尺 6 3.2工作缸的設(shè)計(jì) 6 3.2.1 工作缸的結(jié)構(gòu)及材料 6 3.2.2 工作缸的結(jié)構(gòu)尺寸 7 3.2.3 工作缸的其他部分尺寸的確定 7 3.2.4 工作缸強(qiáng)度校合 9 3.3 密封裝置 10 3.3.1 密封件 10 3.3.2 法蘭尺寸及法蘭螺栓的選擇 11 3.4 立柱與螺母 12 3.4.1 立柱的選材及尺寸的確定 13 3.4.2 螺母的選材及尺寸 14 3.5 上橫梁 15 3.5.1 上橫梁的結(jié)構(gòu)及材料 15 3.5.2 彎矩及彎曲應(yīng)力的校核 15 3.5.3 上橫梁的最大撓度 17 3.6 熱板 18 3.6.1 熱板的結(jié)構(gòu)及材料的選擇 18 3.6.2 熱版內(nèi)電加熱元件的選擇 18 3.7 可動(dòng)平臺(tái) 19 3.7.1 可動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及選擇 19 3.7.2 平臺(tái)受載荷及彎矩情況 19 3.7.3 可動(dòng)平臺(tái)撓度的計(jì)算 21 3.7.4 可動(dòng)平臺(tái)的校核 21 3.8 底座 23 3.8.1 底座的結(jié)構(gòu)和材料 24 3.8.2 底座的強(qiáng)度校核 24 結(jié) 論 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 概述 第一章 概述 1.1 平板硫化機(jī)的分類與用途 1.1.1 用途 平板硫化機(jī)是橡膠產(chǎn)業(yè)經(jīng)常使用的配置之一，其組成構(gòu)件分別為：工作缸、熱板、柱塞等，封閉受力構(gòu)件，加熱機(jī)構(gòu)組成。其作用是提供硫化過程中所需要的壓力和溫度。 1.1.2 分類 有很多平板硫化機(jī)的類型，其范圍也很寬，因此其分類可分為： 一、按用處差別可分為：橡膠模制品平板硫化機(jī)、 橡膠平帶平板硫化機(jī)、橡膠V 帶平板硫化機(jī)、橡膠板平板硫化機(jī)。 二、按傳動(dòng)體系可分為：液壓式平板硫化機(jī)、機(jī)械式平板硫化機(jī)）、液壓機(jī)械式平板硫化機(jī)。 三、按操縱系統(tǒng)可分為：非自動(dòng)式平板硫化機(jī)、半自動(dòng)式平板硫化機(jī)、自動(dòng)式板 硫化機(jī)。 四、按平板加熱方法可分為：蒸汽加熱平板硫化機(jī)、電加熱平板硫化機(jī)——（在無熱源或熱源較遠(yuǎn)的場所使用。特點(diǎn)是溫高、易控制、無泄漏，但成本高。實(shí)驗(yàn)平板硫化機(jī)用于實(shí)驗(yàn)室的平板硫化機(jī)加熱模式。）過熱水加熱平板硫化機(jī) 五、按結(jié)構(gòu)不同可分為: 1，根據(jù)框架結(jié)構(gòu)分為：柱，框架式，側(cè)板，連桿，旋轉(zhuǎn)式平板硫化機(jī) 2、按加熱平板的加熱層數(shù)分為：單層式和多層式平板硫化機(jī) 3、按液壓缸的數(shù)目分為：單液壓缸和多液壓缸式平板硫化機(jī) 4、根據(jù)液壓缸的位置：上下缸式平板硫化機(jī)；立式、臥式平板硫化機(jī)。 28 1.2 平板硫化機(jī)的作用 橡膠平板硫化機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)包括：1、設(shè)備操作可靠；2、維修量少；3，對各種優(yōu)勢的壓力熱板區(qū)，其主要功能是提供用于固化所需的溫度和壓力。它的主要用途就是硫化平型膠帶。與我國傳統(tǒng)常使用柱式結(jié)構(gòu)與硫化機(jī)相比，具有巨大的優(yōu)勢。根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)可分為液壓油的壓力。根據(jù)工作層數(shù)分為單層和雙層。它的工作原理是液壓缸產(chǎn)生壓力，加熱介質(zhì)提供溫度。 1.3 平板硫化機(jī)的工作原理和規(guī)格與技術(shù)特征 1.3.1 工作原理 我設(shè)計(jì)的平板硫化機(jī)，屬于一種圓筒型，工作時(shí)，模具通過氣缸自動(dòng)推拉到模板自動(dòng)退出和模板可以自動(dòng)打開一角，能夠方便于取出成型的制品。與鎖模式持有主缸壓力的電加熱是由電加熱，加熱。上下螺母固定在立柱上從而固定上橫梁，這樣就可以調(diào)節(jié)上下橫梁間的間距。在工作時(shí)，具體的動(dòng)作過程如下： 裝料—合?！肽！脚_(tái)上升—頂壓—放氣—保壓硫化—平臺(tái)下降— 出模開?！破啡〕觥瓿裳h(huán)。 1.3.2 規(guī)格與技術(shù)特征 一般情況下，平板硫化機(jī)的規(guī)格使用的是加熱版的規(guī)格來表示。例如： 110/350*400平板硫化機(jī)。110：代表平板硫化機(jī)所使用的公稱噸位，350*40代表 加熱板“寬度*長度”，單位為毫米。 工作液的壓力一般為：水壓為120公斤/厘米2 油壓力：160，200，320，125公斤/厘米2 主要技術(shù)特征包括：熱板規(guī)格，型式，公稱噸位，層數(shù)，公稱噸位，熱板間隔，柱塞的最大行程，機(jī)臺(tái)尺寸，重量等。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第二章 平板硫化機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的確定 第二章 平板硫化機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的確定 平板硫化機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下： （1） 公稱合模力 0.8MN （2） 熱板規(guī)格 400×400mm （3） 熱板層數(shù) 2 層 （4） 熱板間距 125mm （5） 加熱方式 電加熱 （6） 最高加熱溫度 200℃ （7） 主機(jī)柱塞最大行程 250mm （8） 工作液壓 16Mpa 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第三章 主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第三章 主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 柱塞的設(shè)計(jì) 平板硫化機(jī)必不可少的零件之一包括柱塞，它與液壓缸、法蘭、密封裝置構(gòu)成了傳送亞能量的裝置，用來把液體的亞能量轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，動(dòng)能用來帶動(dòng)平臺(tái)和橫梁。 3.1.1 柱塞的結(jié)構(gòu)及材料 按照平板硫化機(jī)的噸位多少來確定柱塞的構(gòu)造方式，我是根據(jù)工作缸的液壓變更情況，平臺(tái)的速度及行程來設(shè)計(jì)的。 材料選擇上可以根據(jù)結(jié)構(gòu)，煉制方法，和強(qiáng)度來選擇，綜合來看選用HT250是最優(yōu)選擇。選擇HT250 有著足夠的耐彎度和抗壓強(qiáng)度，工作表面積強(qiáng)度大。煉制方法多種多樣，選擇余地大。 3.1.2柱塞外徑的確定 cm 式中：—柱塞外徑， cm P—平板硫化機(jī)的公稱噸位， 100，000 公斤 P—工作液的最高壓力為 200kg/cm2 根據(jù)《橡膠機(jī)械設(shè)計(jì)》 柱塞采用中空結(jié)構(gòu)，由于柱塞直徑，因此有必要降低柱塞的重 量，工作缸的底部和柱塞底適應(yīng)地層剖面。 選用 HT200灰鑄鐵材料。 3.1.3柱塞壁厚的確定 []—鑄鐵的許用抗壓應(yīng)力, kg/cm2 kg/cm2 式中—鑄鐵的抗壓強(qiáng)度極限，根據(jù)《橡膠機(jī)械設(shè)計(jì)》下冊，第八章，當(dāng)用鑄鐵制造柱塞時(shí)[]=1000～1200kg/cm2故取 N—柱塞的安全系數(shù) n=5—7 取n=5 K：常數(shù)，鑄鐵的柱塞 k=2 —柱塞的外半徑， P：工作液的最高壓力， 規(guī)定 取 mm 柱塞內(nèi)徑 為了柱塞的長度準(zhǔn)確，所以要考慮到工作缸的長度和主機(jī)安裝的狀況，現(xiàn)在還沒有辦法完全確定，能在以后的計(jì)算中確定。其結(jié)構(gòu)如圖3—1所示。 圖3-1 柱塞結(jié)構(gòu)簡圖 3.1.4柱塞內(nèi)徑及其它尺 柱塞與平臺(tái)連接：剛性連接，在邊墻柱槽，兩個(gè)半環(huán)柱塞卡住，緊固螺栓、平臺(tái)，半環(huán)的大小是確定的： 軸向厚度mm 內(nèi)徑 200 mm， 外徑 260 mm 在柱塞輪廓的底部要與圓筒的底部，以減少活塞的內(nèi)部應(yīng)力，該柱塞在端剖面應(yīng)采用大圓弧過渡連接，壁厚逐漸應(yīng)一致的筒壁。由以上設(shè)計(jì)及計(jì)算可得柱塞的基本結(jié)構(gòu)。 3.2工作缸的設(shè)計(jì) 工作缸是平板硫化機(jī)傳遞力量的主要部件，它屬于厚壁容器高壓力下運(yùn)行。 3.2.1 工作缸的結(jié)構(gòu)及材料 在裝有密封部件的工作缸的缸的開口處的里面加工一個(gè)帶有溝的槽，密封裝置就安裝在溝槽的里面，柱塞的長度比較小，還有只有在拆開墊臺(tái)跟柱塞的時(shí)候才能跟換密封圈。柱塞然后放下到圓筒的底部，與工作缸的上槽暴露更換密封圈，且結(jié)構(gòu)不密封在低壓力。但如果帶蓋密封裝置，密封圈可以把戒指持有人，可以大大提高密封性能。 所以根據(jù)以上的各種因素綜合考慮，選取ZG45材料最為合適。 3.2.2 工作缸的結(jié)構(gòu)尺寸 工作缸的直徑是根據(jù)活塞直徑的選擇，和活塞的直徑略大于活塞直徑。柱塞的直徑大于活塞直徑。 工作缸內(nèi)腔直徑： 工作缸壁厚的確定 鑄造的工作缸： 式中： —工作缸的內(nèi)半徑， — 材料許用抗拉應(yīng)力， kg/cm2 式中 — 材料抗拉強(qiáng)度極限，kg/cm2 n — 工作缸的安全系數(shù)， ，取n=5 P— 工作液壓 因此25.5mm 考慮鑄造會(huì)產(chǎn)生偏心、氣孔等缺陷和保證零件有足夠的緊密度，取 50mm 工作缸外徑 3.2.3 工作缸的其他部分尺寸的確定 （1） 過渡圓半徑 取 （2） 球底半徑 —工作缸內(nèi)半徑 取 取 （3） 工作缸凸肩的高度確定 為了防止曲線過渡區(qū)產(chǎn)生應(yīng)力相聚，取凸肩處圓角半徑 取 （4） 導(dǎo)向長度 —柱塞外徑 為了密封油進(jìn)油以增強(qiáng)密封效果，15mm的傾角應(yīng)該保留出來。 （5） 初算工作缸內(nèi)腔總深度 式中：s—柱塞最大行程 s=200mm —密封裝置長度 初選 =50mm —導(dǎo)向長度 —其他長度 取 密封件必須確定深度后應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，由于長度的柱塞缸的深度估計(jì)，并考慮翼緣厚度20mm，長度為100mm，柱塞的深處，和平臺(tái)深入20mm長度。 因此 。 3.2.4 工作缸強(qiáng)度校合 柱塞的細(xì)長比，短柱。沒有檢查他的穩(wěn)定性，其應(yīng)力應(yīng)考慮按照純壓縮壓力。當(dāng)使用上述形式的柱塞跟工作缸的時(shí)候，其存在升降的速度比較慢，最為嚴(yán)重的就是當(dāng)柱塞完全靠自重下降時(shí)，沒有辦法控制下降速度。所以我把工作缸跟整體鑄造在一起來解決這個(gè)問題，就是把工作缸和底座鑄造在一起，并且用兩個(gè)小的合模固定在底座的兩側(cè)，用這兩個(gè)小的油缸來解決快速升降的要求。所以可以確定工作缸的結(jié)構(gòu)，如圖3-2所示 工作時(shí)，氣缸內(nèi)部壓力作用下，環(huán)向應(yīng)力，產(chǎn)生的徑向應(yīng)力和軸向應(yīng)力，三個(gè)應(yīng)力的應(yīng)力均小于許用應(yīng)力。此時(shí)外壓，內(nèi)壓三向應(yīng)力為： （1） 徑向應(yīng)力： （2） 周向應(yīng)力： 式中：—工作缸外半徑 —工作缸內(nèi)半徑 （3） 軸向應(yīng)力： ZG45的抗拉強(qiáng)度極限 工作缸的安全系數(shù)， ，取n=5 ∴許用抗拉應(yīng)力 ∴三種應(yīng)力均小于許用應(yīng)力。 故本設(shè)計(jì)安全，校驗(yàn)合格。 圖3-2 工作缸 3.3 密封裝置 3.3.1 密封件 該密封裝置的重要組成部分和工作缸柱塞組件。平板硫化機(jī)的正常運(yùn)行依賴于工作缸密封結(jié)構(gòu)的完整性。 對密封裝置的要求是： （1）密封機(jī)能要好，密封配置必需堅(jiān)持優(yōu)秀的密封性，避免造成工作液的流失，影響液壓的保持。 （2）結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)的整體密封消耗金屬材料餓，制造方便，不需要很高的加工精度和光潔度，制造成本低 （3）耐久性好，安裝和拆卸方便。 （4）摩擦阻力要小。這個(gè)不但為了減少動(dòng)力消耗，而且也可以減少柱塞表 采用U型軸用聚酯密封圈HG4366-66，，它屬于半自緊式密封結(jié)構(gòu)。液壓壓力增加密封度，預(yù)緊螺釘固定初始密封力可以，適用于工作壓力小于或等于32MPa的工作條件。該密封圈及其支撐環(huán)均為標(biāo)準(zhǔn)件。這種密封圈的結(jié)構(gòu)簡圖如圖3-3所示。 另外在法蘭斷面開槽，放入—0型橡膠圈。 圖3-3密封圈 3.3.2 法蘭尺寸及法蘭螺栓的選擇 法蘭材料的選?。篈3鋼。 法蘭的內(nèi)圈外徑 法蘭螺栓中心線直徑 350 mm 法蘭壓環(huán)的厚度 15mm 法蘭壓蓋的厚度 螺栓材料的選?。篈3鋼 選取 螺栓許用拉應(yīng)力 暫取螺栓：14個(gè) 工作液壓：200kg/cm2 法蘭壓環(huán)面積： 法蘭壓蓋受力為： K—密封系數(shù) K為1.25—1.5 取 K=1.4 因此 單個(gè)螺栓承受載荷： 殘余的預(yù)緊力為： 螺栓總拉力： 根據(jù)受力計(jì)算單個(gè)螺栓直徑： 暫時(shí)選取14個(gè)M26的螺栓。 按照GB5783-86選M2680滿足要求。 考慮到螺栓間距的問題，因此只要螺栓的個(gè)數(shù)是14個(gè)以上就能滿螺栓間距。 所以選擇14個(gè)螺栓。 3.4 立柱與螺母 3.4.1 立柱的選材及尺寸的確定 立柱使用螺母固定在橫梁上，所以立柱要帶有螺紋，材料選用鋼材。一個(gè)大的硫化機(jī)螺母有時(shí)開口，用于安裝有秩序。柱連接梁的受力情況，以及移動(dòng)平臺(tái)的導(dǎo)軌，使柱有足夠的強(qiáng)度和剛度，結(jié)構(gòu)應(yīng)確保連接兩公司之間的交叉，避免工作中發(fā)生晃動(dòng)。 立柱的主要材料是45#鋼，結(jié)構(gòu)為一根兩端帶有一定長度梯形螺紋的細(xì)長桿，四根立柱與橫梁構(gòu)成一個(gè)密閉的空間框架。 每根立柱插入段所承受的應(yīng)力： 其中 —柱塞的公稱噸位 K—預(yù)緊影響系數(shù) 取 K= 1.5 n—立柱系數(shù) n=4 確定立柱的螺紋內(nèi)徑 根據(jù)柱的拉伸強(qiáng)度，拉伸力小于材料的許用應(yīng)力柱 得： 即螺紋的內(nèi)直徑為： 其中：—材料的許用應(yīng)力，kg/cm2 —立柱螺紋的內(nèi)直徑，cm —立柱的承受力， —材料的屈服強(qiáng)度極限， n—材料的安全系數(shù) n=3 則： 即取內(nèi)徑為69.1mm 梯形螺紋的公稱直徑為70mm 螺距 立柱的長度隨平板硫化機(jī)上橫梁與平臺(tái)間的最大距離而定，具體長度繪圖后得出。 柱與下橫梁與外部連接的緊固螺母，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，但安裝難以調(diào)節(jié)，反復(fù)調(diào)整螺母的位置到下橫梁平衡的需要，和螺釘處有應(yīng)力集中，長期使用會(huì)使螺母松動(dòng)。 四跟立柱分布情況，如圖3-4所示： 圖3-4 立柱分布圖 3.4.2 螺母的選材及尺寸 螺母的材料為A3鋼。 螺母呈圓柱形，均勻開四個(gè)槽，螺紋尺寸與立柱螺紋相吻合。 外形尺寸： 外徑 取 高度 橫梁和螺母的接觸面應(yīng)當(dāng)加工精細(xì)，使其平均接觸，密切配合。 3.5 上橫梁 3.5.1 上橫梁的結(jié)構(gòu)及材料 上橫梁和底座用于承受板的壓縮過程中產(chǎn)生的力，連接柱形成一個(gè)堅(jiān)固的封閉框架。 上橫梁的材料通常為鑄鐵，在這里我選用的是HT20—40。在受力時(shí)，液壓缸內(nèi)壓力經(jīng)模具作用于熱板上，以至作用于上橫梁，上橫梁可以看做是一個(gè)自由放置，在兩支點(diǎn)上受均勻布載荷的梁。 3.5.2 彎矩及彎曲應(yīng)力的校核 在上部梁的荷載加載，彎曲應(yīng)力沿中心負(fù)荷最大，和危險(xiǎn)截面在中部的邊緣，即Ⅰ-Ⅰ截面。 （1） Ⅰ-Ⅰ截面強(qiáng)度校核 最大彎矩為： 其中 ， Ⅰ-Ⅰ截面形心的形狀及尺寸位置，如圖所示： 圖3-5 上橫梁II截面 Ⅰ-Ⅰ截面形心位置： 截面慣性矩: 抗彎截面模量: Ⅰ-Ⅰ截面的應(yīng)力： （2） 截面的強(qiáng)度計(jì)算 一共有4個(gè)立柱，每一個(gè)立柱承擔(dān)公稱噸位的力，在上橫梁的支持臂里面用螺母緊固立柱，所以在擰緊螺母時(shí)會(huì)發(fā)生預(yù)緊力，這時(shí)候要思考在立柱上承受的力加大。 界面的彎矩： 其中 —立柱支持臂圓孔中心直接面的距離，取 截面慣性矩： 抗彎截面模量： 3.5.3 上橫梁的最大撓度 其中：E—材料的彈性模數(shù)，灰口鑄鐵， 取 在模具制品硫化時(shí)，上橫梁應(yīng)該使用最小模具驗(yàn)算其強(qiáng)度，最小模具的尺寸一般不小于柱塞的直徑尺寸。 3.6 熱板 3.6.1 熱板的結(jié)構(gòu)及材料的選擇 熱平板硫化機(jī)中的熱板也是其重要的組成部分之一。熱板是用來加壓和加熱制品模具的作用，影響硫化制品質(zhì)量的原因就是熱板的溫度是否分布均勻。 為了使硫化制品或者模具與平板有良好的接觸效果，平板的工作面應(yīng)當(dāng)精細(xì)加工，而且要平直光滑。這樣才能保證制品能夠加壓和加熱均勻，制品與模具和平板有良好的接觸。 當(dāng)熱板作為壓力和加熱產(chǎn)品和模具加熱，溫度分布均勻，與硫化制品的質(zhì)量是直接影響。 熱板材料選用45#鋼，采用電加熱的方式，暫定尺寸： （長*寬*高） 3.6.2 熱版內(nèi)電加熱元件的選擇 加熱元件的功率： 式中：C—比熱， 取 G—熱板重量 —最高工作溫度 取 —加熱前溫度 取室溫 —熱效率 取 這是一個(gè)用金屬電阻絲和間隙部分充滿了密密麻麻的氧化酶晶體金屬管的導(dǎo)熱性好管，它可以直接放在固體金屬作為加熱元件，因此選擇在這里，每個(gè)功率為0.5，總共選取6個(gè)，總功率為3kw，所以滿足要求。 其尺寸為：直徑 總長 ，電壓110v 安裝方法：在熱板沒有鉆橫向孔道行距離，為安全起見，安裝和接線部分應(yīng)裝有蓋板，板上裝有溫度繼電器，以自動(dòng)控制板的工作溫度。為了讓熱板的溫度保證在一定的范圍內(nèi)。 3.7 可動(dòng)平臺(tái) 3.7.1 可動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及選擇 平臺(tái)是鑄造件，在這里選用HT20-40?；顒?dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)是跟與之相連的柱塞控制的，柱塞受到液壓的影響上升或下降時(shí)，平臺(tái)也會(huì)跟著起落，如果平臺(tái)沒有遇上橫梁或熱板接觸均勻時(shí)，平臺(tái)會(huì)發(fā)生變形，這就會(huì)影響硫化制品的精度。 平臺(tái)上有立柱的導(dǎo)向孔，在平臺(tái)的設(shè)計(jì)、制造和使用時(shí)要關(guān)注：為了防止局部許用力，平臺(tái)的厚度要保持一致，不會(huì)產(chǎn)生快速彎折點(diǎn)，并且在鍛造后應(yīng)當(dāng)平均的冷卻，在平臺(tái)加工時(shí)，對立柱孔中心軸的工作表面必須嚴(yán)格保持。 平臺(tái)的柱塞有很多種排列方法，如：單柱塞、兩個(gè)柱塞并列、雙列、多列等組合排列方式。在這里我才用的是單柱塞。 在材料上：材料的彎曲極限應(yīng)力 。 安全系數(shù) 取 許用彎曲應(yīng)力： 3.7.2 平臺(tái)受載荷及彎矩情況 該平臺(tái)可以簡化為兩支撐梁，并在400mm的集熱板的長度均布載荷作用下，與兩個(gè)支架之間的距離是柱塞： 均布載荷： 平臺(tái)的形式及尺寸，如圖3-6所示： 圖3-6 可動(dòng)平臺(tái) 可動(dòng)平臺(tái)的方程式為： 當(dāng)時(shí)，有最大彎距。 當(dāng)時(shí)，平臺(tái)中心處彎距為： 由此可知：可活動(dòng)平臺(tái)在柱塞中靜處有最大彎矩。 3.7.3 可動(dòng)平臺(tái)撓度的計(jì)算 單柱塞平臺(tái)，當(dāng)柱塞直徑小，力學(xué)模型可以近似為柱塞連接平臺(tái)的重心處柱塞半圓截面的焦點(diǎn)。對懸臂梁固定端延伸。中間的平臺(tái)柱塞是零在七范圍。在平臺(tái)的最大撓度撓度是平臺(tái)的重心偏移。對重心的偏轉(zhuǎn)加掛邊。這部分的幾何相似性值的變形通過變形可以發(fā)現(xiàn)。該平臺(tái)的偏差應(yīng)盡可能小，不能超過公差范圍和產(chǎn)品厚度，厚度均勻性的技術(shù)要求。 可動(dòng)平臺(tái)中心處的撓度：（矩形） 其中：E—材料的彈性模量 撓度足夠小，所以不必校核最小模具產(chǎn)生的彎曲撓度。 因此滿足要求。 3.7.4 可動(dòng)平臺(tái)的校核 （1） II截面 如圖3-7所示：，該截面的形心位置為： 圖3-7 II截圖 截面慣性矩 抗彎截面模數(shù)： 平臺(tái)中心處II截面應(yīng)力為： 所以 （2） II—II截面 II—II截面為柱塞的中徑處，截面形狀尺寸如圖3-8所示： 圖3-8 II—II截面 中經(jīng)處弦長 截面形心位置： 截面彎矩： 抗彎截面模數(shù)： 后兩段的應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)力小于許用應(yīng)力，所以對安全。 3.8 底座 3.8.1 底座的結(jié)構(gòu)和材料 當(dāng)?shù)鬃c工作缸鑄為一體時(shí)，材料選取HT20-40，所以許用力為：，底座承受的載荷等于柱塞的公稱噸位，計(jì)算方法與上橫梁相似，同樣中心截面I-I和立柱支持臂的截面是危險(xiǎn)截面，在設(shè)計(jì)的腳螺栓絲孔的位置時(shí)，必須要考慮安裝時(shí)基礎(chǔ)的具體情況。它的結(jié)構(gòu)如圖3-9所示： 圖3-9 工作缸 3.8.2 底座的強(qiáng)度校核 I-I 截面的最大彎矩： 其中：P—平板硫化機(jī)總噸位 L—底座倆立柱孔的最大中心距 e—工作缸半環(huán)截面的重心到圓柱中心距離。 ∴ I-I 截面的校核： 圖3-10 I-I 截面 形心位置： 慣性矩: 抗彎截面模數(shù)： 截面處彎曲應(yīng)力為： II—II 截面校核： 圖3-11 II—II 截面 其中，—立柱中心到外缸壁的距離， ∴ 截面形心位置： 慣性矩: 截面彎曲應(yīng)力： 根據(jù)計(jì)算所得的結(jié)果，可以判此底座安全可靠，所以強(qiáng)度足夠。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 結(jié) 論 結(jié) 論 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對我大學(xué)四年所學(xué)到的內(nèi)容做的全面性的概括。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，用到了我在大學(xué)當(dāng)中學(xué)到的所有知識(shí)，像機(jī)械制圖、CAD、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、金屬工藝學(xué)、公差配合與測量技術(shù)等很多專業(yè)性的課程。但是，在本次的設(shè)計(jì)中也有很多我們沒有學(xué)到的知識(shí)，例如許多關(guān)于高分子材料加工機(jī)械，在這種情況下，我們不能獨(dú)立的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，但是在老師的指導(dǎo)下，我翻閱了大量的書籍和月刊，對平板硫化機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀進(jìn)行了了解，經(jīng)過老師的指導(dǎo)，進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，確定了主要的技術(shù)參數(shù)。經(jīng)過了連續(xù)地設(shè)計(jì)、修改和完善，終于在老師同學(xué)的幫助和指導(dǎo)下完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部任務(wù)。 在本次設(shè)計(jì)中，不僅幫助我把我在大學(xué)中所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行一次全面的復(fù)習(xí)和鞏固，而且使我從老師那里學(xué)習(xí)到了從事設(shè)計(jì)專業(yè)的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和設(shè)計(jì)方案的比較方法，相信這些東西肯定會(huì)讓我在以后的工作和生活中成為一種寶貴的財(cái)富，使我受益終生。 在最夠，在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，我在此向?qū)W校的校領(lǐng)導(dǎo)、各位指導(dǎo)教師和各專業(yè)科老師以及幫助我的同學(xué)表示由衷的感謝。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 董林福 王琳琳，《橡膠工業(yè)》 2008 [2] 成大先，《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第三版（第一卷）化工工業(yè)出版社 [3] 樂衛(wèi)勤，《橡膠技術(shù)與裝備》 1999年 第1期 [4] 龐興華. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009 [5] 楊沿平，機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 [6] 黃夢，《現(xiàn)代橡塑》 2005年 第5期 [7] 謝立，《世界橡膠工業(yè)》 2001年05期 [8] 唐金松， 簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2009 [9] 呂百齡，21世紀(jì)我國橡膠工業(yè)發(fā)展趨勢，橡膠技術(shù)與裝備 2004年 第5期 [10] 王三民，機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算手冊 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社 2009 [11] 蔣志剛,平板硫化極硫化參數(shù)系統(tǒng)[刊].橡膠技術(shù)與裝備,1999,25 [12] 濮良貴、紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京: 高等教育出版社, 2006 [13] 付廣艷主編，《工程材料》.[M]北京：中國石化出版社，2006 [14] 成大先.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》（第二卷）.[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社 [15] 成大先.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》（第三卷）.[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社 [16] 成大先.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》（第四卷）.[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社 [17] 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