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湖南工业大学
本科毕业设计(论文)开题报告
(2010届)
学院(部):
机械工程学院
专业:
机械工程及自动化
学生姓名:
苏志远
班级:
机工062
学号06405600206
指导教师姓名:
林益平
职称教授
2010年元月 15 日
题目:双螺杆塑料挤出机
双螺杆塑料挤出机设计概述

    塑料挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使塑料以及熔融流动状态连续通过口模成型的方法,或简称为挤塑。挤出成型是聚合物加工中出现较早的一门技术,在19世纪初已有使用。挤出成型可加工的聚合物种类很多,制品更是多种多样,成型过程也有许多差异,比较常见的是以固体块状加料挤出制品的过程。
双螺杆塑料挤出机有主机,机头和辅机组成。其中主机是核心部分,由传动系统,挤压系统,加热冷却系统,控制系统组成。
其挤出成型过程为:将颗粒状或粉状的固体物料加入到挤出机的料斗中,挤出机的料筒外面有加热器,通过热传导将加热器产生的热量传给料筒内的物料,温度上升,达到熔融温度。机器运转,料筒内的螺杆转动,将物料向前输送,物料在运动过程中与料筒、螺杆以及物料与物料之间相互摩擦、剪切,产生大量的热,与热传导共同作用使加入的物料不断熔融,熔融的物料被连续、稳定地输送到具有一定形状的机头(或称口模)中。通过口模后,处于流动状态的物料取近似口型的形状,再进入冷却定型装置,使物料一面固化,一面保持既定的形状,在牵引装置的作用下,使制品连续地前进,并获得最终的制品尺寸。最后用切割的方法截断制品,以便储存和运输。
加料挤出系统
整体方案设计
双螺杆挤出机有啮合型的,也有非啮合型的;啮合型的又分同向旋转的和异向旋转的;异向旋转啮合型双螺杆又有平行双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机之分。主要考虑的参数是双螺杆直径(Φ72MM)、中心距、长径比、螺杆转数范围、功耗、挤出量、螺杆轴向推力。
挤出系统设计
螺杆设计
(1)螺杆元件的设计根据实现功能的不同,可将螺杆元件分为输送元件(它由螺纹元件组成,可有不同的螺纹头数和导程),剪切元件(主要是捏合盘及其组成),混合元件(主要是齿形元件等)。
(2) 螺杆局部构型设计整根螺杆的组合分两个方面:一是完成不同局部功能的各种螺杆区段(即局部构型)设计;二是针对整个挤出过程完成的任务,整跟螺杆的组合设计。
(3)螺杆机械结构设计
双螺杆的结构设计包括芯轴、螺杆轴、螺杆元件的设计以及各种螺杆元件的类型、数量及如何装配在一起等总体规划设计。
(4)螺杆的材质及热处理
螺杆材质的选自要考虑强度、耐磨度、耐腐蚀等问题,国内双螺杆挤出机厂家一般用合金结构钢,制成螺杆后氮化处理,-。
机筒设计
根据挤出过程和工艺的需要,将不同功能,不同结构形状的若干机筒段用不同的方法把它们组合成一根整体机筒,与相应的组合螺杆装在一起,成为挤压系统。
传动系统设计
双螺杆挤出机传动系统的作用是在设定的工艺条件下,向两根螺杆提供合适的转数范围、稳定而均匀的速度、足够且均匀相等的扭矩(功率),并能承受挤出过程中所产生的巨大的螺杆轴向力。下图是德国某公司的传动箱的内部结构。
传动系统
(1)主驱动电动机选型