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本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
開(kāi)題報(bào)告
題目：?jiǎn)温輻U擠出機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師：
班 級(jí)：
所在院系： 機(jī)電工程學(xué)院
陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容
課題的目的、意義；國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
目的和意義：
近年來(lái)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，塑料加工設(shè)備已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)，成為我國(guó)機(jī)械工業(yè)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著越來(lái)越重要的作用。其中塑料成型機(jī)械是塑料工業(yè)中的一個(gè)重要組成部分，是完成塑料制品生產(chǎn)成型的必要手段。而擠出成型又是塑料成型加工的重要成型方法之一。
本文主要講述其基本成型原理、結(jié)構(gòu)組成、主要技術(shù)參數(shù)、主要零部件及有關(guān)的調(diào)控系統(tǒng)和輔助裝置、設(shè)備的安全操作和維護(hù)保養(yǎng)以及主要故障的排除等內(nèi)容，并闡述這些內(nèi)容之間的相互關(guān)系及影響。并且在講解單桿塑料擠出機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)和有關(guān)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，具體深入分析問(wèn)題，理論與實(shí)際相結(jié)合，并從機(jī)理、結(jié)構(gòu)以及塑料成型工藝、設(shè)備的調(diào)控、安全及維護(hù)保養(yǎng)等方面綜合分析問(wèn)題，找出矛盾的主要方面，選擇最優(yōu)的改進(jìn)方案，來(lái)提高單桿塑料擠出機(jī)的綜合水平，從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
國(guó)內(nèi)外技術(shù)狀況及發(fā)展趨勢(shì)：
塑料成型加工是一門(mén)工程技術(shù)，所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰现破返母鞣N工藝。其成型方法有：壓縮模塑、層壓成型、冷壓模塑、傳遞模塑、低壓成型、擠出成型、擠拉成型、注射成型、吹塑成型、澆鑄、手糊成型、纖維纏繞成型、壓延、涂覆、發(fā)泡成型、二次成型、二次加工等。
其中擠出成型也稱擠壓模塑或擠塑，它是在擠出機(jī)中通過(guò)加熱、加壓而使物料以流動(dòng)狀態(tài)連續(xù)通過(guò)口模成型的方法，是塑料成型加工的重要成型方法之一。大部分熱塑性塑料都能用此方法成型。擠出成型是在擠出機(jī)上進(jìn)行的，擠出機(jī)是塑料成型加工機(jī)械的主要裝備之一。擠出法主要用于熱塑性塑料的成型，也可用于某些熱固性塑料。擠出的制品都是連續(xù)的型材，如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外，還可用于塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。
與其他成型方法相比，擠出機(jī)及其成型有下述主要特點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)的，因而其產(chǎn)品也是連續(xù)的；生產(chǎn)效率高；應(yīng)用范圍廣，不僅能連續(xù)生產(chǎn)各種制品，而且還可以進(jìn)行混合、塑化、造粒、脫水喂料和著色等的準(zhǔn)備工序；投資少，收效快。
根據(jù)螺桿的數(shù)量，塑料擠出機(jī)可以分為：無(wú)螺桿擠出機(jī)（其中又分柱塞式擠出機(jī)和黏彈熔體擠出機(jī)）、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)（其中又分平行雙螺桿擠出機(jī)和錐形雙螺桿擠出機(jī)以及反向和同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)）、多螺桿擠出機(jī)或行星螺桿擠出機(jī)；根據(jù)螺桿的轉(zhuǎn)速，塑料擠出機(jī)可以分為：普通擠出機(jī)、高速擠出機(jī)和超高速擠出機(jī)；根據(jù)裝配結(jié)構(gòu)，塑料擠出機(jī)可以分為：整體式擠出機(jī)和分體式擠出機(jī)；根據(jù)安裝位置的不同，塑料擠出機(jī)可以分為：臥式擠出機(jī)（螺桿在空間呈水平安裝）、立式擠出機(jī)（螺桿直立于地面安裝）；根據(jù)其功能的不同，塑料擠出機(jī)還可以分為：排氣式擠出機(jī)、混煉擠出機(jī)、兩段式擠出機(jī)和超高分子量聚合物擠出機(jī)、往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)等。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的是務(wù)實(shí)單螺桿整體裝配式擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)。
在常規(guī)單螺桿擠出機(jī)組的性能方面，我國(guó)已能生產(chǎn)螺桿直徑為Φ12～250 mm的多種規(guī)格、門(mén)類齊全的擠出機(jī)組，長(zhǎng)徑比大多為25～30。一些新型的混煉元件如分離型、屏障型、分流型、變流道型以及流速位置變換型等混煉元件得到了較為廣泛的應(yīng)用。以直徑為Φ90 mm的單螺桿擠出機(jī)為例，從1961年其產(chǎn)量為90 kg/h，到1995年提高到600 kg/h，34年間產(chǎn)量整整提高了6.7倍；又如WP公司生產(chǎn)的同向平行雙螺桿擠出機(jī)從1995～2001年的6年間，其螺桿轉(zhuǎn)速?gòu)?00 r/min提高到1800 r/min，產(chǎn)量則相應(yīng)提高了2.5倍。2000年我國(guó)擠出機(jī)的產(chǎn)量已達(dá)7784臺(tái)，其中同向平雙844臺(tái)，異向平雙及錐雙1255臺(tái)，在進(jìn)口1817臺(tái)擠出成型機(jī)中絕大部分是大型的、精密的機(jī)器。
在國(guó)外，2003年10月在德國(guó)舉辦的“International Trade Fair Platics & Rubber”上展出的ZSK系列同向平行雙螺桿擠出機(jī)的單耗（即名義比功率）均小于0.1 kW/(kg/h)，而國(guó)內(nèi)的單耗為0.15～0.16 kW/(kg/h)。發(fā)達(dá)國(guó)家的擠出機(jī)已普遍采用現(xiàn)代電子和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，操作臺(tái)設(shè)有熒光屏檢測(cè)，對(duì)整個(gè)擠出過(guò)程的工藝參數(shù)如熔體壓力及溫度，各段機(jī)身溫度，主螺桿和喂料螺桿的轉(zhuǎn)速、喂料量，各種原料的配比，電機(jī)的電流電壓等參數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè)，并采用微機(jī)閉環(huán)控制。有的公司已采用網(wǎng)上遠(yuǎn)程演播、檢測(cè)、診斷和控制，對(duì)擠出成型生產(chǎn)線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制。這對(duì)保證工藝條件的穩(wěn)定、提高產(chǎn)品的精度是極為有利的。1986年歐洲塑料管總用量為213.4萬(wàn)噸，1998年增長(zhǎng)到346.5萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)率為5.2%，超過(guò)同期國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度;美國(guó)1997年塑料管材產(chǎn)量為216萬(wàn)噸，日本60萬(wàn)噸。國(guó)外將塑料管廣泛應(yīng)用于排水管、供水管、輸送燃?xì)庥煤凸崴霉堋?
塑料擠管機(jī)是擠出成型機(jī)的一種，它由擠出機(jī)、擠管機(jī)頭、定徑裝置、冷卻裝置、切割裝置及堆放裝置等組成。
課題的主要任務(wù)；研究和設(shè)計(jì)中可能遇到的問(wèn)題以及解決的方法和措施
主要任務(wù)：
1. 擠出壁厚1～2 mm聚苯乙烯（ps）的擠出機(jī)參數(shù)確定；
2. 分析塑料擠出原理，闡述擠出理論；
3. 設(shè)計(jì)塑料擠出機(jī)（螺桿直徑65 mm，塑料管直徑30 mm）；
4. 掌握變頻調(diào)速在傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)；
5. 分析塑料模具成形理論；
6. 設(shè)計(jì)擠管機(jī)頭；
7. 繪制擠出機(jī)及其機(jī)頭裝配圖。
三、研究步驟、方法及措施：
1. 搜集與塑料擠管機(jī)相關(guān)的文獻(xiàn)與資料；
2. 學(xué)習(xí)塑料成型理論及塑料成型機(jī)械的相關(guān)知識(shí)；
3. 根據(jù)了解的資料與所學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)塑料擠出機(jī)主機(jī)（包括擠出機(jī)的工作特性、單螺桿擠出機(jī)擠壓系統(tǒng)的主要零部件、加料裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、加熱冷卻裝置等）；
4. 學(xué)習(xí)塑料模具成形理論（包括注塑成型模具、壓塑成型模具、熱固性塑料的傳遞和注塑成型模具、擠塑成型模具、吹塑制品成型模具、熱成型模具等）；
5. 設(shè)計(jì)擠管機(jī)頭；
6. 繪制擠出機(jī)及其機(jī)頭裝配圖；
7. 撰寫(xiě)畢業(yè)論文。
前期的文獻(xiàn)資料收集、調(diào)研、實(shí)習(xí)及設(shè)計(jì)條件準(zhǔn)備情況
文獻(xiàn)資料及主編：
[1]吳宗澤 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第三版.冶金工業(yè)出版社,2006.
[2]張紹群，孫曉娟.機(jī)械制圖[M].北京大學(xué)出版社,2007.
[3]李波.擠出機(jī)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算[M].中國(guó)建材工業(yè)出版社,2008.
[4]鄭甲紅，逐漸儒，劉喜平.機(jī)械原理[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
[5]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].第八版.高等教育出版社,2010.
[6]王善勤. 塑料擠出成型工藝與設(shè)備[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社，2008.
[7]何海平. 現(xiàn)代塑料成型加工新技術(shù)新工藝及質(zhì)量控制全書(shū)[M].安徽文化音像出版社，2007
[8]王興天. 塑料加工成型叢書(shū)—注塑成型技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2008.
[9]周殿明，張麗娜.塑料擠出成型技術(shù)問(wèn)答[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009.
[10]吳清鶴.塑料擠出成型.化學(xué)工業(yè)出版社[M]，2008.
[11]周開(kāi)勤.機(jī)械零件手冊(cè)[M].高等教育出版社，2009.
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[13]樂(lè)美豪.我國(guó)螺桿制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[M].制造技術(shù)與機(jī)床，2010.
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[17]陳文英譯.塑料擠出[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社，2007.
[18]劉津平.擠出工程設(shè)計(jì)與計(jì)算[M].中國(guó)石化出版社.2010.
[19]吳大鳴,劉穎.單螺桿精密擠出成型技術(shù)進(jìn)展[J].2008（2）.中國(guó)塑料.2007.
[20]吳英.國(guó)內(nèi)外節(jié)能塑料機(jī)械的研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展[J].2007（2）.塑料工業(yè).2007.
[21]姬廣慶.國(guó)外橡膠機(jī)械最新進(jìn)展[J].2010（01）.塑料工業(yè).2010.
[22]張華珍.橡塑技術(shù)與裝備[J].2009（04）.中國(guó)塑料.2009.
[23]李浩華.橡膠擠出機(jī)平均溫差分析與計(jì)算[J].2010（03）.塑料工業(yè).2010.
[24]陶思洋.擠出機(jī)的伺服控制與溫度調(diào)節(jié)[J].2006（04）.塑料工業(yè).2006.
[25]吳崇周.單螺桿高剪切元件的設(shè)計(jì)[J].2008（06）.擠出設(shè)備雜志.2008.
畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作的進(jìn)度安排
設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：
第1周 搜集與塑料擠管機(jī)相關(guān)的文獻(xiàn)與資料
第2、3周 學(xué)習(xí)塑料成型理論及塑料成型機(jī)械的相關(guān)知識(shí)
第4-10周 設(shè)計(jì)塑料擠出機(jī)主機(jī)
第11-14周 繪制擠出機(jī)及其機(jī)頭裝配圖
第15周 整理書(shū)寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第16周 答辯準(zhǔn)備及預(yù)答辯
畢業(yè)設(shè)計(jì)每周指導(dǎo)時(shí)間、地點(diǎn)安排及畢業(yè)設(shè)計(jì)紀(jì)律要求
時(shí)間：
地點(diǎn)：
指導(dǎo)老師： 王素暖
紀(jì)律要求：
1． 每周應(yīng)按時(shí)完成本周的設(shè)計(jì)任務(wù)；如有事請(qǐng)假，應(yīng)提前完成自己的工作，不能延誤安排的設(shè)計(jì)進(jìn)度。
2． 每次設(shè)計(jì)指導(dǎo)時(shí)應(yīng)帶上設(shè)計(jì)筆記及相應(yīng)完成的設(shè)計(jì)文檔、圖紙。
3． 遇到問(wèn)題及時(shí)向指導(dǎo)老師請(qǐng)教，每周應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)的完成情況匯報(bào)至少2次
不得隨便缺席，否則將不予參加畢業(yè)答辯。
·
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告考核
一、導(dǎo)師對(duì)開(kāi)題報(bào)告的評(píng)語(yǔ)：
指導(dǎo)教師 2013年 月 日
成績(jī)
二、開(kāi)題報(bào)告答辯評(píng)語(yǔ)及成績(jī):
答辯小組負(fù)責(zé)人 2013 年 月 日