畢業(yè)設(shè)計-擠出機機頭設(shè)計(參考版)
2024-12-06 12:39本頁面
【正文】 。主要是缺少實踐經(jīng)驗以及對于專業(yè)知識的協(xié)調(diào)整合運用能力。此外，通過畢業(yè)設(shè)計，對于繪圖軟件的使用也更加熟練。整個畢業(yè)設(shè)計的過程不但讓我對自己所學(xué)的專業(yè)有了更深入的了解，也讓我對大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知 識有了更全面的總結(jié)，尤其是對于擠出機機頭的工作原理和設(shè)計方法有了更深刻的認識。 通過三個月的努力，終于完成了 XJ150 擠出機機頭的設(shè)計。本文對機頭中的模芯和模套以及模芯座的尺寸進行了詳細的計算，對分配器的尺寸進行合理的選擇，對所選用的螺栓進行了校核。即 F2=F+F1 已知螺栓的殘余預(yù)緊力大小為： 01 (1 )bmb m b mCCF F F FC C C C? ? ? ??? （ 325） 所以螺栓總拉力為 F2=Δ F+F0 （ 326） 所以軸向載荷的拉伸強度條件是： 21 []4caFd????? （ 327） 螺紋連接件所允許的許用拉應(yīng)力的計算公式為： []sS?? ? =320/4=80MPa 最終求得σ ca=52MPa＜ 80MPa，所以選用的螺栓符合要求。一般情況下是不存在機頭各個部分溫差較大的情況的，若出現(xiàn)這種情況，就一定要對擠出機機頭的相關(guān)部分進行熱應(yīng)力的檢查。 在進行尺寸設(shè)計時，還需要注意以下問題： 在進行螺栓受力 分析計算時要考慮到不同的方向，擠出機機頭內(nèi)部的作用力最終要全部被螺栓所吸收。 圖 312調(diào)整螺母 Fig312 Adjusting nut 校核 進行相關(guān)計算校核時，可以采用當量應(yīng)力的方式進行處理。已知擠出機機頭入口處壓力為 40MPa,芯線的牽引速度為 —— 3m/min，將數(shù)據(jù)帶入以上的方程組，經(jīng)過合 理計算，最終確定分配器的各個尺寸為：前端直徑為 126mm，錐度為 15度，第二部分直徑為 170mm，進料口寬度為 50mm，后端內(nèi)徑為 187mm。不妨設(shè)起點和終點的壓力分別為 pE和 pA，可以得出： 2 2 3 3()2( ) ( )3 EAp E A E A EAEppF p R R R RRR?? ?? ? ? ?? （ 320） 上式中， RE和 RA分別代表起點處的半徑和終點處的半徑，代入得 FP=30kN 當熔融的物料流徑機頭時，流道內(nèi)壁和模芯上同時有壓力 Fp（沿著三個不同方向）以及粘滯力 Fz，內(nèi)壓 p的存在會使機頭內(nèi)部迅速張開。要求得總的壓力，只需本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 求出各部分的壓力最后進行相加即可。若壓力的減小不是呈線性的，需要重新計算，直至數(shù)據(jù)合理為止。 若流道高度 Hv相比與 Riv較大，可以用以下公式計算 22vvw w vvppHHLL?????? （ 316） 因為 1()v av v vA R R L???，所以 Fzva和 Fzvi之間的關(guān)系為： 11()2vvz v a z v w v v a v vpHF F A R R?? ?? ? ? ? （ 317） 當然，若環(huán)縫半徑 比 Hv小得多，則需要用如下公式進行計算： 21()12 2 l na a aR p R RKL r rK? ? ??? （ 318） 上式中， k = Ri / Ra,分別令 r=Ra 和 Ri，分別可以求出τ wv=6MPa 和τ wv18MPa，進而可以求得 Fzva和 Fzvi 需要注意，模芯還受到徑向的壓力，周向壓力、軸向壓力和徑向壓力共同作用。在其他情況下，相關(guān)的尺寸要按照壓力在入口處的最大值來進行計算，以確保安全性。 可以根據(jù)分配流道中為常量的剪切速率來求得分配器流道距離與半徑之間的函數(shù)關(guān)系： 130( ) ( )RR?? ?? （ 38） 有關(guān)成型區(qū)長度的變化，關(guān)系式如下： 122 3433 m a x m in 030 34m a x m in 0si n 4( ) ( ) si n 4h r Ryy h r R? ? ??? ? ? ? ?? ? （ 39） 代 入數(shù)據(jù)得 y（ξ） =452mm 在熔體分配器中，平均滯留時間為： ? 331 22m in 0 m in2m in m a x 0( s i n )( 2 ) 3 s i nv r y rt r h V?? ?? ??? （ 310） 將 r=10， y=210 代入得 t= 10s 壓力在熔體分配器中的損失為： 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 33220 m in 0 m in332m a x m a x8 [ ( sin ) ]sintotalV s r y rphr???????? （ 311） 將 v=， r=10 代入，得Δ p= 28MPa 圖 311分配器橫截面 Fig311 Distributor cross section 計算粘滯力在流道內(nèi)壁的大小 ： 流道內(nèi)壁受到剪應(yīng)力τ w，此處按照管流來進行計算，查表得到： 111122w w ipp RRLL?? ??? ? ? （ 312） 由 zwFA?? ( 112A RL?? ) 得 , 21 1 1ztF p R??? 對此， Δ p ≈ 0→ FZI ≈ 0 當收到大小為 pi內(nèi)壓時的張開 可以求出張開量在內(nèi)壓作用下的大小 fi，經(jīng)驗公式為： 221111 221[ ( ) ]aaRRpRf E R R ????? （ 313） 將 Ra=10， R1=6， p=28 代入得 f1=12 XJ150 擠出機機頭的設(shè)計 18 式中，μ是指泊松數(shù)，對于鋼來講，μ ≈ （泊松比 m = 1 /μ），最大應(yīng)力處在流道上，也就是在內(nèi)壁上，按照 c 周向 r徑向的二向來計算應(yīng)力狀態(tài)，得出以下方程： 11crc fER? ??? ??? （ 314） 所以ε = 104 查閱文獻得 [10]： 221m ax 1221ac aRR pRR? ?? ? （ 315） σ r min = pi=28MPa 進行設(shè)計算時，最好使 fi小于 。因為它的 模芯是錐型的，因此，成形區(qū)的高度縫隙要設(shè)計成沿著物料的流動方向漸漸變大的而不能是一成不變的，通過這種設(shè)計，進而使剪切速率在縫隙中保持為一常量。錐形分配器不但壓力損失較低，而且更節(jié)省空間。 因為以上所述的有關(guān)成型區(qū)的計算，其最大長度值偏大，因此最好能選用一種合理的計算方法來進行分配流
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1