【正文】 諸多因素有關(guān)。 對機(jī)頭進(jìn)行相應(yīng)的熱平衡計算，選擇合理的溫度控制系統(tǒng)。 對機(jī)頭主要零部件的強(qiáng)度是否符合生產(chǎn)要求進(jìn)行一系列的校核，本次設(shè)計主要考慮螺栓是否符合要求。 確定機(jī)頭內(nèi)流道的尺寸。 XJ150 擠出機(jī)機(jī)頭的設(shè)計 6 2 機(jī)頭尺寸設(shè)計要求 計算要求 在進(jìn)行機(jī)頭的尺寸設(shè)計計算時，需注意以下幾點： 選用合理的機(jī)頭類型。因此，機(jī)頭的設(shè)計應(yīng)該考慮到擠出機(jī)的因素，二者有著密切的聯(lián)系。在進(jìn)行機(jī)頭的設(shè)計時，除了要滿足制品的材料性能和形狀尺寸要求外，還需要掌握螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)、端部結(jié)構(gòu)尺寸和生產(chǎn)率等擠出機(jī)的技術(shù)規(guī)范，并且要保證擠出機(jī)的工藝參數(shù)滿足設(shè)計的要求。在滿足力學(xué)性能要求的前提下，應(yīng)使機(jī)頭結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便，傳熱均勻，連接嚴(yán)密，且不能泄料漏料。為了消除因為分流支架的原因而造成的結(jié)合縫，需要根據(jù)橡膠制品及橡膠種類的不同，來設(shè)計可以產(chǎn)生足夠壓縮比的擠出機(jī)機(jī)頭，保證制品質(zhì)量密實。制造機(jī)頭的材料應(yīng)該耐磨耐腐蝕性能好，硬度大，抗拉強(qiáng)度高，部分機(jī)頭應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行鍍鉻。為了使擠出機(jī)機(jī)頭的擠出 產(chǎn)品有準(zhǔn)確的截面形狀，在設(shè)計過程中應(yīng)該能夠考慮到這一相應(yīng)的影響。 截面形狀要準(zhǔn)確。 鋼材進(jìn)行氮化處理 鋼材進(jìn)行表面硬化處理 選用不銹鋼 調(diào)質(zhì)鋼材 安全硬化鋼材 XJ150 擠出機(jī)機(jī)頭的設(shè)計 4 表 11 機(jī) 頭主要零件選用的材料 Table11 The nose material of main parts selection 零件 材料 模芯 40Cr 模套 40Cr 模芯座 38CrMoAl 進(jìn)料口 45 分配器 38CrMoAl 螺栓 Q215 表 12 護(hù)套材料參數(shù) Table12 Sheath material coefficient 護(hù)套材料 粒度 分子量 門尼粘度 抗拉強(qiáng)度 丁苯橡膠 1420 20萬 30萬 4866 250280kg/cm2 XJ150 擠出 機(jī)機(jī)頭設(shè)計要求 在進(jìn)行 XJ150 擠出機(jī)機(jī)頭的設(shè)計時，要滿足以下要點： 關(guān)于機(jī)頭的內(nèi)腔的形狀應(yīng)該設(shè)計成流線型。 要采用的熱處理。 考慮材料的加工強(qiáng)度。 擠出機(jī)機(jī)頭的加工工藝。顯然，只用一種材料并不能滿足所有的以上的要求，因此，在進(jìn)行材料的選擇時要注意下面幾點： 所加工的聚合物的種類。這是因為流痕會影響擠出機(jī)擠出物料的質(zhì)量。 在設(shè)計擠出機(jī)機(jī)頭的平行成型區(qū)時，要消退流道端部的可逆的形變，且要根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的性質(zhì)和所加工熔融物料來進(jìn)行設(shè)計。針對這類材料，要服從最小流道體積原則，可以通過減小縫 隙擠出機(jī)機(jī)頭分配流道的方法，以便縮短擠出機(jī)機(jī)頭的軸向長度。 當(dāng)流道的結(jié)構(gòu)確定時，要注意以下要求： 熔融的物料要盡量沿著中心位置進(jìn)入流道。 若擠出機(jī)機(jī)頭的各個零部件溫度并不完全相同，設(shè)計時，要考慮到熱膨脹的問題。 擠出機(jī)機(jī)頭盡量有法蘭可以轉(zhuǎn)動，而且比較大的機(jī)頭要安裝在可以移動的或者可以調(diào)節(jié)的上面。用來做密封元件的材料主要有像 PTFE 這類耐熱性比較好的塑料以及像鉛這樣的低硬度金屬。 運動部件與靜止部件 之間的間隙要進(jìn)行密封。連接部位連接不良不但有可能導(dǎo)致漏料現(xiàn)象產(chǎn)生，也有可能使物料降解。 要盡量減少機(jī)頭中相關(guān)的連接環(huán)節(jié)。 使物料的截面形狀滿足產(chǎn)品設(shè)計要求。 為保證制品質(zhì)量密實，使擠出物料產(chǎn)生一定的壓力。對于同一臺擠出機(jī)，只需更換機(jī)頭，就能加工不同的制品。設(shè)備占地面積小，污染少，易于保持清潔的生產(chǎn)環(huán)境。而且產(chǎn)品均勻密實，質(zhì)量高。 可以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。擠出成型法相比于其他類型的成形方法主要具有以下顯著的優(yōu)點： 設(shè)備制造容易，成本較低，投產(chǎn)快 ，投資少。 擠出機(jī)是擠出成型加工過程中的主要設(shè)備，除此以外，還有機(jī)頭、牽引裝置、冷卻定型裝置等附屬設(shè)備。由此，擠出方法對于生產(chǎn)日益重要，而先前的手動式擠出機(jī)也漸漸地被電動操控擠出機(jī)所取代。國外橡膠擠出機(jī)經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段，從最初的柱塞式擠出機(jī)開始發(fā)展，其中經(jīng)歷了普通冷喂料型擠出機(jī)以及銷釘冷喂料擠出機(jī)等階段，再到現(xiàn)在的復(fù)合擠出機(jī)，其發(fā)展的日益完善，性能和生產(chǎn)能力也不斷提高。這不但增加了設(shè)計人員的工作強(qiáng)度，也為整個的設(shè)計過程造成了諸多不便，同時也提高了成產(chǎn)成本。而對于機(jī)頭的設(shè)計，目前并沒有適用于所有情況的理 論公式，實際經(jīng)驗是擠出機(jī)機(jī)頭的設(shè)計的主要依據(jù)。然而，擠出機(jī)機(jī)頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計卻仍然有很大的提升空間，并沒有發(fā)展的很完善。螺桿作為橡膠擠出機(jī)主機(jī)的重要部件，它的設(shè)計加工已經(jīng)很完善了。本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前言 隨著我國橡膠機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展，橡膠制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，因此對于擠出成型技術(shù)也有了更高的要求。在擠出成型的一系列過程中，以溫度的調(diào)節(jié)控制和熔融的物料進(jìn)入擠出機(jī)機(jī)頭以及橡膠在擠出機(jī)主機(jī)中塑化的過程最為重要。隨著各種各樣的智能控制系統(tǒng)的發(fā)展，溫度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)也取得了進(jìn)展。這是因為在擠出成型的整個過程中，會遇到各種復(fù)雜的情況。機(jī)頭設(shè)計后，通常用試模的方法來確定最后的形狀。 擠出機(jī)作為橡膠工業(yè)的基本設(shè)備，在生產(chǎn)橡膠制品的過程中起著重要的作用，也是決定產(chǎn)品質(zhì)量的重要設(shè)備之一。固特波公司是在擠出機(jī)的發(fā)展過程中，最先申請 了用擠出機(jī)來進(jìn)行膠電線生產(chǎn)的專利，并改進(jìn)了該擠出機(jī)設(shè)備。早期的電纜和電線源源不斷地被柱塞式擠出機(jī)生產(chǎn)出來，電纜的生產(chǎn)用擠出法也由此而確定。橡膠在機(jī)筒內(nèi)塑化熔融，通過機(jī)頭制成所需要的形狀，最后經(jīng)過冷卻定型后就可獲得與機(jī)頭截面形狀相吻合的產(chǎn)品。 產(chǎn)量高，效率快。制造較長的型材、管材等也比較容易。 工藝較易控制，生產(chǎn)操作起來比較簡單，便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。 可以實現(xiàn)一機(jī)多用。 擠出機(jī)機(jī)頭是連接在機(jī)筒上的零件，擠出產(chǎn)品的形狀取決于機(jī)頭，其主要作用有： 改變擠出物料的運動狀態(tài)，由螺旋運動狀態(tài)改變?yōu)橹本€運動。 進(jìn)一步促進(jìn)物料塑 化。 XJ150 擠出機(jī)機(jī)頭的設(shè)計 2 1 擠出機(jī)機(jī)頭設(shè)計要求概述 擠出機(jī)機(jī)頭通用設(shè)計原則 擠出機(jī)機(jī)頭要遵循一定的合理的原則來進(jìn)行相關(guān)設(shè)計，總結(jié)起來講，主要有以下幾個原則： 為縮短清洗時間和組裝時間，擠出機(jī)機(jī)頭的零部件要盡量少，而且要注意各個零部件的相互配合以及對中性。部件數(shù)量減少的同時不但可以節(jié)約成本，也可以減少各個零部件在流道中的連接環(huán)節(jié)。此外，連接部位要易于清洗。主要方法是可以通過加上大尺寸的密封條或者填充繩來進(jìn)行密封，需要注意點是應(yīng)該加在靜部件的半圓形或矩形溝槽內(nèi)部。 為確保整個密封表面的密封力分布均勻，要盡可能使密封表面平且小，同時要對這里的表面壓力進(jìn)行校核。 擠出機(jī)機(jī)頭的組裝緊固盡量不選用多個小的螺釘（這是因為直徑大的螺栓壽命更長），而用比較少的耐熱螺栓；螺栓 在安裝時盡量使其不必拆卸加熱器，要盡量使其安裝容易。 擠出機(jī)機(jī)頭設(shè)計時，不但要考慮溫度傳感器、壓力傳感器、螺栓孔對機(jī)頭強(qiáng)度的影響，還要保證機(jī)頭在受力產(chǎn)生形變時的尺寸符合要求。 流道中截面積大的區(qū)域流速也低，熔融的物料在這樣的區(qū)域滯留的時間也就越長，這會引起像 PE 這樣的熱敏感型混合物料的降解。 機(jī)頭流道中要避免物料流動方向的突變，也要防止截面積突變，即流道中不能有死角，所以各個位置的半徑不能小于 3mm。 要進(jìn)行流道設(shè)計時，要減少流痕的數(shù)量，甚至要避免產(chǎn)生流痕。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 機(jī)頭材料的選用 擠出機(jī)機(jī)頭選用材料要求 擠出機(jī)機(jī)頭在進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計時，一定要選用合理的材料，要符合 以下幾點要求： 便于加工 剛度和強(qiáng)度足夠大 足夠的耐磨性、耐壓性和耐熱性 表面硬度也要要足夠大 便于進(jìn)行相應(yīng)的熱處理 進(jìn)行熱處理時形變要盡可能小 便于