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目前橡胶注射成型一般采用单机注射方法和设备。为了提高生产效率也有采用转盘式多工位注射方法和设备,也有采用转角式多工位注射成型方法和设备等。这些成型方法和设备存在如下问题:一是注射机与开合模装置机构分离,使整机受力恶化,容易造成注射机与开合模装置的变形而影响工作和可靠性,造成设备体积庞大,只适于注射小容量的制品;二是注射装置和开合模装置的水平布置,使设备占地面积太大;三是全液压或液—电传动不但浪费能源,维护保养困难而且容易恶化工作环境等。因此传统的多工位注射机不能够满足现在的发展要求。 本文在深入研究多工位注射工作原理和传统设备构造优缺点的基础上,全新设计了一种全电动多工位立式一步法注射成型机。全文通过理论推导建立了全电动多工位立式一步法注射成型机的功率消耗,受力变形及应力、应变等数学模型,并进行了大量的设计计算和有限元受力分析,对全电动多工位立式一步法注射成型机进行了结构优化设计,为了保证结构的可行性和可靠性,还对机台进行了三维仿真设计及工作过程动态模拟。本论文的主要成果如下: 1.首次设计了全电动多工位立式一步法注射成型机,实现注射机与开启模装置的整体竖直布置,一套注射装置可于一台或多台模具系统进行多工位注射,整机受力合理,变形小,工作可靠,同时结构紧凑,占地面积小,可用于大、中、小型容量制品的注射成型,克服了传统的转盘式、转角式多工位注射的不足。这是多工位注射设计史上的重大突破。 2.运用了全电动传动,即实现了注射、锁模、脱模、多工位移动的全电动化,代替了全液压传动或液—电传动,提高有效功率,缩短了工作周期,节约能源,易损件少维护保养方便,工作可靠,解决了液压注射成型设备容易污染环境的问题。 3.首次设计了多工位移动装置,把链传动、滚动导轨副与螺旋传动有机的结合起来,整个机台工作平稳、对中性能好,再现性好,同时极大地提高了工作效率。 4.在注射装置中设计的螺杆旋转注射成型装置,采用特殊结构的螺杆和增压装置将充分塑化的胶料以高速、高温、高压的喷流直接注入模腔,实现一步法注射。 5.在锁模装置中设计的螺旋副机构,实现了电传动和螺旋副传动的有效结合。