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中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
李 江
學(xué) 號(hào)
05208307
專業(yè)班級(jí)
08級(jí)機(jī)制3班
指導(dǎo)教師
于建波
職 稱
高級(jí)工程師
單 位
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院
課題性質(zhì)
設(shè)計(jì)√ 論文□
課題來源
科研□ 教學(xué)□ 生產(chǎn)√ 其它□
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目
小型塑料擠出機(jī)設(shè)計(jì)
一、課題研究的背景
在我國(guó)的塑料加工行業(yè)中，有1/3~1/2的塑料制品是通過擠出成型來完成的。作為塑料機(jī)械的第二大類產(chǎn)品，擠出成型及其機(jī)組的產(chǎn)量和銷售額占塑料機(jī)械的20%~25%，其生產(chǎn)廠家分布在機(jī)械、輕工、石化、輕工、化工、建材、軍工等行業(yè)。擠出機(jī)的品種占塑料機(jī)械品種的30%，這個(gè)比例還有逐年上升的趨勢(shì)。因此，擠出機(jī)有著很大的發(fā)展前景。
在常規(guī)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12~250mm的多種規(guī)格、門類齊全的擠出機(jī)組，長(zhǎng)徑比大多為25~30mm，一些新型的混煉元件如分離型、屏障型、分流型、變道型以及結(jié)束位置變換型等得到了廣泛的發(fā)展。
在特種擠出機(jī)的研究領(lǐng)域，經(jīng)我國(guó)廣大科技工作者的努力，已研究出如排氣擠出機(jī)，電磁動(dòng)態(tài)塑化擠出機(jī)，串聯(lián)式多階段擠出機(jī)，行星螺桿擠出機(jī)等多種機(jī)型，目前已進(jìn)入系列化的研究階段。
總的來說，由于我國(guó)塑料工藝與發(fā)達(dá)國(guó)家相比起步較晚，因此在經(jīng)濟(jì)規(guī)模上，尤其是在控制水平、效率、精度、可靠性和成套性等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定程度上的差距。
二、課題研究現(xiàn)狀
在塑料擠出成型設(shè)備中，塑料擠出機(jī)通常稱之為主機(jī)，而與其配套的后續(xù)設(shè)備塑料擠出成型機(jī)則稱為輔機(jī)。塑料擠出機(jī)的主機(jī)是擠塑機(jī)，它由擠壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng)組成。塑料擠出機(jī)按其螺桿數(shù)量可以分為單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)和多螺桿擠出機(jī)。不同的塑料擠出企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)能力、成本高低、生產(chǎn)場(chǎng)地大小以及所應(yīng)用場(chǎng)所的不同，對(duì)塑料擠出機(jī)的需求也不盡相同。具體情況如下表所示：
各種塑料擠出機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍
塑料擠出機(jī)類型
優(yōu)缺點(diǎn)
適用范圍
單螺桿塑料擠出機(jī)
產(chǎn)量高，能耗低，高效能、低噪音及較長(zhǎng)的使用壽命，且操作便捷、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低
各種熱塑性塑料擠出成型、擠出造粒
雙螺桿塑料擠出機(jī)
結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，具有較好的混煉塑化能力，物料在擠出機(jī)中停留時(shí)間短，產(chǎn)量大，擠出速度快，單位產(chǎn)量耗能低。
粉料加工
多螺桿塑料擠出機(jī)
能耗低、產(chǎn)量高、混合分散質(zhì)量好，精密度高，易受到溫度波動(dòng)、轉(zhuǎn)速波動(dòng)及壓力波動(dòng)的影響，不容易維護(hù)
特種高品質(zhì)塑料制品加工
螺桿擠出機(jī)是塑料成型加工最主要的設(shè)備之一，它通過外部動(dòng)力傳遞和外部加熱元件的傳熱進(jìn)行塑料的固體輸送、壓實(shí)、熔融、剪切混煉擠出成型。盡管螺桿擠出機(jī)種類繁多，但就擠出機(jī)理而言，基本是相同的。傳統(tǒng)螺桿擠出機(jī)擠出過程，是依靠機(jī)筒外加熱、固體物料與機(jī)筒、螺桿摩擦力及熔體剪切力來實(shí)現(xiàn)的?！澳Σ料禂?shù)”和“摩擦力”，“粘度”和“剪應(yīng)力”是影響傳統(tǒng)螺桿擠出機(jī)工作性能的主要因素，由于影響“摩擦”和“粘度”的因素十分復(fù)雜，因此，傳統(tǒng)螺桿擠出機(jī)擠出過程是一個(gè)非穩(wěn)定狀態(tài)，難以控制，對(duì)某些熱穩(wěn)定性差、粘度高的熱敏性塑料尤為突出。
螺桿擠出機(jī)由于突出的成本、效率比和多功能性，主要用于連續(xù)塑料的生產(chǎn)。雙螺桿擠出機(jī)主要有輸送，塑化和均化材料的功能。其尺寸確定和技術(shù)的設(shè)計(jì)，必須滿足以下要求：高扭矩和高產(chǎn)量，較高的熔體生產(chǎn)能力，低螺桿轉(zhuǎn)速下有較高的生產(chǎn)率，即避免降解或交聯(lián)，使材料產(chǎn)量的變化量最小，最適宜的熔體溫度，很寬的溫度范圍，減少磨損等，而熔體和制品質(zhì)量的提高以及效率提高等目標(biāo)決定著單螺桿擠出機(jī)的發(fā)展。
結(jié)論：選擇小型單螺桿塑料擠出機(jī)設(shè)計(jì)。
三、課題研究的內(nèi)容
⒈ 設(shè)計(jì)方案的擬定；
⒉ 參數(shù)的擬定；
⒊ 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；
⒋ 加料系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
⒌ 擠壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
⒍ 整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
四、研究方案
1.利用中國(guó)知網(wǎng)、維普、萬方等數(shù)據(jù)庫完成與畢業(yè)論文相關(guān)內(nèi)容的論文的檢索；利用圖書館的圖書資源查閱相關(guān)的理論內(nèi)容；充分的利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行資料的檢索收集。
2.為了適應(yīng)擠出機(jī)設(shè)計(jì)制造的發(fā)展，擠出機(jī)也從早期結(jié)構(gòu)單一的傳統(tǒng)式向多樣化發(fā)展。經(jīng)過調(diào)研了解到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于單螺桿擠出機(jī)的需求量比較大，考慮到國(guó)內(nèi)的特點(diǎn)，從實(shí)用角度出發(fā)，確定如下方案：
(1)?對(duì)各種不同擠出機(jī)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入剖析；
(2)?根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)擠出機(jī)的整體結(jié)構(gòu)；
(3)?運(yùn)用AutoCAD繪制零件圖和擠出機(jī)總體結(jié)構(gòu)裝配圖；
本課題運(yùn)用AutoCAD技術(shù)進(jìn)行擠出機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力；
(4)在滿足以上要求的同時(shí)，盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用范圍廣。
五、進(jìn)度安排
1.第一階段：2011年11月到2011年12月，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，查閱并收集整理相關(guān)資料；
2.第二階段：2011年12月，調(diào)查研究提綱，分析處理數(shù)據(jù)，并撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告；
3.第三階段：2012年1月到2012年2月，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題進(jìn)行外文資料閱讀，并翻譯外文資料，并撰寫文獻(xiàn)綜述；
4.第四階段：2012年3月到2012年4月，構(gòu)思并豐富論文內(nèi)容，完成論文初稿的撰寫；
5.第五階段：2012年4月到2012年5月，論文修改潤(rùn)色，完成論文終稿；
6.第六階段：2012年5月，評(píng)審并進(jìn)行答辯。
六、預(yù)期結(jié)果
設(shè)計(jì)出的單螺桿擠出機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)有的特點(diǎn)并能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，振動(dòng)小，噪音低。由于設(shè)計(jì)者能力有限，本次研究可能還有需要完善的地方。本次開題報(bào)告只是初步的設(shè)計(jì)構(gòu)思，但理論上仍具有可行性，實(shí)踐還有待進(jìn)一步證明。
七、參考文獻(xiàn)
[1]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).第8版.北京:高等教育出版社. 2006.5
[2]郭克希，王建國(guó).機(jī)械制圖.第7版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.8.
[3]左健民.液壓與氣壓傳動(dòng).第4版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.5.
[4]王伯平主編.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.12.
[5]劉鴻文主編.材料力學(xué).第4版.北京:高等教育出版社,2004.
[6] 孫恒，陳作模，葛文杰主編．機(jī)械原理．第7版．北京：高等教育出版社，2006.5
[7] 王先逵主編．機(jī)械制造工藝學(xué)．第2版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1
[8]熊詩波，黃長(zhǎng)藝主編．機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)．第3版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.5
[9] 毛謙德，李振清. 袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社，1994.
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室意見：
審查結(jié)果： 同 意□ 不 同 意□
教研室主任簽名：
年 月 日