螺杆钻具和螺杆泵橡胶定子的三工位立式注射成型设备的设计研究与三维动态模拟

摘要

本文通过对橡胶注射成型装置的工作原理和现有橡胶定子成型设备的优点和不足的研究，在一步法旋转注射原理基础上，针对现有技术的缺点，设计了一种全新的螺杆钻具和螺杆泵橡胶定子的三工位立式注射成型设备。对此，本课题着重做了如下工作： 1、首次设计了橡胶定子注射成型设备的立式结构，利用重力原理，克服了定子与转子轴线的偏差问题，减少原有技术繁琐的操作过程，保证芯模不变形，进而有效地简化了工艺过程，提高了橡胶定子合格率和生产效率。 2、首次设计了橡胶定子注射成型设备的三工位移动装置，可最大限度地发挥注射装置的效能，大大提高生产效率，降低生产成本，设备结构紧凑，占地面积小。 3、设计了一种无偏心力矩的压合装置，保证压合装置轴线、注射机轴线和橡胶定子模具轴线三线重合。克服现有技术因压合装置和注射机装置轴线不重合产生的力矩而影响设备寿命和产品质量问题，并使得滑块平面与注射机产生的轴向力相平衡，从而保证设备工作可靠性，延长其使用寿命。 4、采用了螺杆旋转式(一步法)成型装置，解决了传统方法对大容量橡胶定子不能注射成型的问题，实现了对橡胶定子的一步法注射。 5、设计中运用了数字传感技术，将传统的机械方法注射定量改成信息模拟定量，解决了定量喂料的问题，并且通过运用该技术对轴向力的采集实现压合装置即时控制。 6、结合计算机技术利用有限元分析软件ANSYS对设备的主要受力部件进行受力分析，提高了设计的可靠性，对同类设计问题具有重要指导意义。 7、运用了三维设计、三维爆炸以及动态模拟技术。采用了平面与三维相结合的方式对设备的结构进行设计，并利用三维模型对整机进行仿真运动，保证了设备设计的合理性和运行的安全性，提高了设计水平和设计效率；通过三维爆炸效果来表明各零部件的连接关系，以便检验设计是否符合安装、拆卸、尺寸配合的正确性，从而提高设计的可行性。 总之，螺杆钻具和螺杆泵橡胶定子的三工位立式注射成型设备的设计走在了国内外同行前列，是橡胶定子注射成型设备发展史上的一次重要突破，并于2006年4月25日申请了发明专利和实用新型专利，发明专利号：200610043858.1；实用新型专利号：200620083480.3。本设备解决了大长径比橡胶定子的注射问题，具有广泛的开发和应用前景，这种技术将会带来明显的社会效益和经济效益。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

第一章绪论

第二章一步法注射成型装置的研究与进展

第三章橡胶定子注射成型设备的设计原理及模型建立

第四章橡胶定子的三工位立式注射成型设备的结构设计及有限元分析

4.1注射装置的设计

4.2立柱与螺母的设计

4.3移动装置的设计

4.3上横梁设计

4.4橡胶定子注射成型设备硫化模具的设计

4.5螺杆钻具和螺杆泵橡胶定子的三工位立式注射成型设备结构设计

4.6本章小结

第五章橡胶定子注射成型设备的三维爆炸与动态模拟

第六章结论与展望

参考文献

致谢

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附件

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