全电动注塑机新型转盘式合模机构的设计研究

摘要

全电动注塑机是全电动塑料注射成型机的简称，动力装置全部由电动机构成，与液压式注塑机有很大区别，全电动注塑机在消费品行业和装备制造业应用非常广泛，是非常重要的制造机械设备。全电动注塑机具有很高的机电一体化程度，具有非常复杂的动力学、运动学及其它相关特性。怎样提高全电动注塑机合模机构的工作效率和增加其可靠性，是注塑机械向高速、高效、节能和可靠方向发展所必须面临和解决的重大课题。合模机构是注塑机非常重要的机构，在一定程度上决定了注塑机的生产效率。目前市场上在售的全电动注塑机大多采用从传统液压注塑机合模机构演化而来的合模机构，存在效率低、单位能耗大等缺点，已经跟不上全电动注塑机的发展，迫切需要一种新型的合模机构，以适应全电动注塑机高速、高效、节能和可靠的发展需求。因此，研究设计新型全电动注塑机合模机构，并对所设计的合模机构关键零部件进行校核，以及对其疲劳寿命和可靠性等性能指标进行评估，对全电动注塑机而言，具有非常重要的意义。
　　 本文主要对中小型全电动注塑机进行研究，设计了一种新型转盘式的合模结构，并综合机械、材料和力学等相关理论，对新型合模机构进行了理论分析;并对该合模机构进行了计算机三维建模，完成了强度、刚度和疲劳寿命校核，从可行性、经济性、可靠性以及使用维护等方面做出了评估，主要包括以下内容:
　　 (1)在分析现有全电动注塑机合模机构优缺点的基础上，有针对性的提出新型合模机构的设计构想，进行总体结构设计。该机构可以提高合模工作效率，且可以同时进行两个注射动作，各个合模机构可以单独进行开合模动作。
　　 (2)新型转盘式合模机构的理论分析和设计。主要包括理论计算、强度校核等。
　　 (3)综合分析全电动注塑机合模机构所受载荷和工作情况，在分析的基础上完成设计工作，并进行计算机三维建模，对机构进行设计优化，导入到有限分析软件ANSYS中，对机构进行有限元分析，更精确的确定整机和各个零部件的受力情况。
　　 (4)对全电动注塑机新型合模机构做评估，包括可行性、经济性、可靠性等，通过评估检测各项设计指标，以期达到最优设计[2]。
　　 本文通过对现有全电动注塑机合模机构的分析研究，提出了一种新型转盘式合模机构设计方案，并对设计思路进行了理论计算和关键参数校核，并对新型转盘式合模机构进行了评估，拓宽了全电动注塑机合模机构的设计思路，对全电动注塑机发展也有一定的借鉴意义，其设计思路和方法对其他相关机械机构的设计研究也有可借鉴之处。

目录

摘要

1 绪论

1．1 全电动注塑机概述和课题情况

1．1．1 全电动注塑机概述

1．1．2 课题来源与研究目的

1．1．3 课题的应用价值

1．2 全电动注塑机的现状与发展前景

1．3 全电动注塑机合模机构的现状与发展前景

1．4 本文研究内容与技术路线

1．4．1 本文研究内容

1．4．2 本文技术路线

2 全电动注塑机的模机构

2．1 全电动注塑机合模机构概述

2．2 全电动注塑机常见合模机构类型及参数

2．2．1 注塑机常见的合模机构类型

2．2．2 全电动注塑机合模机构参数

2．3 全电动注塑机合模机构工况

2．4 本章小结

3 全电动注塑机新型转盘式合模机构设计

3．1 全电动注塑机新型转盘式合模机构概述

3．1．1 新型转盘式合模机构总体介绍

3．1．2 新型转盘式合模机构工作原理

3．1．3 新型转盘式合模机构结构介绍

3．1．4 新型转盘式合模机构优点

3．2 全电动新型转盘式合模机构设计中关键技术问题和理论依据

3．2．1 关键技术问题

3．2．2 设计理论依据

3．3 全电动注塑机新型转盘式合模机构设计计算过程

3．3．1 合模参数计算

3．3．2 机械传动设计

3．3．3 轴承选用

3．4 本章小结

4 全电动注塑机新型转盘式合模机构有限元分析

4．1 全电动注塑机新型转盘式合模机构计算机建模

4．1．1 计算机建模意义

4．1．2 计算机建模软件介绍

4．1．3 计算机建模模型

4．2 新型转盘式合模机构有限元分析

4．2．1 有限元分析软件介绍

4．2．2 新型转盘式合模机构主轴静力学分析

4．2．3 新型转盘式合模机构动模板静力学分析

4．3 本章小结

5 全电动注塑机新型转盘式合模机构评估

5．1 可行性

5．2 经济性

5．3 可靠性

5．4 本章小结

6 结论

6．1 结论与创新点

6．2 展望

攻读学位期间发表的学术论文目录

致谢

参考文献

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