63吋轮胎胶囊注射成型注射装置的设计开题报告

1. 研究目的与意义

轮胎胶囊是一种纯橡胶制品，可采用模压法或注射法生产。然而，注射法较传统的模压法具有明显的优越性，因此一般采用注射法生产。

注射是注射硫化机最关键的工作步骤。胶料注射的好坏，关系到胶囊的质量、生产效率和原材料的损耗。注射装置的作用之一是在胶料流变性能最佳的时间内，以较高的压力尽快地使胶料充满模具。而且，注射装置的性能对注射压力和胶料的塑化、混合等起着关键的作用，并对注射成型工艺的优化有着积极的意义。

除此之外，由于注射装置具有结构简单、效率高、连续化生产和用途广泛等优点，使其在橡胶加工中占着十分重要的地位，更是广泛地应用于轮胎制造、胶管制造、密封胶条制造、片材（板材）制造、电线电缆制造以及橡胶原材料的挤出加工处理。因此，一种优良的橡胶注射成型注射装置的设计成功将为橡胶工业的发展提供了一个广阔的发展前景，相信将会带来明显的社会效益和经济效益。

2. 国内外研究现状分析

轮胎胶囊的传统生产方式为模压法生产。然而，这种成型方法有着制造工艺过于复杂，使用辅助设备多，能耗多，制品的致密性相对较差等缺点。故它一直制约着此行业的发展，直到橡胶注射成型工艺的出现。

橡胶注射成型工艺从20世纪50年代开始问世已50多年的历史。并经历了从柱塞式、螺杆式到螺杆柱塞式的多代变迁，然而这些传统的注射成型方法存在着一系列问题：（1）注射容量受限制，很难生产大中型橡胶制品；（2）很难产生高压注射压力，影响产品的机械性能；（3）成型机结构复杂，成本高。这主要是由于成型方法分两步，即第1步塑化、定量;第2步进行注射。这种方法需要一套庞大的轴向驱动动力装置，从而造成注射机总体结构十分庞大，且因原理的缺陷而不能注射大容量橡胶制品,不能对注入模腔胶料的压力进行控制。这些问题都严重的制约了注射成型方法的应用和发展。

再放眼国外的工业化国家，如：德国、日本、法国、意大利和美国等已大批量生产各种系列的橡胶注射机，其注射容量可以从几个cm3到15000cm3，其自动化程度已可用机器人以及进行全过程的自动化生产。近年来，橡胶精密注射机、真空注射机、无人注射机等新机种日益得到推广和普及。除此之外，国外还涌现出一些新型的特种注射成型工艺，如共注射成型、气体辅助注射成型、反应注射成型、推-拉注射成型、多点活动喂入注射成型、多组分注射成型等等。这些新型工艺都赋予了注射成型更多的设计自由度、独特的几何特征、前所未有的制品强度、持续的经济效益以及更佳的材料特性和制品质量等。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

(1)设计电动注射成型装置，运用cad软件画平面工程图（包括装配图和主要零件图），主要包括电动传动系统、机头、机身、轴承箱和螺杆等；

(2)辅以pro-e画三维立体图；

4. 研究创新点

本设计将运用一步成型法注射技术，此注射工艺无需分两步进行，而是将塑化、定量与注射同步(一步)完成。这种方法不但可以注射大容量的橡胶制品，而且可以根据注射法制造轮胎胶囊工艺条件对轮胎胶囊注射压力进行控制。

同时将采用电动驱动模式来驱动，与传统的液压驱动模式相比，将会结构更简单，体积更小，操作更方便，自动化程度更高，成本更低。整体的设计将有利于生产效益的大大提高，同时对环境保护、经济持续性发展也将有着深刻的意义。