1、早期的輪胎膠囊都是通過模壓法壓制而成的，這是一種傳統(tǒng)的方法，其具有以下缺點(diǎn)：膠囊質(zhì)量難以提高；生產(chǎn)效率低；工藝過程復(fù)雜；浪費(fèi)能源；勞動強(qiáng)度大等。為了適應(yīng)膠囊技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展要求，越來越多的膠囊都將會采用注射成型法，因?yàn)樗a(chǎn)效率高，浪費(fèi)少，能耗低，節(jié)省膠料，制品物理性能好。但是傳統(tǒng)的注射法也同樣存在著缺點(diǎn)：其工作過程是先塑化、定量，然后進(jìn)行注射，是分兩步完成的；注射裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難，造價高。本設(shè)計(jì)針對傳統(tǒng)膠囊成型方法存在的缺點(diǎn)進(jìn)行

2、了新的設(shè)計(jì)，完成了兩工位輪胎膠囊一步法注射硫化機(jī)組的設(shè)計(jì)研究，提高了膠囊的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗，節(jié)省了原材料和實(shí)現(xiàn)了文明生產(chǎn)，使輪胎膠囊生產(chǎn)技術(shù)將進(jìn)入新的一頁。 本文在深入研究多工位注射工作原理和傳統(tǒng)硫化設(shè)備構(gòu)造優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，全新設(shè)計(jì)了一套兩工位輪胎膠囊一步法注射硫化機(jī)組。全文通過理論推導(dǎo)建立了一步法注射成型裝置和全電動硫化裝置的功率消耗、受力變形及應(yīng)力、應(yīng)變等數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了大量的設(shè)計(jì)計(jì)算和有限元受力分析，對兩

3、工位輪胎膠囊一步法注射硫化機(jī)組進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為了保證結(jié)構(gòu)的可行性和可靠性，對機(jī)臺進(jìn)行了三維仿真設(shè)計(jì)及工作過程動態(tài)模擬。本論文的主要工作與成果如下： 1．首次設(shè)計(jì)了兩工位輪胎膠囊一步法注射硫化機(jī)組。一套注射裝置可與兩臺硫化裝置實(shí)現(xiàn)兩工位注射。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)使整機(jī)受力合理，變形小，工作可靠，同時結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，可用于大、中、小型膠囊制品的注射成型，克服了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤式、轉(zhuǎn)角式多工位注射機(jī)的缺陷。這對今后輪胎膠囊多工位注射成型

4、技術(shù)的設(shè)計(jì)、研究與應(yīng)用將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 2．首次設(shè)計(jì)下注的注射方法，即注射口和流道系統(tǒng)設(shè)置在下模下方，使膠料在模具中至下而上流動，克服了傳統(tǒng)注射口在上、下模中間(膠囊分型面)注射時而引起的內(nèi)芯模偏心、漏膠的弊端。 3．本設(shè)計(jì)對電磁離合器和滾珠絲杠進(jìn)行協(xié)調(diào)組合設(shè)計(jì)，解決了由于采用下注而引起脫模工藝改變(相對于傳統(tǒng)的注射脫膜工藝)所產(chǎn)生的機(jī)械技術(shù)問題。 4．首次設(shè)計(jì)了兩工位的橫向移動裝置，采用高精度滾珠滑塊導(dǎo)軌副和

5、交流伺服電機(jī)，解決了整體機(jī)構(gòu)在移動中實(shí)現(xiàn)高精度可靠定位的要求，同時解決了單工位注射機(jī)的膠料在注射完畢后在高溫下容易硫化的問題，為一步法注射成型實(shí)現(xiàn)多工位成型工藝和提高效率奠定了基礎(chǔ)。 5．首次把一步法注射原理運(yùn)用到兩工位膠囊生產(chǎn)工藝中。實(shí)現(xiàn)了塑化、定量和注射的同步進(jìn)行。克服了傳統(tǒng)生產(chǎn)膠囊的一些弊端：膠囊質(zhì)量差；浪費(fèi)能源；生產(chǎn)效率低等。 6．在注射結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證了一步法注射成型所需的高壓注射，主要包括：增加螺桿的長徑比；螺

6、桿輸送段采用小螺距；采用螺旋嚙合增壓裝置；將軸承座設(shè)置在減速箱的前部，將減速箱的受拉改為受壓，改善了減速箱的受力狀況，以承受巨大的軸向力。 7．設(shè)計(jì)了應(yīng)用于輪胎膠囊硫化機(jī)的壓力機(jī)構(gòu)，這種壓力機(jī)構(gòu)采用螺旋副機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動軌跡是垂直往復(fù)運(yùn)動形式的。這種壓力機(jī)構(gòu)與先進(jìn)的傳感器數(shù)字技術(shù)結(jié)合，具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠、對中精度高、往復(fù)性能好等優(yōu)點(diǎn)，是輪胎膠囊硫化機(jī)設(shè)計(jì)的一大創(chuàng)新。 8．運(yùn)用了有限元分析進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。對零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論推導(dǎo)