化工大學
本科畢業**
題目：qlb-d350×350柱式平板硫化機設計
**提交日期： 年月日
**答辯日期： 年月日
柱式平板硫化機全稱為柱式液壓傳動平板硫化機，它的主要結構有底座、工作缸、柱塞、法蘭、可動平台、加熱板、上橫樑和立柱等部件組成。
連線方式為柱塞在工作缸內滑動，為了防止漏油在缸的上方放置兩個密封圈，乙個與法蘭相接觸，另乙個與柱塞相接觸，柱塞上部與可動平台連線，可動平台與下加熱板之間有隔熱板用螺釘固定，上橫樑與上加熱板也是中間有隔熱板用螺釘固定，上橫樑和底座之間用立柱和螺母固定，來確定整個平板硫化機穩定性。
它的基本工作原理是：油幫浦通過管道進入缸內使柱塞拖動可動平台緩緩上公升（但是它的運動速度比較緩慢，往往在底座上方加入兩個輔助油缸，來提高柱塞的上公升和下降速度），直至上熱板上公升到對製品加壓的作用，進行保壓硫化，完成硫化作用缸內油由管道送出，使可動平台帶動下熱板放回。這就是整個硫化過程。
關鍵詞：柱式平板硫化機；液壓傳動；底座
平板硫化機是橡膠機械行業中最常見的基本裝置之一，它經常用於橡膠模型製品，膠帶，膠版等製品的硫化。在塑料工業中作用加工塑料或者熱塑性塑料的壓延機，其工作原理和結構與橡膠平板硫化機基本相同。
平板硫化機的使用範圍廣泛，所以種類也很多，其分類如下：
1 按用途可分為：橡膠模製品平板硫化機、橡膠平帶平板平化機、橡膠三角帶平板硫化機、橡膠板平板硫化機。
2 按傳動系統可分為：液壓式平板硫化機、機械式平板硫化機、液壓機械式平板硫化機。
3 按作業系統可分為：非自動式平板硫化機、半自動式平板硫化機、自動式平板硫化機。
4 按結構形式可分為：
（1）按支架結構分為：柱式、框式、側板顎式、連桿式及迴轉式平板硫化機；
（2）按加熱平板硫化機的加熱層數分為：單層和多層式平板硫化機；
（3）按液壓缸的位置分為：上缸式和下缸式平板硫化機、垂直式和橫臥式平板硫化機。
5 按平板加熱方式可分為：蒸汽加熱、電加熱及過熱水加熱平板硫化機。
平板硫化機作為一種硫化裝置，其最大的優點是結構簡單，所以至今仍廣泛使用，它由柱塞、工作缸、密封裝置、壓緊法蘭盤等組成的傳遞液壓能的部件，將液體的壓能轉化成帶動平台沿立柱運動的動能，利用禁錮在平台和上橫樑上的熱板給模具加壓，加熱一定時間，從而滿足硫化的三個要求：溫度、壓力和時間。
建國以來，我國橡膠機械行業發展十分迅速，但是由於我們基礎差，起步晚，所以在這一領域還十分落後，從平板硫化機的設計方面講，目前還存在著很多缺點，如操作繁雜、勞動量大、自動化程度低等，所以改進老裝置是非常關鍵、必要的。
近年來，國內對原有的平板硫化機的改進和新型平板硫化機的設計和製造進行了許多任務作，主要從熱能的合理使用、減少熱損失、操作自動化、機械化等方面進行研究改進，以達到高效。優質和低耗的目的，近年來，已研製出裝有程式控制器可以自動控制整個硫化工藝過程平板硫化機，減少了工人的勞動強度，提高了生產效率。近年來，我國除對一般模型製品平板硫化機在加熱板溫度均勻性和熱板單位積壓力等方面提高效能外，還開發了各種結構形式、技術先進、功能完善的模型製品平板硫化機，並將微機技術應用於模型製品平板硫化機的功能控制，使我國模型製品平板硫化機的品種和技術水平提高到了乙個新的水平。
對於總體來說，我國平板硫化機的發展存在著一些問題，隨著我國交通運輸事業的新宿發展，高速公路不斷鋪設，對汽車輪胎的均勻性提出了越來越高的要求，因此，對硫化機的工作精度要求也隨之提高。
目前，就我國輪胎行業而言，廣泛應用的仍然是50年代發展起來的機械硫化機，由於本身的原因，機械式硫化機存在如下問題：
（1）上下熱板的平行度、同軸度、機械手卡抓圓度和對下熱板內孔的同軸度等精度等級低；
（2）連桿、曲柄齒輪等主要受力件上運動副是由銅套組成的滑動軸承，易磨損，對精度影響較大；
（3）上下模受到的合模力不均勻，對雙模輪胎定型硫化機而言，而外側的受力大於兩側的受力；
（4）合模力是在曲柄銷到達下死點瞬間由個手裡構建彈性變形量所決定，而溫度變化受力構件尺寸發生變化，合模力也隨之發生變化，因此，生產過程中溫度的波動將造成合模力的波動。
因此，我國硫化機大多還存在著機器過於老，很多的廠家由於經濟的原因，不能購買先進的硫化機，但就技術而言，我國平板硫化機的技術水平在最近十年來有了全面的、顯著的提高，大大的縮小了與國家先進水平的差距。完全有理由相信，再過十年，隨著我國的液壓件、電器元件等基礎元器件的技術進步，我國平板硫化機的整體水平到國際先進水平。
平板硫化機的主要技術引數如下：
（1）公稱合模力0.8mn
（2）熱板規格350×350mm
（3）熱板層數2層
（4）熱板間隔125
（5）加熱方式電加熱
（6）最高加熱溫度200℃
（7）主機柱塞最大行程250mm
（8）工作液壓16mpa（160kg/cm2）
柱塞是平板硫化機的主要零件之一，它與工作缸、密封裝置、壓緊法蘭盤等組成了傳遞壓能的部件，將液體的壓能裝變成帶動平台或可動橫樑運動的動能。
柱塞的結構形式是根據平板硫化機的噸位大小、工作缸內液壓的變動情況、平台的運動速度及其行程等運動設計。
在材料上，根據柱塞結構形式、規格大小和採用的工作液等條件，可以鍛製，業可以用鑄鋼或鑄鐵制。考慮到柱塞在使用上要求有足夠的耐彎及抗壓縮強度，工作表面積要有足夠的硬度，因此，選用ht250。
cm式中：d2—柱塞外徑，cm
p—平板硫化機的公稱噸位，25，000kg
p—工作液的最高壓力160kg/cm2
cm根據《橡膠機械設計》下冊p120表8—2
d2=16cm=160mm
當柱塞直徑大於150mm時，為了節省材料，減輕重量應製成空心的，所以本設計採用空心柱塞。
—鑄鐵的許用抗壓應力 kg/cm2
= /nkg/cm2
式中 —鑄鐵的抗壓強度極限，根據《橡膠機械設計》下冊，第八章，當用鑄鐵製造柱塞時=1000-1200kg/cm2故取
=1000kg/cm2
n—柱塞的安全係數 n=5—7 取n=5
k：常數，鑄鐵的柱塞 k=2
r2—柱塞的外半徑， r2=d2/2=80mm
p：工作液的最高壓力，p=200kg/cm2
規定min≥30mm
取=30mm
柱塞內徑d1
d1=d2-2 =160-2×30=100mm
柱塞長度充分考慮工作行程，工作缸長度以及主機安裝情況，現暫時無法確定，將在以後的計算中確定。
柱塞長度應充分考慮工作行程，工作缸長度以及主機安裝情況，現暫時無法確定，將在以後的計算中確定。
柱塞與平台的連線方式，採用剛性連線，在柱塞外壁上開槽，利用兩個半環將諸塞卡住後，用螺栓固定於平台上，半環尺寸初定：
軸向厚度δ=30mm 內徑150mm 外徑200mm
柱塞底部輪廓應與工作缸的底部相適應，為了減少柱塞的內部應力，柱塞的筒壁到底部的輪廓應採用大圓弧漸次過渡連線，壁的厚度應當一致。由以上設計及計算可得柱塞基本結構，形式如圖3-1所示。
工作缸是平板硫化機傳動力量的主要零件，屬於高壓下操作的厚壁容器。
本設計採用最常見的帶有外部密封裝置的工作缸，密封零件填於工作缸壁上部的凹溝內。並採用法蘭壓緊填料，法蘭用螺栓固定在工作缸的凸緣上工作缸的周壁到缸底，應採用大圓弧漸次過渡連線，以防止由於缸壁方向變化引起應力集中。
工作缸為鑄件，材料選用zg45.工作缸內腔直徑按柱塞的直徑選定，較柱塞直徑稍大，鑄造的工作缸大15到25mm或更大一些，柱塞直徑在200mm以上時，工作缸直徑比柱塞大25mm。
工作缸內腔直徑按柱塞的直徑選定，較柱塞直徑稍大。柱塞直徑在以上時，工作缸內腔直徑應比柱塞直徑大
工作缸內腔直徑：d3=d4+20=180
工作缸壁厚的確定
鑄造的工作缸：
式中：r3—工作缸的內徑，
r3=d3/2=90mm
—材料的許用應力， kg/cm2
n 式中—材料抗拉強度極限，kg/cm2
5700kg/cm2
n—工作缸的安全係數，n=5—7.取n=5
n=5700/5=1140kg/cm
p—工作液壓 p=160kg/cm2
因此=16.12mm
考慮鑄造會產生偏心、氣孔等缺陷和保證零件有足夠的致密度，取=30mm
工作缸外徑d4
d4=d3+2 =180+2×30=240mm
（1）工作缸底部結構採用球底部，以免應力集中，球底部半徑
r′=（1-2）r3
r3—工作缸的半徑 r3=90mm
取r′=1.6r3=1.6×90=144
取r′=230mm
（2）過渡圓弧半徑
r〞=0.4r3=0.4×90=36
取r=40mm
（3）工作缸凸肩部分高度的確定
h=1.5 =1.5×30=45mm
為了避免曲線過渡區產生應力集中，取凸肩處圓角半徑
r=（0.15-0.25）
取r=0.22 =0.22×30=6.6mm≈7mm
（4）導向長度
i2=（0.3-0.6）d2
d2—柱塞外徑 d2=160mm
為使密封件內進油以增強密封效果，應留15mm斜度。
大學畢業設計範本
附件2 畢業描繪範本 哈爾濱鐵道工作技術學院 畢業設計 小三號黑體小三號楷體 描繪標題 學生名字 專業班級 輔導教員 城市軌道交通學院 年月日哈爾濱鐵道工作技術學院 畢業設計 開題報告 專業班級 描繪方向 學生名字 輔導教員檢查定見 輔導教員簽字 年月日 一 選題的布景與含義 二 畢業描繪的首要內容...
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