一种热塑性塑料的挤出成型设备制造技术

一种热塑性塑料的挤出成型设备，包括用于支撑的工作台、用于向挤压成型机构提供旋转驱动力的传动机构、用于将热塑性塑料挤压出来的挤压成型机构、用于控制挤压成型机构内温度的温控机构以及用于控制整个挤压过程的控制器，传动机构、挤压成型机构固装在工作台上，传动机构设置在挤压成型机构的上游，传动机构的动力输出端与挤压成型机构的动力输入端固接；传动机构的控制端、挤压成型机构的控制端与控制器的控制端电连。本发明专利技术的有益效果是：可以精确地控制速度变化，保证传动稳定，因此挤出成型的塑料质量得以保证，整机的效率得到了很大的提高，且实现了自动化控制，避免了人工操作的误差，以及人工操作存在的危险性。

A extrusion molding equipment for thermoplastics

A thermoplastic extrusion molding apparatus includes a worktable for supporting, a transmission mechanism for providing rotating driving force to the extrusion forming mechanism, an extrusion forming mechanism for extruding thermoplastic, a temperature control mechanism for controlling the temperature in the extrusion forming mechanism, and a temperature control mechanism for controlling the entire extrusion process. Controller, transmission mechanism and extrusion forming mechanism are fixed on the worktable, transmission mechanism is set upstream of extrusion forming mechanism, power output end of transmission mechanism is fixed with power input end of extrusion forming mechanism; control end of transmission mechanism, control end of extrusion forming mechanism and control end of controller are connected electrically. The invention has the advantages that the speed change can be accurately controlled and the transmission stability can be guaranteed, so the plastic quality of extrusion molding can be guaranteed, the efficiency of the whole machine has been greatly improved, and the automatic control is realized, the error of manual operation is avoided, and the danger of manual operation is also avoided.

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性塑料的挤出成型设备
本专利技术涉及一种热塑性塑料的挤出成型设备。
技术介绍
通过对高分子材料成型加工的研究，对于人类工业发展事业有着不可估量的帮助和提升。高分子材料在世界范围的广泛应用及其所带来的使用价值，无论从哪个角度来说对于人类都是一笔巨大而且无可取代的财富。从最早的单螺杆挤出机问世之后，直到现在，可以用来加工的聚合物(高分子材料)的种类不断增多，与此同时，其成品的结构、形式也随之增多。而挤出成型作为其中最重要的工艺之一，其对应的设备，甚至是研究开发新产品、新工艺的手段自然而然的也得到了全面的发展。但是传统的挤压机在挤压高分子材料时，由于高分子物理容易无法得到保障、容易破坏高分子材料自身结构，影响塑料质量的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种高分子材料主要指塑料的加工成型，依赖物料与机筒的摩擦力完成物料在其中的输送，不仅高效并且能实现自动化，保证了塑料成型的质量和产量的热塑性塑料的挤出成型设备。本专利技术所述的一种热塑性塑料的挤出成型设备，其特征在于：包括用于支撑的工作台、用于向挤压成型机构提供旋转驱动力的传动机构、用于将热塑性塑料挤压出来的挤压成型机构、用于控制挤压成型机构内温度的温控机构以及用于控制整个挤压过程的控制器，所述传动机构、挤压成型机构固装在工作台上，其中所述传动机构设置在挤压成型机构的上游，并且传动机构的动力输出端与挤压成型机构的动力输入端固接；所述传动机构的控制端、所述挤压成型机构的控制端与所述控制器的控制端电连；所述传动机构包括电机、减速箱和联轴器，所述电机、减速箱固装在工作台上，所述电机的电机轴通过联轴器与减速箱的动力输入端电连，所述减速箱的输出端与挤压成型机构的动力输入端固接；所述挤压成型机构包括机筒、螺杆和加料装置，所述机筒两端敞口，其上游端与减速箱箱体密封固接，下游端通过机头密封；所述机筒的侧壁具有位于上游的进料口和位于下游的口模出口，所述机筒的进料口处配装可将物料引入其内腔的加料装置，并在加料装置的出料口处配装控制其启闭的开合门；定义上游为挤压成型机构加料的一端，下游为挤压成型机构出料的一端；所述螺杆轴向装于机筒内腔，并与之转动连接，螺杆在传动机构驱动下绕螺杆中心轴自转；螺杆的外壁沿其周向设有用于将机筒内的物料从上游运输至下游的螺旋齿，且螺杆的螺旋齿与机筒内壁之间留有供物料通过的间隙，能使物料从加料装置引入后经过机筒后从其口模出口挤出；所述螺杆沿其轴向依次分成加料段、熔融段和均化段，其中位于上游的加料段的端部作为挤压成型机构的动力输入端与减速箱的的输出端固接；位于下游的均化段与机头内端密封转动连接；均化段紧靠着挤出机出口，用于排出均匀的物质；所述温控机构包括用于对加料段降温的冷却装置和用于对熔融段加热的加热装置，所述冷却装置安装在加料段对应的机筒外壁，用于对加料段的物料进行降温；所述加热装置安装在熔融段对应的机筒外壁，用于对熔融段的物料进行加热；所述控制器包括用于控制料斗进料的进料控制单元、用于控制机筒内腔温度的温控单元以及用于控制物料挤出速度的传动控制单元，所述传动控制单元的信号输出端与所述电机的控制端电连；所述温控单元的信号输出端分别与所述冷却装置的控制端、所述加热装置的控制端电连；所述进料控制单元的控制端与所述开合门的控制端电连，用于控制开合门的启闭。所述减速箱为二级减速箱，包括箱体、高速轴、高速级齿轮、中间轴、中间轴大齿轮、中间轴小齿轮以及低速级大齿轮，所述箱体通过减速机座固装在工作台上，所述高速轴、中间轴均水平架设在箱体内，并且高速轴与箱体、中间轴与箱体均转动连接；所述高速轴的一端作为减速箱的动力输入端通过联轴器与所述电机的输出轴相连；所述高速级齿轮与所述高速轴键连接；所述中间轴大齿轮、中间轴小齿轮均与插入其中心孔的中间轴键连接，其中中间轴大齿轮与高速级齿轮啮合，形成第一级减速；所述低速级大齿轮与插入箱体内的螺杆键连接，而低速级大齿轮与中间轴小齿轮啮合，形成第二级减速。所述减速箱的上部设有轴承室和油杯，且螺杆加料段一端通过设置在轴承室内的滚动轴承和圆柱滚子轴承与减速箱密封转动连接，用于限制螺杆的轴向和周向移动；轴承室与油杯连通，用于向轴承室内添加润滑油；所述螺杆与轴承室内壁之间装有用于放置润滑油泄漏的毡圈油封。所述螺杆的螺旋齿断面为矩形。所述螺杆的工作表面具有一层氮化层，其中氮化层的厚度大于等于0.4mm，螺杆外圆氮化硬度大于等于840HV，脆度小于等于2级。所述加料装置包括上料机和料斗，所述上料机的出料口与料斗的进料口连通，料斗固装在机筒上游的加料座上，料斗的出料口与机筒的内腔连通，并且料斗的出料口处配装用于控制其启闭的开合门。所述加热装置包括缠绕在机筒上的加热圈和用于检测熔融段对应机筒温度的温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与温控单元的信号输入端电连，加热圈的通电端与所述温控单元相应的引脚电连。所述冷却装置包括若干根冷却管，螺杆加料段对应的机筒周向排布多根冷却管，而每根冷却管均沿机筒轴向设置，并且冷却管之间互相连通形成冷却管网，其中两根冷却管分别与外界连通形成冷却液进出口。减速箱的箱体由上箱体和下箱体拼合而成，二者通过外部螺栓和第一螺母密封固接，并在二者衔接处设置便于开箱的启箱螺钉和固定销，机筒的上游端通过内部螺栓、第二螺母与减速箱的箱体密封固接，而螺杆的加料段一端插入轴承室内与其内的低速级大齿轮固接；下箱体的底部设有用于插入标尺的安装孔以及用于放油的出油孔，标尺的测量端密封插入安装孔内，用于观测减速箱内的剩余油量；出油孔通过封油垫和螺塞密封。使用时，电机驱动螺杆，保证螺杆可以给定的工艺要求下(如压力、温度和转速)获取生产所需要的扭矩同时保持旋转的均匀性，以此完成对物料的输送和塑化；电机，一方面是能实现无极调速，另一方面就是需要具备有一定的转速调节范围。无极调速可以控制挤出质量，同时又能保证它和辅机配合的一致性；而一定的调速范围则可以使其满足各种类型要求的加工。减速箱，可以根据不同的工艺需求调整挤出速率，并且要保证生产过程中的传动平稳。因此，传动系统中需要有相应的调速机构；此外，由于挤出成型机构中的螺杆转速相比电机转速要慢得多，所以，减速机构也必不可少。在选择减速箱时，可以根据电机的功率和螺杆转速来选取。要求减速箱具有高精度硬齿面，一般选择螺杆挤出机的专用减速箱系列。其齿轮和轴类零件采用了高强度合金钢。齿轮经渗碳、淬火、磨齿工艺加工。这种减速箱在空心输出轴前端部分安装了超规格的推力轴承，所以能够承受正常工作时螺杆产生的轴向力。整机具有体积小，承载能力高、传动平稳、噪声低、效率高等特点。在挤出机中的减速齿轮传动中，通常选用深沟球轴承。采用该轴承的优点是可以适应较大的转速，润滑方便，并且能承受一定的双向轴向负荷。而对于支撑螺杆转动的传动轴，则采用圆锥滚子轴承或推力球轴承。它的优点是承受较大的单向轴向负荷，并能限制传动轴的单向轴向位移。挤出成型机构的作用是实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实，并向下游的成型系统连续均匀输送胶料完成物料的固体输送、熔融和熔体输送。在挤出成型设备工作时，物料在机筒和螺杆共同作用下，由于受到压力而开始定向移动以及捏炼。挤出成型机构的螺杆加工性良好、也即切削性能良好和抛光性能良好。前者是为了降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性塑料的挤出成型设备，其特征在于：包括用于支撑的工作台、用于向挤压成型机构提供旋转驱动力的传动机构、用于将热塑性塑料挤压出来的挤压成型机构、用于控制挤压成型机构内温度的温控机构以及用于控制整个挤压过程的控制器，所述传动机构、挤压成型机构固装在工作台上，其中所述传动机构设置在挤压成型机构的上游，并且传动机构的动力输出端与挤压成型机构的动力输入端固接；所述传动机构的控制端、所述挤压成型机构的控制端与所述控制器的控制端电连；所述传动机构包括电机、减速箱和联轴器，所述电机、减速箱固装在工作台上，所述电机的电机轴通过联轴器与减速箱的动力输入端电连，所述减速箱的输出端与挤压成型机构的动力输入端固接；所述挤压成型机构包括机筒、螺杆和加料装置，所述机筒两端敞口，其上游端与减速箱箱体密封固接，下游端通过机头密封；所述机筒的侧壁具有位于上游的进料口和位于下游的口模出口，所述机筒的进料口处配装可将物料引入其内腔的加料装置，并在加料装置的出料口处配装控制其启闭的开合门；定义上游为挤压成型机构加料的一端，下游为挤压成型机构出料的一端；所述螺杆轴向装于机筒内腔，并与之转动连接，螺杆在传动机构驱动下绕螺杆中心轴自转；螺杆的外壁沿其周向设有用于将机筒内的物料从上游运输至下游的螺旋齿，且螺杆的螺旋齿与机筒内壁之间留有供物料通过的间隙，能使物料从加料装置引入后经过机筒后从其口模出口挤出；所述螺杆沿其轴向依次分成加料段、熔融段和均化段，其中位于上游的加料段的端部作为挤压成型机构的动力输入端与减速箱的的输出端固接；位于下游的均化段与机头内端密封转动连接；所述温控机构包括用于对加料段降温的冷却装置和用于对熔融段加热的加热装置，所述冷却装置安装在加料段对应的机筒外壁，用于对加料段的物料进行降温；所述加热装置安装在熔融段对应的机筒外壁，用于对熔融段的物料进行加热；所述控制器包括用于控制料斗进料的进料控制单元、用于控制机筒内腔温度的温控单元以及用于控制物料挤出速度的传动控制单元，所述传动控制单元的信号输出端与所述电机的控制端电连；所述温控单元的信号输出端分别与所述冷却装置的控制端、所述加热装置的控制端电连；所述进料控制单元的控制端与所述开合门的控制端电连，用于控制开合门的启闭。...

【技术特征摘要】
1.一种热塑性塑料的挤出成型设备，其特征在于：包括用于支撑的工作台、用于向挤压成型机构提供旋转驱动力的传动机构、用于将热塑性塑料挤压出来的挤压成型机构、用于控制挤压成型机构内温度的温控机构以及用于控制整个挤压过程的控制器，所述传动机构、挤压成型机构固装在工作台上，其中所述传动机构设置在挤压成型机构的上游，并且传动机构的动力输出端与挤压成型机构的动力输入端固接；所述传动机构的控制端、所述挤压成型机构的控制端与所述控制器的控制端电连；所述传动机构包括电机、减速箱和联轴器，所述电机、减速箱固装在工作台上，所述电机的电机轴通过联轴器与减速箱的动力输入端电连，所述减速箱的输出端与挤压成型机构的动力输入端固接；所述挤压成型机构包括机筒、螺杆和加料装置，所述机筒两端敞口，其上游端与减速箱箱体密封固接，下游端通过机头密封；所述机筒的侧壁具有位于上游的进料口和位于下游的口模出口，所述机筒的进料口处配装可将物料引入其内腔的加料装置，并在加料装置的出料口处配装控制其启闭的开合门；定义上游为挤压成型机构加料的一端，下游为挤压成型机构出料的一端；所述螺杆轴向装于机筒内腔，并与之转动连接，螺杆在传动机构驱动下绕螺杆中心轴自转；螺杆的外壁沿其周向设有用于将机筒内的物料从上游运输至下游的螺旋齿，且螺杆的螺旋齿与机筒内壁之间留有供物料通过的间隙，能使物料从加料装置引入后经过机筒后从其口模出口挤出；所述螺杆沿其轴向依次分成加料段、熔融段和均化段，其中位于上游的加料段的端部作为挤压成型机构的动力输入端与减速箱的的输出端固接；位于下游的均化段与机头内端密封转动连接；所述温控机构包括用于对加料段降温的冷却装置和用于对熔融段加热的加热装置，所述冷却装置安装在加料段对应的机筒外壁，用于对加料段的物料进行降温；所述加热装置安装在熔融段对应的机筒外壁，用于对熔融段的物料进行加热；所述控制器包括用于控制料斗进料的进料控制单元、用于控制机筒内腔温度的温控单元以及用于控制物料挤出速度的传动控制单元，所述传动控制单元的信号输出端与所述电机的控制端电连；所述温控单元的信号输出端分别与所述冷却装置的控制端、所述加热装置的控制端电连；所述进料控制单元的控制端与所述开合门的控制端电连，用于控制开合门的启闭。2.如权利要求1所述的一种热塑性塑料的挤出成型设备，其特征在于：所述减速箱为二级减速箱，包括箱体、高速轴、高速级齿轮、中间轴、中间轴大齿轮、中间轴小齿轮以及低速级大齿轮，所述箱体通过减速机座固装在工作台上，所述高速轴、中间轴均水平架设在...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷云庆，章子成，张文奇，牟介刚，戴嘉铖，张建生，刘诺佳，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33