作品名稱(chēng)：新型四螺桿塑料擠出造粒機(jī)組
學(xué)校名稱(chēng)：北方民族大學(xué)
參賽隊(duì)伍：主旋律
參賽學(xué)生：呼勇利 呂祥能 楊文彬
指導(dǎo)老師：劉廣君
一、作品簡(jiǎn)介
擠出機(jī)發(fā)展至今，按照工作形式可以分為螺桿擠出機(jī)和柱塞擠出機(jī)兩類(lèi)。螺桿擠出機(jī)在塑料擠出造粒生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，具有操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量好等特點(diǎn)。但現(xiàn)有的螺桿擠出機(jī)不同程度的存在粒料缺陷、生產(chǎn)效率低、工作條件惡劣等問(wèn)題。基于此，應(yīng)用TRIZ理論和CAD/CAM/CAE技術(shù)在現(xiàn)有螺桿擠出機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了新型四螺桿塑料擠出造粒機(jī)組。
新型四螺桿塑料擠出造粒機(jī)組由主機(jī)和輔機(jī)兩部分構(gòu)成，主機(jī)為四螺桿擠出機(jī)，具有運(yùn)輸、均化、混煉、排氣、反應(yīng)等功能。輔機(jī)主要由螺旋上料機(jī)、水下切粒機(jī)和離心干燥機(jī)等部分組成。新型四螺桿塑料擠出造粒機(jī)組的整體設(shè)計(jì)尺為：5746×2756×2689mm。其大小適合，能夠滿(mǎn)足企業(yè)及用戶(hù)的要求。機(jī)組將上料、擠出、造粒等系統(tǒng)一體化，實(shí)現(xiàn)了封閉式、連續(xù)化作業(yè)，生產(chǎn)效率高，縮短了生產(chǎn)周期，改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境。
二、工作原理
該機(jī)組可用于塑料造粒、聚合物改性、擠出成型等方面。其工作過(guò)程：首先將待加工塑料通過(guò)螺旋上料機(jī)輸送到螺桿擠出機(jī)中，在螺桿擠出機(jī)工作過(guò)程中聚合物經(jīng)歷了輸送、熔融、混合等階段，最后通過(guò)口模形成具有一定形狀的聚合物。再通過(guò)水下切粒裝置將聚合物切成粒料，粒料立即進(jìn)入到循環(huán)冷卻水中進(jìn)行冷卻和固化。在離心干燥機(jī)中，將水和粒料進(jìn)行分離，少部分的水和粒料再進(jìn)入到圓錐形離心筒中進(jìn)行再次分離，最后干燥好的粒料從出料口出來(lái)，完成造粒生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程。
三、作品特點(diǎn)
作品基于TRIZ理論、CAD/CAE/CAM及RP技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低了生產(chǎn)成本。機(jī)組采用Solidworks進(jìn)行建模及運(yùn)動(dòng)仿真；使用ANSYS軟件完成了工程分析；利用Moldflow和Pro/E完成了模流分析及注射模具設(shè)計(jì)等工作；應(yīng)用UG進(jìn)行零件數(shù)控加工仿真；并利用3D打印技術(shù)加工了實(shí)物模型；基于Photoview360、會(huì)聲會(huì)影和AE等軟件完成了圖片處理、視頻制作等工作。作品基于人機(jī)工程理念，采用先進(jìn)設(shè)計(jì)方法和流線(xiàn)型設(shè)計(jì)完成，實(shí)現(xiàn)了新型擠出機(jī)組的快速設(shè)計(jì)。
新型四螺桿擠出機(jī)機(jī)組具有以下創(chuàng)新特點(diǎn)：
1、四輸出軸減速器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了四根螺桿同向、同步旋轉(zhuǎn)，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
2、傳動(dòng)齒輪采用斜齒輪，可以使傳動(dòng)更加平穩(wěn)，降低噪音，提高減速器的壽命。
3、每種螺紋元件的功能不同，只要改變螺紋元件在芯軸上的組合順序，就可以擠出不同的塑料制品。便于更換、維修，降低螺桿成本。
4、機(jī)組將上料、擠出、造粒等工序集于一體，實(shí)現(xiàn)了封閉式、連續(xù)化作業(yè)，生產(chǎn)效率高，縮短了生產(chǎn)周期，改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境。
5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、應(yīng)用場(chǎng)合廣、市場(chǎng)前景較好。
