微型塑料粉碎機(jī)設(shè)計(jì)[三維PROE+說(shuō)明書],三維PROE+說(shuō)明書,微型,塑料,粉碎機(jī),設(shè)計(jì),三維,proe,說(shuō)明書,仿單 微型塑料粉碎機(jī) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 I 摘要 摘要 塑料粉碎機(jī)是一種將外形尺寸較大的塑料加工成外形尺寸較小的塑料的塑 料加工機(jī)械。廢舊塑料經(jīng)過(guò)它的加工處理后，可成為新的原材料用來(lái)制造其它 產(chǎn)品。現(xiàn)在已有的塑料粉碎機(jī)存在刀片使用壽命短、粉塵污染嚴(yán)重、操作復(fù)雜等 不足，基于此，我們?cè)O(shè)計(jì)了此款微型塑料粉碎機(jī)。 微型塑料粉碎機(jī)主要由濾鐵式進(jìn)料倉(cāng)、機(jī)架、塑料刀片、易拆卸篩網(wǎng)、電機(jī)和 可視化出料倉(cāng)等部分組成，可將堅(jiān)韌、橡膠狀、纖維狀塑料粉碎至1～10mm，有 刀片使用壽命長(zhǎng)、操作方便、噪音低、粉塵少等優(yōu)點(diǎn)。采用三維參數(shù)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì) 周期短； 用Moldflow 進(jìn) 設(shè)計(jì)，便于 部 的大 產(chǎn)； 用ANSYS 機(jī)架和 進(jìn) 分 、 機(jī)架進(jìn) 分 ， 理、 材?￠￡不?￥ ?§； 用Pro/E 微型塑 料粉碎機(jī)進(jìn) currency1'“?， 微型塑料粉碎機(jī) 理，不存在??現(xiàn)fi fl過(guò)UG '刀刀–為? ? 部 進(jìn) 數(shù)·加工“?， ? 部 理，可由數(shù)·機(jī) 加工 產(chǎn)。 ?? 塑料機(jī)械，粉碎機(jī)，塑料 Abstract Plastic grinder is a size large plastic processing into smaller dimensions of plastics, plastics processing machinery. Part of waste plastics after it's processed, can become the new raw material used to make other products. Now plastic grinder blade life short, dusts pollute environment, lack of procedure complicated, based on this, we designed the miniature plastic shredders. II ??”?…‰ ? 用`′大? Micro plastics crusher is mainly composed of iron-type feeding Hopper, filter racks, plastic blades, easy to disassemble the screen composition, variable speed motor and Visual storage hopper can be tough and rubbery, fibrous plastic pieces to 1~10MM, with plastic blade long life, simple and convenient operation, low noise and dust pollution, and so on. Using the three-dimension parametric design method, short design cycle using Moldflow software to design of injection mold for the plum rotary switch for easy mass production of parts using modern CAD/CAE/CAM software ANSYS to static analysis, the rack and the hinge to modal analysis of the frame shows: meet the strength requirements and does not resonate; miniature plastic shredders by using Pro/e software for movement simulation Results showed that the miniature plastic Shredder's body movement problems does not exist; knives knife using the UG NC programming software for NC programming and machining simulation, turned knife holder can use CNC processing using CAXA software to drawing detail drawing and Assembly drawing using 3D printing 3D printer in miniature plastic shredders. Key words: plastics machinery, crusher, plastic 目錄 摘要................................................................................................................................I Abstract.........................................................................................................................II ?ˉ.............................................................................................................................III ?一? ˙¨...............................................................................................................-1- 1.1 塑料 碎機(jī)˙¨...........................................................................................-2- 1.2 塑料 碎機(jī)的￥?? .............................................................................- 2 - 1.3 微型塑料粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)??ˇ— .........................................................- 2 - 1.3.1 設(shè)計(jì)??..........................................................................................- 2 - 1.3.2 設(shè)計(jì)— ..........................................................................................- 3 - ? ? 基于Pro/E的微型塑料粉碎機(jī)設(shè)計(jì)..........................................................- 4 - 2.1 微型塑料粉碎機(jī) .................................................................................- 4 - 2.2 微型塑料粉碎機(jī)的 設(shè)計(jì).....................................................................- 5 - III 摘要 2.2.1 濾鐵式進(jìn)料倉(cāng)的設(shè)計(jì)......................................................................- 5 - 2.2.2 可視化出料倉(cāng)的設(shè)計(jì)......................................................................- 6 - 2.2.3 易拆卸篩網(wǎng)的設(shè)計(jì)..........................................................................- 7 - 2.2.4 '機(jī) 的設(shè)計(jì)..............................................................................- 7 - 2.2.5 '刀的設(shè)計(jì)......................................................................................- 8 - 2.2.6 刀的設(shè)計(jì)......................................................................................- 9 - 2.2.7 機(jī)架的設(shè)計(jì)....................................................................................- 10 - 2.2.8 重要部 的材料、使用要 ˇ 處理方 ................................- 11 - 2.2.9 電機(jī)的 ....................................................................................- 11 - 2.3 的? ...........................................................................................- 11 - ?三? 基于Moldflow和Pro/E的 設(shè)計(jì)..........................- 13 - 3.1 設(shè)計(jì) ...................................................................................................- 13 - 3.2 ?分 ...................................................................................................- 13 - 3.2.1 ?分 處理............................................................................- 13 - 3.2.2 ?'分 ........................................................................................- 14 - 3.2.3 a 分 ........................................................................................- 14 - 3.3 基于Pro/E的 設(shè)計(jì)........................................- 14 - 3.3.1 成型 部 的設(shè)計(jì)........................................................................- 14 - 3.3.2 架的設(shè)計(jì)....................................................................................- 14 - 3.3.3 機(jī) ? 機(jī) 的設(shè)計(jì)........................................................- 15 - 3.3.4 ??o 的設(shè)計(jì)............................................................................- 16 - 3.3.5 o 的設(shè)計(jì)............................................................................- 16 - 3.4 ?.......................................................................................- 17 - ? ? 基于ANSYS的機(jī)架和 有 分 ................................................- 19 - 4.1 微型塑料粉碎機(jī)的? 計(jì) ...................................................................- 19 - 4.1.1 主 ??在???的 和 的計(jì) ........................- 19 - 4.1.2 機(jī)架 –處 的計(jì) ....................................................................- 19 - 4.1.3 初步確 的最小直徑................................................................- 19 - IV ??”?…‰ ? 用`′大? 4.2 基于ANSYS的微型塑料粉碎機(jī)機(jī)架和 的有 分 ................- 19 - 4.2.1 機(jī)架的 分 ........................................................................- 19 - 4.2.2 的 分 ........................................................................- 21 - 4.2.3 整 機(jī)架的 分 ....................................................................- 22 - ?五? 基于Pro/E的微型塑料粉碎機(jī)currency1'“?................................................- 24 - 5.1 微型塑料粉碎機(jī) 部 的 ...............................................................- 24 - 5.2 '機(jī) 的“?.......................................................................................- 24 - 5.3 可視化出料倉(cāng)的“?...............................................................................- 25 - 5.4 濾鐵式進(jìn)料倉(cāng)的“?...............................................................................- 25 - 5.5 微型塑料粉碎機(jī)爆炸?...........................................................................- 26 - ?六? 基于UG的'刀刀–數(shù)·加工“?.......................................................- 27 - 6.1 刀–加工方案ˇ加工參數(shù)的確 ...........................................................- 27 - 6.2 刀–的加工編程.......................................................................................- 27 - 6.2.1 型的 入............................................................................- 27 - 6.2.2 毛坯的確 ....................................................................................- 28 - 6.2.3 加工參數(shù)的設(shè)置............................................................................- 29 - 6.2.4 刀 的 義....................................................................................- 29 - 6.2.5 刀 徑的 義............................................................................- 30 - 6.2.6 加工“?........................................................................................- 31 - 6.2.7 CNC程序后序處理.......................................................................- 31 - ?七? 基于CatalystEX的微型塑料粉碎機(jī)3D打印........................................- 32 - 7.1 微型塑料粉碎機(jī)三維 型的創(chuàng)建...........................................................- 32 - 7.2 整機(jī)ˇ? 部 的打印...........................................................................- 33 - 7.2.1 微型塑料粉碎機(jī)整機(jī)的打印........................................................- 33 - 7.2.2 重要 部 的打印........................................................................- 34 - ?八? 總 ...........................................................................................................- 40 - 參考文獻(xiàn).................................................................................................................- 41 - 致謝.........................................................................................................................- 42 - 附ˉ.........................................................................................................................- 43 - 1 ?一? ˙¨ 第一章 概論 1.1 塑料破碎機(jī)概論 隨著塑料制品在? ?業(yè) 用的日益廣泛，廢舊塑料的回收利用問(wèn)題已經(jīng) ?到了世界?…的普遍重視。廢舊塑料的回收利用不但可 節(jié)約大 的原材料 ˇ能源，而￡有利于防止環(huán)境污染。塑料 碎機(jī)是回收利用廢舊塑料的重要設(shè) 備，適用于?種塑料，如PE、PP、PVC、ABS、PET、PC等?種板材、管材、 制 品和中空容器等的 碎[1]。 為了適 不同性質(zhì)塑料的回收，逐漸研￥出了不同類型的塑料 碎機(jī)，主 要可分為三類 硬塑料 碎機(jī)、強(qiáng) 塑料 碎機(jī)、塑料管材塑料 碎機(jī)。 硬塑料 碎機(jī) 適 碎?類中小型塑料板材、ABS、PE、PP板材。為便于長(zhǎng) 條形板材投入 碎，獨(dú)特設(shè)計(jì)了長(zhǎng)方形投料口，提高了工作效率；可 吸料 風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)料桶組成板材粉碎回收o ， 更加充分￥揮回收效率。 強(qiáng) 塑料 碎機(jī) 適 碎普f(shuō)l片材、管材、型材、板材ˇ包 材料等塑料 制品，使用 于爪刀和′刀之間的 金鋼片形刀片，刀型設(shè)計(jì) 理；使用 的 承為密封 承， 承 '可長(zhǎng)時(shí)間保持良好；產(chǎn)品成粒均勻。 塑料管材塑料 碎機(jī) 適 碎?類中小型塑料管材，如PE、PVC管、硅 芯管等管材的 碎回收。為便于長(zhǎng)條形管材的投入粉碎，獨(dú)特設(shè)計(jì)了圓管型的 投料口；可 吸料風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)料桶組成管材粉碎回收o ， 更加充分￥揮回 收效率[2]。 依據(jù)塑料 碎機(jī)?施加外 的種類、currency1'部 的施 方式、 碎機(jī)的 ˇ 其外形等 其進(jìn) 分類如下[2] 1、按?施加外 種類來(lái)分，可分為壓縮式 碎機(jī)、沖擊式 碎機(jī)和切割式 碎機(jī)。 2、按currency1'部 的currency1'方式可分為往復(fù)式 碎機(jī)、 式 碎機(jī)和§'式 碎機(jī)。 3、按 的數(shù)?和方 可分為單 式 碎機(jī)和 式 碎機(jī)。 4、按 碎機(jī)的 來(lái)分，可分為圓 式 碎機(jī)、 式 碎機(jī)、 ?式 2 碎機(jī) ˇ 式 碎機(jī)。 5、按機(jī)型設(shè)計(jì)可分為 式 碎機(jī)和 式 碎機(jī)[2]。 不同類型的 碎機(jī)，其 和使用特性 不同，￡ 碎條 、 碎 的粒 有 ￠大的 。 此在 工作中要 據(jù)塑料的種類、塑料的 理性能來(lái) 碎機(jī)ˇ其?用篩網(wǎng)的尺寸和刀 的數(shù) 、 等[3]。 1-1為 塑料 碎 機(jī)的類型ˇ使用特性。 1-1 塑料 碎機(jī)的類型ˇ使用特性[2] a 壓縮 0～4m/s b 沖擊 10～200m/s c 切割、 短； 1.2 塑料破碎機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著 ?的不 ￥?， 們 ?`′的不 提高，塑料￠￡造成的污染? 來(lái)?嚴(yán)重。廢舊塑料處理 業(yè)的壓 ?來(lái)?大。塑料 碎機(jī)是回收處理廢舊塑 料的重要設(shè)備。? 已經(jīng)研￥出了硬塑料 碎機(jī)、強(qiáng) 塑料 碎機(jī)、塑料管材塑 料 碎機(jī)。高￥密的塑料 碎機(jī)是日后塑料 碎設(shè)備的研￥??，￡要§入更 currency1的電'? 、網(wǎng)“? 和?'?·? [3]。 1.3 微型塑料粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)背景及思路 1.3.1 設(shè)計(jì)背景 ? 回收廢舊塑料的一?重要的方 為 理回收 。將廢舊塑料收f(shuō)ifl來(lái) 后，用塑料粉碎機(jī)將其粉碎，之后 –??，投入造粒機(jī)中成型?可· 粒 ??是 理回收 。此過(guò)程中，塑料粉碎機(jī)fl著至 重要的作用。? ???已 經(jīng)出現(xiàn)了”currency1類型的塑料粉碎機(jī)，如?式粉碎機(jī)、 式粉碎機(jī)等，但?…已有 的粉碎機(jī)‰存在一… 同的不足 1、 濾出?雜在 粉碎 料中的鐵質(zhì)雜質(zhì)。 2、更`篩網(wǎng)操作復(fù)雜。 碎機(jī)類型 施 方 式 粉碎 料 碎品粒 /mm ′?程 ? ˉ 堅(jiān) 韌 橡 膠 狀 纖 維 狀 ? ˉ 大 中 小 壓碎機(jī) a + 500～15 + 圓 碎機(jī) a + 100～10 + 碎機(jī) a + + + + >20 + 沖擊 碎機(jī) b + + + >30 + 式 碎機(jī) b + >20 + 切割式 碎機(jī) c + + + 10～1 + 3 ?一? ˙¨ 3、˙¨出料倉(cāng)的收f(shuō)i ?時(shí)?將其打 ，此時(shí)?有粉塵 出，污染?間環(huán) 境。 1.3.2 設(shè)計(jì)思路 類 產(chǎn)工 的￥?方 是使用方便、操作 單、節(jié)約能源、使用壽命長(zhǎng)。我 們 ??— 塑料粉碎機(jī)進(jìn) 了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 1、為了防止?雜在 粉碎 料中的鐵質(zhì)雜質(zhì) ?刀片，?要設(shè)計(jì)一種 置， 在鐵質(zhì)雜質(zhì)進(jìn)入粉碎ˇ之 ，將其濾出。 2、粉碎機(jī)工作時(shí)，操作 —?要不 打 出料倉(cāng) ˙¨其收f(shuō)i ?，可 一種 置，使?操作 —不?將其打 ?可˙¨其收f(shuō)i ?。 3、?要不同的出料粒徑時(shí)，便?要更`不同 徑的篩網(wǎng)，篩網(wǎng) 其 架可 采用分 式設(shè)計(jì)， 便于 更`篩網(wǎng)。 第二章 基于Pro/E的微型塑料粉碎機(jī)設(shè)計(jì) 2.1 微型塑料粉碎機(jī)簡(jiǎn)介 在? ???已有塑料粉碎機(jī)的基 ?進(jìn) 了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，?到了此款微型 塑料粉碎機(jī)。微型塑料粉碎機(jī)主要由濾鐵式進(jìn)料倉(cāng)、機(jī)架、塑料刀片、易拆卸篩網(wǎng)、 可視化出料倉(cāng)、電'機(jī)等組成，用于粉碎堅(jiān)韌、橡膠狀和纖維狀塑料。其機(jī)械尺 寸為540×625×977 長(zhǎng)× ×高，單 mm ，可防止?雜在 粉碎 料中的 鐵質(zhì)雜質(zhì) ?刀片， 少粉塵ˇ噪音污染。微型塑料粉碎機(jī)如?2-1? 。 4 ?2-1 微型塑料粉碎機(jī) 款微型塑料粉碎機(jī)的主要參數(shù)如 2-1? 。 2-1 主要參數(shù)[2] 型 粉碎ˇ口徑 mm 粉碎能 kg/h 電機(jī) 率 KW/h 刀 片 ?'刀 片 機(jī)械尺寸 mm 重 kg SWP160A 190×165 30～80 2.2 2 9 540×625×97 7 250 2.2 微型塑料粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.2.1 濾鐵式進(jìn)料倉(cāng)的設(shè)計(jì) 進(jìn)料倉(cāng)是粉碎機(jī)的進(jìn)料部 。濾鐵式進(jìn)料倉(cāng)可·制 料進(jìn)入粉碎ˇ的? 、 能濾 ? ?塑料刀片的鐵質(zhì)雜質(zhì)、便于拆卸 ˇ 小噪音，￡可 防止 粉塵a入口處 入?間污染環(huán)境。 如?2-2、2-3? ，濾鐵式進(jìn)料倉(cāng)主要由投料 、 板、直 、 ?形??、強(qiáng) o鐵、o鐵 等部 組成?！槲搅艘?的鐵質(zhì)雜質(zhì)后， 直 ，用 板由后 出雜質(zhì)， 板到 板 置時(shí)， ?可將 其 ，a而將雜質(zhì)?出粉碎機(jī)。 料 為 `′方 13° 的′板，其? 約為500cm2，使? 料可在其? ?勻? 進(jìn)入粉碎ˇ，￡此種設(shè)計(jì)有利于強(qiáng) o鐵充分 吸附?雜在 料中的鐵質(zhì)雜質(zhì)；入口??為?形，? 為 240cm2。 進(jìn)料倉(cāng) ? 電'機(jī) 機(jī)架2出料倉(cāng) 機(jī)架1 5 ?一? ˙¨ ?2-2 濾鐵式進(jìn)料倉(cāng) ?2-3 強(qiáng) o鐵 進(jìn)料倉(cāng) 機(jī)架為分 式設(shè)計(jì)，fl過(guò) ?母和銷 將進(jìn)料倉(cāng) 機(jī)架 在 一fl，便于拆卸和 [3]。如?2-4、?2-5? 。 ?2-4 ?母 ?2-5 銷 2.2.2 可視化出料倉(cāng)的設(shè)計(jì) 出料倉(cāng)是收f(shuō)i符 粒徑要 料的 置。如?2-6? ，可視化出料倉(cāng)主要 由儲(chǔ)料 、插板式 板、透 窗和萬(wàn) ?等部 組成，容 為16000mL。出料倉(cāng) 部 透 窗口，操作 —不?將其打 ?可隨時(shí)˙¨ 料的收f(shuō)i ?，工 作過(guò)程中粉碎機(jī)始終為?封閉狀 ，粉塵 進(jìn)入?間環(huán)境。 料 強(qiáng) o鐵 入口 6 ?2-6 透 窗口 ?2-7 插板式 板 如?2-6? ，出料倉(cāng)底部 萬(wàn) ?，可 方便 將收f(shuō)i到的 料currency1送 到指 的 置。 如?2-7? ，出料倉(cāng)尾端 插板式 板，將 板取出，可 快捷 理余料。 2.2.3 易拆卸篩網(wǎng)的設(shè)計(jì) 篩網(wǎng)的作用是篩 出符 粒徑要 的 料。易拆卸篩網(wǎng)可 快捷 更 `不同 徑的篩網(wǎng)。如?2-8? 篩網(wǎng)分為 架和 圓 的篩板兩部分，拆 方 如?? ，操作方便 單。 ?2-8 篩網(wǎng)的拆 據(jù) 產(chǎn)? ，設(shè)計(jì)出 徑為6mm、7mm、8mm、9mm、10mm五種不同 徑的篩網(wǎng)[3]。篩網(wǎng) 架由銷 ˇ ?母 在機(jī)架?。如?2-9? 。 透 窗口 萬(wàn) ? 插板式 板 7 ?一? ˙¨ ?2-9 篩網(wǎng) 架的 2.2.4 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) '機(jī) 的作用是將電'機(jī)的' 遞給 ，a而 ''刀繞 高? ， 現(xiàn) 料的粉碎。 如?2-10? ， '機(jī) 主要由 ?、電機(jī)?和普f(shuō)lV 組成。 用B型 ?， 有currency1 ′穩(wěn)、噪音小、震'低等優(yōu)點(diǎn)；電'機(jī)的' 是由V 遞給 ?的。 用普f(shuō)lV '， '′穩(wěn)、 單、造價(jià)低，￡易維 [3]。 ?2-10 '機(jī) 2.2.5 動(dòng)刀的設(shè)計(jì) 塑料粉碎機(jī) 料的粉碎是fl過(guò)繞 高? 的'刀 在機(jī)架?的 刀 互 進(jìn) 切來(lái) 現(xiàn)的。此種刀片可 方便 單 ?節(jié)'刀 刀間 的尺寸 ˇ拆卸 ；￡可 承?巨大的 切 。 如?2-11? ?要?節(jié)刀片間隙時(shí)，先 ??，然后 長(zhǎng)或 短 ?節(jié)??，· 或 后′?刀片?可?節(jié)刀片間隙。 ?母 銷 ? 電機(jī)? 普f(shuō)lV 8 ?2-11 '刀的 后?節(jié) 刀– 在 ?，??'刀片 階梯式分三組 在三?刀–?，使? 每片刀的切削 增大[3]， 適 粉碎堅(jiān)韌 料，如?2-12? 。 ?2-12 '刀的 ?要?節(jié)刀片間隙或刀 ′ ?要更`時(shí)，只?用六 扳手將 ?釘 ?可，操作方便 單。 '刀 參數(shù)如下 刀刃回 直徑 160mm， 刀片 后最大?節(jié)距 5mm， 刀片 60mm。 2.2.6 定刀的設(shè)計(jì) 刀是機(jī)架?的 不'的刀片。此種刀片?節(jié)間隙 單，拆卸 容易。 如?2-13? ， 刀?設(shè)計(jì)有?節(jié) ，可 后?節(jié)10mm的距 ?節(jié)間 隙的方 '刀 同 ；刀刃長(zhǎng) 為180mm，由高強(qiáng) ?? 在機(jī)架?， 后?一片， 據(jù)粉碎 料的不同?節(jié)間隙大小。 ?節(jié)?? ?節(jié) ?? '刀 刀– 9 ?一? ˙¨ ?2-13 刀的 后?節(jié) 2.2.7 機(jī)架的設(shè)計(jì) 機(jī)架fl 撐粉碎機(jī)??部 的作用， ￠于 的骨架。此種機(jī)架采用 層 設(shè)計(jì)，內(nèi)部填充隔音材料，可防止噪音污染；??部 尺寸設(shè)計(jì) 理， 滿足強(qiáng) 要 ， 材料的利用 理。 如?2-14? ，機(jī)架為 層 設(shè)計(jì)，內(nèi)部填充隔音材料。粉碎ˇ口徑為 190×165 mm ； ?兩側(cè)為 承–，可 外徑為110mm的密封 承。機(jī)架 如?2-15、2-16? 。 ?2-14 隔音材料 ?2-15 機(jī)架1 ?2-16 機(jī)架2 ?節(jié) 高強(qiáng) ?? 層 設(shè)計(jì) 層 設(shè)計(jì) 粉碎ˇ 10 2.2.8 重要部件的材料、使用要求及熱處理方法 重要 部 的材料、使用要 ˇ 處理方 2-2。 2-2 重要 部 的材料、使用要 ˇ 處理方 [4] 使用要 名稱 材料 處理方 硬 硬 高、耐′ 刀 高鉻鋼 淬火回火 60~65HRC 一 的強(qiáng) 、剛 刀 片 Q235A 淬火 50~55HRC 一 的強(qiáng) 、耐′ 篩網(wǎng) Q235A 淬火 50~55HRC 強(qiáng) 高、耐′、抗疲勞 機(jī)架 HT250 淬火回火 54~58HRC 強(qiáng) 高、抗疲勞 ?母 35 ?淬火 45~50HRC 強(qiáng) 高、抗疲勞 抽屜 塊 35 ?淬火 45~50HRC 強(qiáng) 高、抗疲勞 ? HT150 淬火回火 54~58HRC 強(qiáng) 高、抗彎、抗疲勞 40Cr 淬火回火 60~65HRC 強(qiáng) 高、抗疲勞 刀– 6CrW2Si 淬火回火 60~65HRC 2.2.9 電機(jī)的選擇 參考現(xiàn)有塑料粉碎機(jī)電'機(jī)的型 ，暫 塑料粉碎機(jī)電'機(jī)的型 為 Y100L1-4。電機(jī) 參數(shù)如 2-3? 。 2-3 電機(jī)參數(shù)[5] 電機(jī)型 電源種類 額 率 KW 額 電壓 V 頻率 Hz 效率 率 數(shù) Y100L1-4 交?電源 2.2 380 50 81% 0.86 2.3 裝配體的展示 利用Pro/E 能， 微型塑料粉碎機(jī)?部 進(jìn) ， 后如?2- 17? 。 11 ?一? ˙¨ ?2-17 12 第三章 基于Moldflow和Pro/E的梅花旋鈕開(kāi)關(guān)注射模設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 微型塑料粉碎機(jī) 為?進(jìn) 設(shè)計(jì)，塑 三維?如?3- 1? 。 ?3-1 3.2 模流分析 3.2.1 模流分析前處理 設(shè)計(jì)基于Pro/E和Moldflow 完成了 型 入、網(wǎng)格劃 分、材料 和工藝參數(shù)設(shè)置。 1、 型 入 在Pro/E中完成塑 的三維建 后，保存為STL格式。然后打 Moldflow ， 入之 保存為STL格式的 型， 層?的顯 式。 2、網(wǎng)格劃分 在 成網(wǎng)格的 話 中，設(shè)置 ?局網(wǎng)格邊長(zhǎng) 為2mm， 弦高 為0.15mm，IGES 并公 為0.1mm。然后 型進(jìn) 網(wǎng)格劃分。 3、 材料 設(shè)計(jì) 制造商BIP-PF，牌 為PF ESS2的ABS+PC。 4、工藝參數(shù)設(shè)置 在 了分 序列和材料，確 了澆口 置和?道，設(shè) 置了??` 之后， 處理基 完成。 最后一步 成型工藝進(jìn) 設(shè)置， 到 成型一致。 3.2.2 流動(dòng)分析 完成 產(chǎn)品的充填用時(shí)4.518s，由測(cè)試?'末端的時(shí)間可? ?'末端 時(shí)間不大，?'′衡，符 要 。充填時(shí)間分 如?3-2? 。 13 ?一? ˙¨ ?3-2 充填時(shí)間 3.2.3 翹曲分析 引fla 的原 有三點(diǎn)，分 是收縮不均勻、??不均勻和分'取 ?？傋?形 是三種 素加fl來(lái)引fl的變形總和。塑 變形很小時(shí)，肉眼難 看出塑 的變形? ，此時(shí)?要fl過(guò)修改比? '來(lái) 塑 的變形進(jìn) 放大。 3.3 基于Pro/E的梅花旋鈕開(kāi)關(guān)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.3.1 成型零部件的設(shè)計(jì) 在 設(shè)計(jì)中，是利用Pro/E 的插 EMX6.0進(jìn) 成型 部 設(shè)計(jì)的。 3.3.2 模架的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)考慮到塑 質(zhì) 、 產(chǎn) 、 成 和 等 素，利用側(cè)澆 口的優(yōu)點(diǎn)，最終 單分型? 架， 架的'、 ‰采用一塊 板， 時(shí)只?一次分型?能使塑 凝料分 并￡同時(shí) 出。 設(shè)計(jì)是aPro/E的 外掛 EMX中 入 架， 入后的 架三維 型如?3-3? 。 14 ?3-3 架三維 型? 3.3.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)采用的是 柱 套的 機(jī) ， 有 作用良好、一 的 ￥ 和承載能 ，′ 后容易更`修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)。 設(shè)計(jì)中使用的 柱和 套是 aPro/E的外掛 EMX中直接 出的?準(zhǔn) 。只?外購(gòu)，不?廠家?己制作。 設(shè)計(jì)中的 柱和 套如?3-4、?3-5? 。 ?3-4 套 ?3-5 柱 為 產(chǎn)品的 單，? 采用了推 ? 機(jī) ，其 單，更`方 便， 出效 好。 產(chǎn)品的? 機(jī) 如?3-6? 。 –板 板 ' 板 墊塊 ' –板 推板 推板 板 套 柱 15 ?一? ˙¨ ?3-6 ? 機(jī) 3.3.4 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 產(chǎn)品機(jī) 單，采用直fl式??`道??，成型 ???均勻， ?處溫 小，??o 比較 單，??`道的直徑為6mm。??`道如?3-7 ? 。 ?3-7 ??`道 3.3.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)在 成型過(guò)程中， 較小，￡ 燒焦碳化現(xiàn)fi，可 利用 分型?的間隙和 的間隙進(jìn) ，? 不?要另外 設(shè) ?。 3.4 模具相關(guān)裝配圖 成型 部 、 架、 機(jī) 、??o 等設(shè)計(jì)完成后， ? 部 進(jìn) ，獲?了 三維 型。 的' 部分 測(cè)?、 部分 測(cè)?、 總 復(fù) 推板 推 板 推 16 測(cè)?、 工程?分 如?3-8、?3-9、?3-10、?3-11? 。 ?3-8 ' 部分 測(cè)? ?3-9 部分 測(cè)? ?3-10 總 測(cè)? 17 ?一? ˙¨ 1-' –板 2-墊板 3-復(fù) 4-' 板 5- 柱 6- 板 7- 套 8- –板 9-凹 10- 圈 11-澆口套 12-?釘 13-`嘴 14-凸 15-推 16-推 板 17-推板 ?3-11 工程? 18 第四章 基于ANSYS的機(jī)架和轉(zhuǎn)軸有限元分析 4.1 微型塑料粉碎機(jī)的受力計(jì)算 4.1.1 主軸帶輪所在 的力和 帶 力的計(jì)算 遞到主 ?的 率P可由下式計(jì) 2.00KW0.990.922.2 ????? 21n ηηηPP [6] 式中 nP 為電'機(jī) 率， nP =2.2KW； 1η 為普f(shuō)lV '效率， 1η =0.92； 2η 為 深 承效率， 2η =0.99。 d2 1 2 d ε)(1ndn d1 ?? [7]， d2d 為大 ?直徑， 1n 為電機(jī)的 ?，ε為 性 'o數(shù)，取 為0.01～0.02。? min/r85.103538 0.99142028 ????2n 遞到主 ?的 ? N/mP/nT 2 18.449549 ?? ，作用到主 ??在?? ?的 970.53N2 ?? 0T/dF ，式中 0d 為 ?處 直徑 mmd0 38? 。 NFF 0r 1455.801.5 ?? 。 4.1.2 機(jī)架 處力的計(jì)算 粉碎機(jī)的 碎 AσF B? [7]，其中 Bσ 為 料抗壓強(qiáng) ，此處取 160MPa?Bσ [7]， 板? 為 2mmA 180010180 ??? ，? NF 6100.288?? 。由作用 作 用 可 ，機(jī)架 –處??載 大小 NF 6 – 100.288?? 。 19 ?一? ˙¨ 4.1.3 定軸的 取 的材料為40Cr，?質(zhì)處理由機(jī)械設(shè)計(jì)?八 15-3[8]，取 120?0A 。 mm...nPAdr 9414851035002120 33 2 0 ???? ，考慮到 ?有兩???，? mmdd rmin 2816.8813%)(1 ????? ，?設(shè)計(jì)滿足要 。 4.2 基于ANSYS的微型塑料粉碎機(jī)機(jī)架和轉(zhuǎn)軸的有限元分析 利用計(jì) 型和ANSYS有 分 微型塑料粉碎機(jī)整機(jī)ˇ其 部 進(jìn) 分 、 ' 分 ，可 其 的工作狀 和currency1 為進(jìn) 。 4.2.1 機(jī)架的 力 分析 1 機(jī)架有 型的建 1.1 型的 入 機(jī)架強(qiáng) 不但 著微型塑料粉碎機(jī)的壽命，而￡ 工 的加工￥ 產(chǎn) 巨大 。在保 計(jì) 型的 特性， 特性 ? ? 的 ?下，由三維建 Pro/E完成 機(jī)架的建 ，fl過(guò)Pro/E和 ANSYS數(shù)據(jù)接口將 型直接 入到ANSYS ，如?4-1? 。 ?4-1 機(jī)架 型 1.2 單 材料的 義 微型塑料粉碎機(jī)機(jī)架使用材料為HT250，材料? 20 同性， 性 為130GPa， 比為0.25，密 37150kg/mρ ? [4]。 1.3 型網(wǎng)格劃分 考慮計(jì) 時(shí)間、￥ 等 素， 用Solid 187 單 ， 采用?由網(wǎng)格劃分。機(jī)架?劃分節(jié)點(diǎn)數(shù)為57137，單 數(shù)為28190， 如?4-2 ? 。 ?4-2 機(jī)架網(wǎng)格劃分 1.4 義邊界條 ˇ載 施加 a 義邊界條 底?施加?約 。b載 施加 粉碎機(jī)機(jī)架?載 據(jù) 工作條 分為 部分，一是電機(jī)的重 ， 是 機(jī)架? 的重 ，三是機(jī)架 –處的 ， 是 的作用 。?? 的 作用 ?如?4-3? 。 ?4-3 機(jī)架? 的作用 ? 2 計(jì) 分 2.1 等效 變 出計(jì) ，a? 4-4 可 機(jī)架的最大 變?yōu)?0.036118mm，變形 很小，不 使用。 – 底? 電機(jī) 處 21 ?一? ˙¨ ?4-4 機(jī)架等效 變 2.2 等效 a?4-5可 機(jī)架?到的最大等效 為97.6MPa，HT250 的”用 為125MPa，按 ? 強(qiáng) 理¨ ][4r ?? ? ，機(jī)架 ?。 ?4-5 機(jī)架等效 4.2.2 轉(zhuǎn)軸的 力 分析 粉碎機(jī) 是粉碎機(jī)的一?基 部 ，工作時(shí)在 切 作用下容易產(chǎn) 變 形， 此 的 理設(shè)計(jì)， 提高粉碎機(jī)粉碎質(zhì) 加工能 有直接的 。采用有 方 粉碎機(jī) 剛性進(jìn) 了分 ，?出了 切 作用下 的變形 ，為粉碎機(jī) 的 設(shè)計(jì) 剛性 提 了理¨指 依據(jù)。 22 1 有 型的建 1.1 型 入 設(shè)計(jì)中 單，不?要 化處理，可 直接fl 過(guò)Pro/E和ANSYS數(shù)據(jù)接口將 型直接 入到ANSYS ，如?4-6? 。 ?4-6 型 1.2 單 類型的 ˇ材料的 義 次分 中 了 單 Solid 187。 材料為40Cr，40Cr 參數(shù) 200GPa?E ， 0.3?μ ， 3kg/mρ 7820? [4]。 1.3 型網(wǎng)格劃分 于 型，采用了?由網(wǎng)格 型進(jìn) 網(wǎng)格劃分， 網(wǎng)格總劃分節(jié)點(diǎn)數(shù)為67336，單 數(shù)為46229，網(wǎng)格劃分 如?4-7? 。 ?4-7 網(wǎng)格 型 1.4 義邊界條 ˇ載 施加 a 義邊界條 于 型約 ?端節(jié) 點(diǎn)方 的?由 。b載 施加 fl過(guò)?? ' ''刀刀–繞 ，進(jìn) 而 ''刀 ， 刀 現(xiàn) 料的粉碎。 ?載 據(jù) 工作條 分為兩部分 一是主 ??在???的 ， 是粉碎時(shí)刀– 的作用 如?4-8? 。 端點(diǎn) 23 ?一? ˙¨ ?4-8 ? 的作用 ? 2計(jì) 分 2.1 等效 變 出計(jì) ，由?4-9可? ?最大 變?yōu)?.961E- 03mm，變形 很小，不 使用。 ?4-9 等效 變 2.2 等效 a?4-10可 ?到的最大等效 為31.4MPa，40Cr 的”用 為212MPa，按 ? 強(qiáng) 理¨ ][4r ?? ? ， ?。 ?端點(diǎn) ?? 24 ?4-10 等效 4.2.3 體機(jī)架的模 分析 機(jī)架作為粉碎機(jī)的主要? 部 ，其 有足 的 強(qiáng) 和剛 來(lái) 到其疲勞壽命、 和使用的要 ，同時(shí) 有 理的' 特性來(lái) 到·制§ ' 噪音的?的。機(jī)架 的設(shè)計(jì)中，局部 的不 理可能 致整?粉碎機(jī) 在粉碎過(guò)程中￥ ?§，產(chǎn) 噪音。 分 的作用在于提取 有頻率ˇ §型， 分 的好處 一是使 設(shè)計(jì)?￠?§或 特 頻率進(jìn) §'； 是使工程￡可 ?￥到 于不同類型的' 載 是如 的；三是有 ?于在其§' 分 中currency1 '·制參數(shù)[9]。 分 中的建 過(guò)程 分 的建 過(guò)程基 一致，設(shè) 材料參數(shù)， 設(shè) 密 參數(shù)，然后進(jìn) 網(wǎng)格劃分[9]。 計(jì) 分 經(jīng)過(guò) 分 ，獲?了機(jī)架的 10階 有頻率ˇ §型，頻率如 4-1? 、§型如?4-11? 。 4-1機(jī)架 分 - 10階頻率 階數(shù) 1 2 3 4 5 頻率 Hz 0.49944 1.7349 1.9229 2.4811 2.7042 階數(shù) 6 7 8 9 10 頻率 Hz 3.3043 3.8852 3.9543 4.1652 4.6762 25 ?一? ˙¨ ?一階 §型? ? 階 §型? ?三階 §型? ? 階 §型? ?五階 §型? ?六階 §型? ?七階 §型? ?八階 §型? 26 ??階 §型? ?“階 §型? ?4-11 機(jī)架 “階§型? 已 電機(jī)的 ?n=1420r/min，可? s148.63rad/60 14203.142602 ????? πnω 0.042s148.633.1422 ???? ωπT 23.81Hz0.04211 ??? Tf a 分 可 ，整 機(jī)架的§'變形主要fi中在機(jī)架1部分，整 機(jī)架的最大頻率4.6762Hz，經(jīng)計(jì) ?粉碎機(jī)工作頻率為23.81HZ，? 符 粉 碎機(jī)工作時(shí)的§'頻率要 。 27 ?一? ˙¨ 第5章 基于Pro/E的微型塑料粉碎機(jī) 動(dòng) 5.1 微型塑料粉碎機(jī)零部件的裝配 完成后的微型塑料粉碎機(jī)如?5-1? 。 ?5-1 微型塑料粉碎機(jī)的 5.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 由普f(shuō)lV 將變?電機(jī)的' 遞給 ?，a而 ' 高? 。fl 過(guò)Pro/Ecurrency1'“?，? 了微型塑料粉碎機(jī)的currency1'機(jī) ??現(xiàn)fi。 '機(jī) 的 “?如?5-2? 。 ?5-2 '機(jī) 的“? 28 5.3 可視化出料倉(cāng)的 可視化出料倉(cāng)的“?如?5-3? 。經(jīng)? ，其 置的 ? 于機(jī) 架? 和 ? 于出料倉(cāng) 可 現(xiàn)準(zhǔn)確 接。 ?5-3 出料倉(cāng)的“? 5.4 濾鐵式進(jìn)料倉(cāng)的 由于要 期 理粉碎ˇ，更`刀片，? 將投料 設(shè)計(jì)成可繞后部 的 ，工作時(shí)用 ?母將其 。fl過(guò)currency1'“?? 其currency1'機(jī) ?? 現(xiàn)fi，currency1'??fi 。投料 的“?如?5-4? 。 ?5-4 濾鐵式進(jìn)料倉(cāng)的“? 29 ?一? ˙¨ 5.5 微型塑料粉碎機(jī) 圖 fl過(guò)爆炸?直˙形fi fl 了?? 的 過(guò)程。微型塑料粉碎機(jī)爆炸 ?如?5-5? 。 ?5-5 微型塑料粉碎機(jī)爆炸? 30 第 章 基于UG的動(dòng)刀刀 6.1 刀 方 及 的 定 設(shè)計(jì) '刀刀–為加工 fi，刀–材料為 6CrW2Si， 先用′–?刀? 削加工 工 的外形??，加工余 為0.5mm，然后使用型·?、等高??￥ ?ˇ′??進(jìn) ￥加工和￥加工。 據(jù)工 的特點(diǎn)、 尺寸￥ ˇ使用要 確 工 的加工方案。 先，使用?10的′–?刀 毛坯進(jìn) ?加工。主 ?2000r/min，進(jìn)給 率250mm/min，下切? 100mm/min，快進(jìn)? 1000mm/min， ?高 為 10mm。 其次，使用?2、?3的′–?刀 刀–進(jìn) ￥加工，加工余 為0.25mm。 主 ?1000r/min，進(jìn)給率250mm/min，下切? 100mm/min，快進(jìn)? 1000r/min， ?高 為10mm。 最后，使用等高??￥?ˇ′?? 刀–進(jìn) ￥加工，加工余 為 。主 ? 1000r/min，進(jìn)給率 250mm/min，下切? 100mm/min，快進(jìn)? 1000r/min， ?高 為10mm。分 用?8、?3的?刀主 ?1000r/min，進(jìn) 給率250mm/min，下切? 100mm/min，快進(jìn)? 1000r/min， ?高 為 10mm?！?用?10、?5刀 加工出??。 6.2 刀 的 6.2.1 零件模型的導(dǎo)? 由Pro/E創(chuàng)建的刀–三維 可直接 入U(xiǎn)G 中，?是 成數(shù)·?” 的 提和基 。 入效 如?6-1? 。 31 ?六? 基于UG的'刀刀–數(shù)·加工“? ?6-1 入效 ? 6.2.2 ￠￡的 定 據(jù)加工工藝的?要 工 的毛坯進(jìn) 優(yōu)化，? 刀–的加工方案確 毛 坯如?6-2? 。 ?6-2 毛坯 6.2.3 的設(shè)? 在保 加工質(zhì) 、提高加工效率同時(shí)不 機(jī) 產(chǎn) …‰的 提下， 設(shè)計(jì) 加工參數(shù)的設(shè)置如?6-3? 。 32 ?6-3 加工參數(shù)的設(shè)置 6.2.4 刀具的定￥ 據(jù) 工 加工的?要， 義了8 刀 ?10的′–?刀，長(zhǎng)L=100mm。 ?2的′–?刀，長(zhǎng)L=100mm。 ?3的′–?刀，長(zhǎng)L=100mm。 ?1的′–?刀，長(zhǎng)L=100mm。 ?4的′–?刀，長(zhǎng)L=100mm。 ?10的?刀，長(zhǎng)L=100mm。 ?5的?刀，長(zhǎng)L=100mm。 ?10的TAP，長(zhǎng)L=100mm。 6.2.5 刀具路 的定￥ 刀– ?′?使用?10的′–?刀進(jìn) ?加工。 刀– ?使用?3、?2的′–?刀進(jìn) ￥加工。 刀– ???使用?4、?1的′–?刀進(jìn) ￥加工。