线材挤出机的设计
3D打印又称三维打印，是一种快速成型技术，它是基于数字模型，使用塑料或粉末、金属等粘接材料，通过逐层打印的方法来构造物体的方法。由于其创新的制造工艺，它被称为第三次工业革命的重要制造工具。但目前它仍然存在一个问题，虽然3D打印机的价格越来越便宜，但3D打印机耗材面临着许多问题，如应用耗材的成熟度与3D市场的发展不相适应，印刷流畅性不足，材料的强度不够好、在市面上可购买到的通用材料不能满足个性化打印要求。因此本设计欲研制出一套与新型3D打印技术相配套的供料设备，本设计中参考注塑行业单螺杆式挤出机的设计方法，探寻一种适用于3D打印的小型挤出机设计方法，该挤出机具有以下优点可加强材料的强度、通过添加不同金属粉末来提供个性化的材料，为接下来的总体供料设备的制造和应用奠定坚实的基础。关键词 3D打印耗材，分段式料筒，螺杆，喷嘴
目录
1 引言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 线材挤出机的发展 2
1.3 线材挤出机的分类及国内外的发展现状 3
1.4 线材挤出机的研究现状与发展方向 5
1.5 课题的研究内容及研究手段 6
2 线材挤出机的工作原理 6
3 线材挤出机的整体设计 7
3.1 挤出机加热系统的设计 8
3.2 挤出机挤出系统的设计 10
3.3 控制系统的设计 11
3.3.1 电源的选择 11
3.3.2 雨刮器电机的选择 12
3.3.3固态继电器的选择 13
4 线材挤出机的部件设计 14
4.1 料筒的设计 14
4.2 螺杆的整体设计 18
4.3 喷嘴的设计 21
5 线材挤出机的三维装配 22
6 结束语 23
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 引言
1.1 课题研究背景
3D打印又称三维打印，是一种快速成型技术，它是基于数字模型，使用塑料或粉末、金属等粘接材料，通过逐层打印的方法来构造物体的方法。由于其创新的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
制造工艺，它被称为第三次工业革命的重要制造工具。第一台3D打印机诞生于20世纪80年代中期的美国。但是，当时由于技术尚未得到成熟，价格太昂贵，并没有得到很好普及和推广，但经过30多年的发展，3D打印技术得到了更大的提升，变得更加精确、成熟与方便，耗材和设备的价格均有所降低，这就为3D打印技术的推广和使用创造了有利条件。
图11 3D打印机及打印机耗材
3D打印的主流市场依然是工业领域，未来3D打印技术的工业应用将变得系统化、平台化和智能化。它将不仅是生产工艺和研发流程中的单个环节的应用和孤立的技术，而是渗透和覆盖了传统制造业的全方面，甚至是在商业模式上的创新与进步。3D打印技术和物联网、云计算、机器人、大数据等诸多领域的结合也将变得更加密切，进而可以优化供应链的管理、削减仓储的成本，在打造“智能工厂”、构建“智能生产”、实现“智能物流”中扮演至关重要的角色。此外，3D打印技术也会将成为诸多创客发挥创意、推动“万众创新”的重要助力和小型团队验证设计的可行性的推力。但目前它仍然存在一个问题，虽然3D打印机的价格越来越便宜，但3D打印机 耗材面临着许多问题，如：应用耗材的成熟度与3D市场的发展不相适应，印刷流畅不足，材料的强度不够好、在市面上可购买的通用材料不能满足个性化打印要求。因此本设计欲研制出一套与新型3D打印技术相配套的供料设备，本设计中参考注塑行业单螺杆式挤出机的设计方法，探寻一种适用于3D打印的小型挤出机设计方法，该挤出机具有以下优点：可加强材料的强度、通过添加不同金属粉末来提供个性化的材料，为接下来的总体供料设备的制造和应用奠定坚实的基础。
1.2 线材挤出机的发展
挤出机发表在第十八世纪，来自英国的Joseph Bramah在1795创建手动柱塞冲压制造的无缝钢管被认为是世界上第一个挤出机。自第十九世纪初的第50年以来，挤出机的应用基本上是在加工，管道和其他类似的通心粉和食品生产，砖和陶瓷行业。在发展过程中作为一种制造方法，第一次明确的记录是1845。布鲁曼应用“同顶线挤出生产固体胶”专利。坚实的技术人员H. Bewlgy然后挤出机进行了改进， 1851将改进后的挤出机用于涂料Dover和加来之间的第一次海底电缆。1879英国M. Gray申请了第一个阿基米德螺杆挤出机专利。在接下来的25年中，挤压方法变得越来越重要，并逐渐被挤出主流手动电动自动挤出机取代。1935德国机械制造商生产的挤出机，可用于热塑性塑料。1939他们推动了塑料挤出机的发展到了一个新的阶段现代单螺杆挤出机阶段。
自第一台挤出机问世以来，挤出技术得到了很好的发展。从柱塞挤出机开始到更先进的螺杆挤出出机(如图12所示)，从最原始的手动操作到现如今的完全的自动控制，从产品的单一化到产品如今的多元化，挤出成型技术也渐渐的得到成熟。目前的挤出机具有生产效率高、可连续化生产、个性化生产和制造更方便等特点，它在塑料的成型加工工业更是占有重要的地位。
塑料成型也是工程技术。它涉及到塑料转换成塑料制品的过程。成型方法有冷压成型、传递模塑、低压成型、压缩成型、层压成型、注射成型、挤出成型、吹塑成型等，纤维缠绕成型、挤拉成型、手糊成型、发泡成型、涂覆、压延、二次成型、浇铸、二次加工等。
出成型又称挤出成型或挤出，它是在挤出机中，通过热压使物料流过连续模的成型方法，在塑料加工过程中重要的成型方法之一。大部分的热塑性的塑料都可以用这个方法。挤出机在挤出机顶部进行，挤出成型的主要设备之一是挤出机。挤出方法主要可用于热塑性的塑料成型，也可以用在某些热固性的塑料上。挤出产品为连续型材， 如棒材、管材、薄膜、板材、线材、电线电缆等。此外，还可用于塑料的着色、混合、塑化、造粒和共混。
目录
1 引言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 线材挤出机的发展 2
1.3 线材挤出机的分类及国内外的发展现状 3
1.4 线材挤出机的研究现状与发展方向 5
1.5 课题的研究内容及研究手段 6
2 线材挤出机的工作原理 6
3 线材挤出机的整体设计 7
3.1 挤出机加热系统的设计 8
3.2 挤出机挤出系统的设计 10
3.3 控制系统的设计 11
3.3.1 电源的选择 11
3.3.2 雨刮器电机的选择 12
3.3.3固态继电器的选择 13
4 线材挤出机的部件设计 14
4.1 料筒的设计 14
4.2 螺杆的整体设计 18
4.3 喷嘴的设计 21
5 线材挤出机的三维装配 22
6 结束语 23
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 引言
1.1 课题研究背景
3D打印又称三维打印，是一种快速成型技术，它是基于数字模型，使用塑料或粉末、金属等粘接材料，通过逐层打印的方法来构造物体的方法。由于其创新的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
制造工艺，它被称为第三次工业革命的重要制造工具。第一台3D打印机诞生于20世纪80年代中期的美国。但是，当时由于技术尚未得到成熟，价格太昂贵，并没有得到很好普及和推广，但经过30多年的发展，3D打印技术得到了更大的提升，变得更加精确、成熟与方便，耗材和设备的价格均有所降低，这就为3D打印技术的推广和使用创造了有利条件。
图11 3D打印机及打印机耗材
3D打印的主流市场依然是工业领域，未来3D打印技术的工业应用将变得系统化、平台化和智能化。它将不仅是生产工艺和研发流程中的单个环节的应用和孤立的技术，而是渗透和覆盖了传统制造业的全方面，甚至是在商业模式上的创新与进步。3D打印技术和物联网、云计算、机器人、大数据等诸多领域的结合也将变得更加密切，进而可以优化供应链的管理、削减仓储的成本，在打造“智能工厂”、构建“智能生产”、实现“智能物流”中扮演至关重要的角色。此外，3D打印技术也会将成为诸多创客发挥创意、推动“万众创新”的重要助力和小型团队验证设计的可行性的推力。但目前它仍然存在一个问题，虽然3D打印机的价格越来越便宜，但3D打印机 耗材面临着许多问题，如：应用耗材的成熟度与3D市场的发展不相适应，印刷流畅不足，材料的强度不够好、在市面上可购买的通用材料不能满足个性化打印要求。因此本设计欲研制出一套与新型3D打印技术相配套的供料设备，本设计中参考注塑行业单螺杆式挤出机的设计方法，探寻一种适用于3D打印的小型挤出机设计方法，该挤出机具有以下优点：可加强材料的强度、通过添加不同金属粉末来提供个性化的材料，为接下来的总体供料设备的制造和应用奠定坚实的基础。
1.2 线材挤出机的发展
挤出机发表在第十八世纪，来自英国的Joseph Bramah在1795创建手动柱塞冲压制造的无缝钢管被认为是世界上第一个挤出机。自第十九世纪初的第50年以来，挤出机的应用基本上是在加工，管道和其他类似的通心粉和食品生产，砖和陶瓷行业。在发展过程中作为一种制造方法，第一次明确的记录是1845。布鲁曼应用“同顶线挤出生产固体胶”专利。坚实的技术人员H. Bewlgy然后挤出机进行了改进， 1851将改进后的挤出机用于涂料Dover和加来之间的第一次海底电缆。1879英国M. Gray申请了第一个阿基米德螺杆挤出机专利。在接下来的25年中，挤压方法变得越来越重要，并逐渐被挤出主流手动电动自动挤出机取代。1935德国机械制造商生产的挤出机，可用于热塑性塑料。1939他们推动了塑料挤出机的发展到了一个新的阶段现代单螺杆挤出机阶段。
自第一台挤出机问世以来，挤出技术得到了很好的发展。从柱塞挤出机开始到更先进的螺杆挤出出机(如图12所示)，从最原始的手动操作到现如今的完全的自动控制，从产品的单一化到产品如今的多元化，挤出成型技术也渐渐的得到成熟。目前的挤出机具有生产效率高、可连续化生产、个性化生产和制造更方便等特点，它在塑料的成型加工工业更是占有重要的地位。
塑料成型也是工程技术。它涉及到塑料转换成塑料制品的过程。成型方法有冷压成型、传递模塑、低压成型、压缩成型、层压成型、注射成型、挤出成型、吹塑成型等，纤维缠绕成型、挤拉成型、手糊成型、发泡成型、涂覆、压延、二次成型、浇铸、二次加工等。
出成型又称挤出成型或挤出，它是在挤出机中，通过热压使物料流过连续模的成型方法，在塑料加工过程中重要的成型方法之一。大部分的热塑性的塑料都可以用这个方法。挤出机在挤出机顶部进行，挤出成型的主要设备之一是挤出机。挤出方法主要可用于热塑性的塑料成型，也可以用在某些热固性的塑料上。挤出产品为连续型材， 如棒材、管材、薄膜、板材、线材、电线电缆等。此外，还可用于塑料的着色、混合、塑化、造粒和共混。
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