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青岛科技大学本科毕业设计（论文）1前言橡胶工业从19世纪开始快速发展，橡胶制品进入工业化已有200多年历史，作为橡胶制品的电缆被广泛应用中国电线电缆行业正处于快速发展增长期。但是对橡胶制品的加工即橡胶机械的发展就显得尤为重要，橡胶工业生产的技术水平取决与橡胶机械的发展水平。机械工业肩负着为国民经济各个部门提供装备的重要任务。机械工业的生产水平是一个国家现代化建设的重要标志之一。国家的工业。农业。国防和科学技术的现代化程度都与机械工业的发展息息相关，人们之所以要广泛使用机器是由于机器即能承担人力所不能或不便进行的工作，又能够比人工生产改善产品的质量，能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。同时，不论是集中进行大量生产，还是多品种，小批量生产，都是使用机械才便于实现产品的标准化，系列化和通用化，实现产品生产的高度机械化，电气化，自动化。因此，大量设计制造和广泛使用各种各样的机器是国民经济发展，加速我国社会主义现代化建设的一个重要内容。而近几年中国橡胶行业迅速发展，尤其是轮胎，电缆等行业，因为橡胶是以许多所不可比拟的突出性能而较早的受到人们的重视并广泛使用的高分子材料之一。橡胶最宝贵的高弹性是其最具有使用价值并明显与其他原材料的重要特性之一。另外橡胶还具有高度的电气绝缘性，低导热性，优良的气，水密性，某些特种橡胶还有耐化学腐蚀，耐高低温，耐油等特殊性能。所以以橡胶为主的原材料而制成几万种橡胶产品被广泛的应用于现代工业，农业，交通运输业，国防工业，尖端科学技术及人们生活所需用品等各方面。作为电缆行业，已近是当今社会的必需品。大量的使用电缆，有必要对生产出来的电缆进行各种检验测试，来保证产品的可靠性，安全性，稳定性等但是加工出来的电缆是需要进行各种的实验研究，从而确定电缆的使用性能，才可投入市场，目前市场上有许多电缆剥皮机相关的种种产品，针对企业的实验测试，及科研方面，我结合电缆剥皮机和橡胶制品性能实验机的结构特点，设计一台电缆自动剥皮设备，可以很好的解决企业的实验测试缺陷，无需人工动手将电缆先剥皮后制片实验的繁琐步骤。此装置是为了从内导电体中剥离电缆的绝缘体，从而对外层包胶进行压制出实验需要的形状。目前国内有很多电缆剥皮机，但这些产品大多是为了回收利用电缆里的金属丝而设计的，对外层的橡胶注射机注射装置的设计2包胶就破坏掉了，为了不破坏外层的包胶，而得到测试所需要的外层包胶，就需要设计一台电缆扒线机构。电缆自动剥皮试验机有以下特点：（1）可以自动连续供料：（2）自动剥皮，再将电缆的内芯和外包橡胶层分离；（3）连续压片，将分离出来的外层线皮展平后压出实验需要的形状。所以电缆自动剥皮试验机的开发应用大大解决了学校里手工操作的繁琐，规范了实验材料的均一型，为实验数据的稳定提供保障。本课题主要设计一台电缆自动剥皮试验机的结构。其主要有六部分组成（1）牵引机构（2）同步分离装置（3）展平机构（4）同步抽丝装置（5）实验压片机构（6）传送机构。青岛科技大学本科毕业设计（论文）31概述1.1应用和特点电缆自动剥皮实验设备是一种将电缆的内芯和外层包胶分离，将包胶层展平后再将展平的胶料进行切割，做成实验测试需要的结构形式。1.2电缆的现状与展望1.2.1电缆发展现状电线电缆有五大类产品：电力电缆、裸线、通信电缆与光缆、绕组线、电气装备用电线电缆。它们是输送电能、传递信息和制造各种电机、电器、仪表所不可缺少的基础器材,是未来电气化、信息化社会中必要的基础产品。电线电缆制造业是国民经济中最大的配套行业,其产品必须满足各使用领域的技术性能和价格性能比要求,满足人民生活水平不断提高的要求。其发展具有超前于应用领域发展的必要性。电线电缆制造业作为配套行业，是各产业（尤其是基础性产业）的基础，其产品广泛应用于能源、交通、通信、汽车以及石油化工等基础性产业，其发展受国际、国内宏观经济状况、国家经济政策、产业政策走向以及各相关行业发展动态的影响。因此，与国民经济的发展密切相关。1.2.2中国电线电缆行业现状与问题20世纪90年代以来，中国电线电缆沐浴着国民经济快速稳步向前发展的东风，飞速发展，被誉为城市“神经”和“血管”的电线电缆行业，肩负着为各行各业国民经济支柱行业配套的职能，业已成长为我国机械行业中位置仅次于汽车的第二大产业，而且我国是一个巨大而且还在不断成长壮大的市场，中国人口是世界人口的五分之一，但电缆产业的产值仅占世界电缆产业的15%左右，这个巨大的市场还有许多的发展空间和空白点，有待于开发。“十问题。目前一五”期间，按国民经济的发展速度年递增7%～8%计算，橡胶注射机注射装置的设计4电线电缆行业发展速度将与国民经济的发展速度持平，预计在8.5%左右。从宏观上看，整个中国电线电缆行业正处于快速发展增长期。在中国电缆行业快速发展的同时，电线电缆行业又开始面临着新的，电线电缆行业产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%，全行业生产能力已大大超过市场需求。总量过剩、有效供给不足、结构性矛盾突出、投入产出低、科技创新薄弱等问题日益严峻，开始严重阻碍电线电缆行业的健康发展。电线电缆用铜量约占全国铜消费量的60～70%，各类电线电缆产品的用铜量大致为：电力电缆约占20～30%，电气装备用电线电缆约占28～30%，绕组线约占26～29%，，通信电缆约占5～7%，其他电缆约占4～5%。1.2.3电缆自动剥皮试验机的现状在我国目前对电缆自动剥皮实验机的设计和研究还很少，仅限于专利的理论分析，目前还为投入市场使用，不过有很多电缆剥皮的小型机器，例如在回收废旧电线电缆方面，山东省莱州市珍珠镇八里庄兴昌五金工厂开发的废旧电线，电缆自动薄皮加工已投入市场。但针对电缆外包层的实验研究方面及剥皮设备于一体的目前还为开发。青岛科技大学本科毕业设计（论文）51.3结构组成1.3.1电缆自动剥皮实验机一台电缆自动剥皮实验机的主要结构有：牵引机构，同步分离装置，展平机构，同步抽丝装置，实验压片机构，传送机构等系统组成。一、牵引机构牵引机构是实现将电缆自动引入电缆分离装置，在牵引时保证电缆的匀速运动，不可出现爬行。如果爬行的话会给后来的实验压片结构造成压片不均匀等一系列麻烦。牵引机构主要由一个V型轮和一个鼓型轮对电缆进行挤压并转动从而产生摩擦力使电缆向前输送。牵引机构的V型轮由下面的分离装置提供动力，而分离装置又由电动机提供动力，牵引机构的鼓型轮是可以上下移动的，这样就可以实时对电缆进行压紧，而又不会压的太紧而影响整体抽丝工作。由于加工出来的电缆不可能非常标准，有直径误差，有了可以上下移动的结构不但可以保护外包层还可以保护电机，移动的动力有弹簧所提供。二、同步分离装置同步分离装置主要作用是（1）抽丝的速度与牵引装置速度保持同步（2）将内芯分离出来。抽丝的速度与牵引装置速度保持同步是一个难点，若不同步的话会带来很多麻烦，例如抽丝的速度高于同步输送速度的话，会导致金属丝橡胶注射机注射装置的设计6拉力越来越紧，金属丝可能会被拉断，从而机器无法正常工作，若未被抽丝的电缆继续向前输送的话会破坏展平器；若抽丝速度低于同步输送速度的话对于内芯的回收处理带来麻烦，而且加重了刀片的负荷，因为当电缆的外包层与内芯都被拉紧时外包层才可以绷紧，这对刀片划开电缆有好处。所以保持同步是关键问题，为此选择同步带轮作为保持同步的稳定性。三、展平机构展平机构顾名思义就是将划开的电缆外包层进行展平，为后续的实验压片提供有力条件。由于刚被抽丝的电缆时橡胶材料，有一定的弹性，所以很有必要对外包层进行展平，为了可以使更多种类的电缆进行展平，将展平器的头部，（即靠近分离装置的一端）设计成直径为2mm的接近圆形的头部，这样可以使电缆轻松通过展平器，免除的电缆的对中，及减小摩擦等优点。展平器的工作部分是需要进行加硬处理，由于展平器的工作部分与电缆外包层是接触摩擦，时间长了会磨损展平器的工作部分，可以将展平器的工作部分进行淬火处理，必要时可以尽心渗碳等处理。青岛科技大学本科毕业设计（论文）7四、同步抽丝装置同步抽丝装置是该机器比较重要的结构，由上齿条，下齿条，齿轮，押轮等组成，同步抽丝装置由于由上下齿条及齿轮之间的配合提高的电缆夹持的精度，可以调整由于电缆的加工粗细不一而解决了难夹持的特点，两个押轮处同一水平面，又齿轮齿条的拉簧产生挤压动力，保证电缆了的固定，为刀片对电缆的切割提供有力条件。两个夹持轮设计成凹形，两个进行挤压时提供了水平面的定位外还保证电缆上下移动的限定，保证电缆只有两个自由度，而两轮凹面是粗糙的有限定了电缆转动的自由度，所以使电缆被顺利切割提供条件。齿轮齿条是机械传动的重要传动之一，形式很多，应用广泛，传递的功率可达数十万千瓦，圆周速度可达200m/s.其传动的主要特点有：（1）效率高在常用机械传动中以齿轮的传动效率最高。（2）结构紧凑在同样的使用条件下，齿轮传动需要的空间很小。（3）工作可靠，寿命长设计制造合理，使用维护良好的齿轮工作十分可靠，寿命长达一，二十年，这也是其他传动所不能比拟的。（4）传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮获得广泛应用，也是由于具有这个特点。橡胶注射机注射装置的设计8五、实验压片机构实验压片机构和普通压片机构相似，为提高自动化程度，使展平的胶料顺利进入如压片试验机而设计了进料导向板如图：可以为实验压片机压片的准确性提供保障。同时两边又分别添加了两个进料导青岛科技大学本科毕业设计（论文）9向机构，压片前个进料导向机构，不仅可以导向还可以进一步对胶料进行展。平实验压片机构就是为要检验的材料提供原材料，将已经展平的外包层的胶料进行压片制出实验要求的形状，如需改变压片形状，只需更换压头即可。实验压片机由液压缸，液压杆，导向杆，固定板，压头等组成。如图：六、传送机构传送机构主要有：一个凸轮，三个可以移动的凹轮。动力装置由中间的凹轮提供，外包层由一个小型90度导向装置进入首先第一个凸轮与凹轮对外包层压紧及展平和输送，然后就是第二个凸轮与中间的凹轮接触，进行再起压平和输送，最后是第三个凸轮与其压紧展平输送，传送机构的主要作用就是传送和展平，因为橡胶材料的弹性记忆，所以需要多次进行展平，高温可以提高展平的效率，但是此处不可以高温，因为后续工作是压片要保证材料的原始状态，所以只能添加次装置进行多次压紧展平，三个凸轮设计成可以移动的，由3个滑板和一个定板相互间隙配合组成，这样设计可以保证3个凸轮的相对位置，压紧是由弹簧提供动力，选择合适压力的弹簧，来对外包层压紧展平。橡胶注射机注射装置的设计10七、其他辅助装置（1）刀片结构，刀片结构是扒线的刀具，参考国外的资料，大都都用固定的刀片作为切割工具，但是橡胶对刀头的磨损是非常严重的，这样就需要频繁的更换刀头，不仅不能提高工作效率，还浪费刀头。此次设计的刀头是圆盘形状的，随电缆的移动，刀在圆周运动，增大了接触面积，减少了刀头的损耗。不用频繁的更换刀具，为提高工作效率发挥很大空间。具体如图：青岛科技大学本科毕业设计（论文）11（2）押轮结构由于电缆被切割的时候会对电缆产生向上的压力，由于橡胶材料的弹性性质，会使电缆压缩并向上移动，而无法完成对电缆的切割，所以添加这个押轮结构是很有必要的，押轮和齿轮齿条的押轮结构相互配合加强电缆的空间位置，从而顺利完成电缆的切割，押轮的最佳形状应该是凹槽型的圆盘押轮，如图橡胶注射机注射装置的设计121.4电缆剥皮工艺过程工艺过程为：将所要对进行外包层实验测试的电缆引入电缆剥皮机的牵引机构（之前通过一个V形槽轮）然后再由牵引机构引入到同步抽丝装置（即刀片之前）然后就可以启动电机，有同步牵引机构提供动力慢慢将电缆输送。在导向机构，因为有弹簧调节装置，可以自动调节对电缆的压力，导向机构动力来源于同步带轮。然后进入抽丝装置，两个水平的凹形押轮将电缆固定，下面有刀片（滚刀）将进来的电缆进行切割，等电缆大约被切割100mm左右将电缆内芯取出，继续切割，到一定长度后，将内芯通过V形槽轮，再引入同步分离装置，由于电缆内芯制作精度比较高，同步抽丝装置没有调节装置，可以节省各方面的消耗，同步分离装置的动力来源于电机，同步分离装置与同步抽