平板硫化机应用于橡胶工业已有上百年历史,目前国内市场常规的橡胶工业制品多数都是用液压锁模的平板硫化机生产的,其生产工艺采用模压法压制成型,这种工艺方法存在诸多缺点与不足,尤其无法生产高质量、复杂结构的橡胶制品,这与“高质、高效、低耗、低成本”的市场要求严重脱节,因而平板硫化机的使用也受到很大的限制。注射成型方法分为一步法注射和两步法注射。与两步法注射成型技术相比,一步法注射成型技术无需传统注射成型机的轴向注射装置,使设备得到了极大地简化;将传统的注射过程由先塑化、后注射两步完成,简化为塑化注射一步完成,极大地简化了工艺;一步法注射成型机是动态地将胶料注入模腔,没有注射容量的限制。因此,一步法注射成型技术有广泛的开发和应用前景,将带来明显的社会效益和经济效益。在既能提高制品质量的基础上,为了保证平板硫化机这种结构简单、造价低廉的现有技术得到进一步推广使用,本文创新性的将平板硫化机与一步法注射机相结合,全新设计了液压锁模立式三工位一步法注射成型机。本文主要工作成果如下:1.首次实现了一步法注射成型技术应用到平板硫化机。一步法注射成型技术与平板硫化机的技术整合,改变了过去注射成型装置与平板硫化机相互独立的结构设计,充分利用了两种结构的优势,简化了结构,简化了工艺,提高了制品的质量,同时进一步推广平板硫化机使用。2.设计了全新的塑化—注射同步进行的一步法电动注射装置,与传统采用液压注射方法或液压压注方法相比较,具有结构简单紧凑、节省能源、维护保养方便、造价低廉等优点,易于实现文明生产和改善工作环境。3.设计中采用了注射装置多工位立式注射,同时平板硫化机可以根据生产需要改变模具系统,整机受力合理,变形小,工作可靠,同时结构紧凑,占地面积小,可用于大、中、小型容量制品的注射成型,克服了传统的转盘式、转角式多工位注射的不足。4.全新设计了多工位移动装置,成功地把链传动、滑动导轨副与螺旋传动有机的结合起来,整个机台工作平稳、对中性能好,往复性好,极大地提高了注射可靠性。5.设计中运用了先进的数字—传感技术。采用压力传感信息模拟量的方式对机头注射压力、压合力和轴向力的监控,实现胶料的信息定量和压合装置的数字操作,使设备运行安全可靠,易于实现自动化和保证制品质量的稳定性。6.运用了有限元分析进行辅助设计。对本机的关键部件进行了三维有限元(FEA)分析,并通过更改参数设定,实现了对零部件的优化设计,与传统优化方法的对比更便捷省时,提高了设计的安全可靠性。7.利用三维软件实现三维造型以及三维动态模拟。利用三维模拟软3dsmax对液压锁模立式三工位一步法注射成型机进行三维动态模拟仿真,在物理样机产生之前预先评估设计,达到本设计研究的目的。综上所述,本文对液压锁模立式三工位一步法注射成型机的设计具有明显的创新性。对液压锁模立式三工位一步法注射成型机采用了一步法注射成型技术,解决了大容量制品、复杂制品的注射问题,注射压力高,大大改善了制品质量;可以按照需要更改模具系统,应用广泛,因此具有很广泛的应用前景,将会带来明显的社会效益和经济效益。