成型参数范文

成型参数范文（精选7篇）

成型参数 第1篇

注射成型是低成本、大批量生产塑料制品极好的加工方法,随着注射成型制品在各行各业中的广泛应用,有关注射成型规律、注射成型缺陷和注射成型工艺优化的研究也得到了广泛的重视[1]。传统的注射模型设计主要依靠设计人员的直觉和经验,模具设计加工完后往往需要经过反复地调试与修正才能正式投入生产;发现问题后,不仅要重新调整工艺参数,甚至要修改塑料制品和模具,这种生产方式降低了新产品的开发速度。而利用Moldflow软件在模具加工之前,在计算机上对整个注塑成形进行模拟分析,可以进行填充、保压、冷却、翘曲、纤维取向、结构应力、收缩以及气辅成形等分析,找出可能出现的缺陷,提高一次试模的成功率,降低生产成本,缩短生产周期,因此有很大的市场需求和良好的发展前景[2]。

脸盆是人们日常生活中不可缺少的卫生洁具, 近几年,我国脸盆市场发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励脸盆产业向高技术含量产品发展,国内企业新增投资项目逐渐增多,使用原料也越来越多,如陶瓷、搪瓷生铁、搪瓷钢板、水磨石等,以及玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙、不锈钢等新材料,同时投资者对脸盆工艺优化越来越关注,对其共同的要求是表面光滑、不透水、耐腐蚀、耐冷热,易于清洗和经久耐用等。这使得设计者在脸盆成型工艺上进行不同的参数设计,从而满足消费者的需求。由于塑料具有许多宝贵的性能, 如比重小、机械性能好、化学性质稳定、绝缘等特点,使得塑料脸盆在国内外市场占比居高不下。

韩阳飞等[3]研究了网格质量对Mold Flow分析结果的影响,得出网格密度、长宽比和匹配比都影响着最终模拟结果的准确性。本文利用Pro/E软件对脸盆建模,运用Moldflow对其进行填充、流动和翘曲分析,研究了网格边长及工艺参数等对产品质量等影响,对比分析得出脸盆最佳注塑工艺。

1模型的建立及分析前处理

1.1研究对象

本文研究对象为壁厚为3mm、外径140mm及深度100mm的日常用品脸盆,充填材料为PVC,它的初始模型采用Pro/E建模如图1所示,并利用Pro/E软件保存stl格式导入Moldflow进行分析。

1.2控制方程

塑料熔体在模腔中的流动视为具有移动界面的黏性可压缩流体的非等温流动,并考虑材料相变的影响,注射成型CAE的流动分析涉及的基本方程[4]可表示为:

连续性方程:

动量守恒方程:

能量守恒方程:

1.3网格划分

对脸盆模型进行网格划分及修改,最终网格统计结果如表1所示。

1.4网格独立性考核

在微分方程离散的过程中,不可避免的会引入离散误差,对于同一离散格式,网格越密,离散误差通常会越小[4]。由于计算机资源的限制,我们不可能将网格划分的很细,但需要保证数值求解结果是网格独立的解。

本文共采用了三套网格系统,相邻的两个网格系统的疏密程度变化足够大,计算了脸盆的充填时间,所得的结果如图2和图3所示。

从充填时间云图上,充填时间结果是用一系列颜色来表示制品的充填先后,从最先充填区域(圆中心)到最后充填区域(圆边缘)。从不同网格边长的充填时间曲线上可看出:网格边长越大,充填时间越长,且充填时间随着模温和熔温的增加而增加,网格边长为6mm显著比其他两种网格边长的充填时间长,但网格边长为4mm和5mm的计算值相近,相差很小。因此我们认为网格为4mm时已满足计算精度的要求,可以获得与网格无关的解。

1.5浇注和冷却系统

浇注系统是指模具从注塑机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道,它的设计好坏对制品性能、外观和成型难易程度影响很大。冷却对制品的质量影响很大,冷却的好坏直接影响制品的表面质量、机械性能和洁净度等。冷却时间的长短决定了制品成型周期的长短,直接影响产品的成本,因此冷却系统布局的合理性直接关系冷却效果,合理构建冷却系统显得尤为重要。冷却系统设计应力求冷却均匀并缩短成型周期,冷却管路应放置接近热负荷较大的地方,并远离热负荷较小的地方[5]。它主要有向导创建和手工创建两种方法,采用向导创建的冷却系统只适用于制品结构比较规则的情况下;对于结构比较复杂、不规则的制品来说,需要采用手工方式冷却系统构建。

为使得分析结果准确,采用一模两腔,采用向导建立冷却系统与浇注系统,冷却水道布置在脸盆上下位置,水管直径10mm,冷却水进口温度为25℃,设置工艺参数,进行分析得到分析结果。

1.6研究方案

模具温度是指与制品接触的模腔表面温度,它对制品的外观质量和内在性能影响很大,同时它的高低关系到冷却的速率。模温低,冷却速率大,模内收缩较小,反之,相反。熔体温度与制品收缩之间是一个“U”形曲线的关系[4]。在较低的熔体温度进行注射时,物料的黏度大,充模流动阻力大, 浇口的凝封时间短,保压补料量少,导致制品的收缩量大,熔体温度过高也同样会引起较高的制品收缩。因此,在成型工艺前有必要对加工温度进行选择和优化,找到使收缩最小的加工温度。

本文选用充填时间、流体前沿处的温度、气穴、熔接痕、锁模力和翘曲度作为制品的主要评价因子,选用网格边长、熔体温度及模具温度为主要的试验因素,通过Moldflow模拟分析找出网格边长、 模温和熔温对制品注塑成型的影响,进而找到脸盆最佳注塑工艺条件。

2Moldflow分析结果

2.1流动前沿处的温度

流动前沿温度反映制品温度分布的合理性。如果温度分布均匀,则说明合理,反之则不合理。图4不同网格边长为4mm、模温为30℃下的流动前沿处的温度云图,图5为脸盆在不同网格边长、不同模温和不同熔温下的流动前沿处温度曲线图。

从曲线上可看出,在网格边长为4mm时,随着模温和熔温的增长,浇注出来的制品前沿温度也越高,且温差也随之增大;流动前沿处的温度与模温和熔温的关系随着它们增加有一最小值,在模温和熔温较大时,温度在制品上的温度分布较差,且通过云图可看出温度在制品上的分布极不均匀,不利于冷却,易出现收缩或者翘曲缺陷。遵循着合理的温度分布及温差不大的原则,所以最好的选择是网格边长为4mm、模温在30℃时的流体前沿温度较好,可满足要求。

2.2气穴

在塑料熔体注射充填过程中,模腔内除了原有空气外,还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气,塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体等,这些气体若不能通过排气系统顺利排出模腔,将会产生气穴影响制品成型以及脱模后的质量,应尽量避免[6]。

气穴显示结果提醒用户所需开始排气的位置, 模拟分析结果云图如图6所示。

在不同工艺条件下,脸盆的气穴主要分布在边缘,以黑色圆圈表示,易于排除,可行。

2.3熔接痕

熔接痕是塑件表面的一种线状痕迹,它容易使制品的强度降低,并且影响制品的表面质量。它是由注射或挤出两股或两股以上流料在模具中分流汇合,产生于两股低温流头相遇的位置,熔料在界面处未完全熔合,彼此不能熔接为一体,在熔体汇合处的制品表面上造成熔合印迹。熔接痕的强度通常就是塑料制品的强度,是注塑件力学性能最薄弱的区域,它使整个制件总体强度下降。

在实际生产中,我们常用熔接痕系数FKL来定量表征熔接痕对塑料制件的损害程度,其定义如下:

FKL=含熔接痕试样的性能值/无熔接痕试样的性能值

FKL值愈小,熔接缝对塑件的损害愈大。

熔接痕的出现会削弱制品的结构强度,并且在对制品涂漆等后处理时,熔接痕位置较难处理,所以应尽量缩短熔接痕的长度和避免出现在制品受力重要部分[7]。图7为分析完成后的熔接痕所在位置。

从分析结果来看,熔接痕主要分布在脸盆的边缘位置,在网格边长4mm、模温为30℃时,数量少且长度短,达到熔接痕的数量和长短程度最佳状态,符合工艺要求。

2.4锁模力

锁模力指注塑机合模装置对模具所能施加的最大夹紧力,是注塑机的一项主要技术参数。注塑成型的制件越大,其模腔产生的胀膜压力也越大,注塑机要使模具可靠锁紧而不溢料所需的锁模力也越大。其次,锁模力在一定程度上反映了注塑机加工制品能力的大小,即注塑机能够成型多大尺寸的制品。锁模力是保证制品质量的重要条件,同时它又直接影响到注塑机的尺寸和质量[8]。

塑料制件成型时塑料熔体充满模腔的一瞬间, 压力最大,从而形成胀膜力。模腔压力受注射压力、保压压力、熔体温度、模具温度、注射速度、 制品壁厚与形状、熔体流动距离及保压时间诸多因素的影响。为保证注射成型正常进行,在成型模具可靠锁紧的情况下,不发生溢料的工作条件是:

式中:

Pcm——注塑机锁模力,k N

Pm——模腔压力,MPa

F——制品在分型面上的投影面积,mm2

P——注射压力,MPa

k——压力损耗系数

由上式可知:降低注射压力,即可减小锁模力。改善注塑机的塑化效能,可以适当减小注射压力,从而可减小注塑机的锁模力,这对减小注塑机的尺寸和质量有利。上式也表明锁模力限制了注塑机所能提供的制品的最大成型面积[3]。图8(a、b、c) 是脸盆在各个工艺下的锁模力曲线。

由锁模力曲线可看出,网格边长对注塑时的锁模力影响不大,但随着模温和熔温的增加,脸盆在各个工艺条件下所需的最大锁模力逐渐增大。在网格边长4mm时,模温25℃或模温30℃时锁模力最大约为750tone,该条件工艺选择的注塑机可满足要求。

2.5翘曲变形

在注塑制品中经常存在各向异性的收缩,即塑料制品在各个方向上的收缩率存在差别,从而引起制品变形,使制品形状偏离了型腔的形状,即翘曲。翘曲变形导致了制品的弯曲和扭曲,使制品尺寸和外形轮廓均发生了变化,尤其是薄壁件,翘曲变形是非常常见的缺陷。翘曲变形还常常与别的缺陷,如缩水、飞边等交杂出现,让纠正的工作变得更加困难[9]。

注塑过程制品的收缩可以通过体积收缩率SV和线性收缩率SL这两个指标来表示。

式中:

VM——模具的体积;

VP——制品的体积;

LM——模具某一方向的长度;

LP——制品某一方向的长度[7]。

分析结果可得脸盆在各个工艺下的总变形量曲线,如图9所示。

从曲线上可看出,在网格边长不同时,随着模温或熔温的升高,总变形量均逐渐减小,到达某一温度后又逐渐增大。网格边长对其变形量有较大影响,总变形量随着网格边长的增加而减小。在网格边长为4mm时,在模温为40℃时总变形量最小。要使脸盆成型工艺中达到最佳,需考虑浇口位置及数目、材料种类和保压压力对翘曲变形的影响。

3结论

本文应用注塑模具分析软件Mold Flow软件对脸盆结构进行CAE分析,研究在不同网格边长、模具温度和熔体温度下,脸盆的注塑成型的结果,得出如下结论:

(1)网格边长对充填时间、气穴、熔接痕和流动前沿处的影响较小,但对锁模力及总变形量影响较大;

(2)模温和熔温对每个评价因子影响均很大, 所以在注塑成型时要注意模温和熔温的选择;

(3)综合考虑各个因素对脸盆成型的影响, 在网格边长4mm、模具温度为30℃、熔体温度为180℃、充填时间为4.235S、锁模力为750tone等工艺条件下得到的脸盆质量较好,但要使脸盆成型工艺中达到最佳,需考虑浇口位置及数目、材料种类和保压压力对翘曲变形的影响。

摘要：本文运用Moldflow软件对脸盆进行成型过程分析,采用双域模型(Dual-Domain),通过设定不同网格边长、模具温度和熔体温度来研究对脸盆的填充、冷却以及翘曲的模拟分析,找到最佳工艺参数,为模具设计及加工成型提供理论依据,从而提高模具设计效率。结果显示,网格边长对充填时间、气穴、熔接痕和流动前沿处的影响较小,但对锁模力及总变形量影响较大;模温和熔温对每个评价因子影响均很大,因此在注塑成型时要注意模温和熔温的选择;综合考虑各个因素对脸盆成型的影响,在网格边长4mm、模具温度为30℃、熔体温度为180℃、充填时间为4.235s、锁模力为750t等工艺条件下得到的脸盆质量较好,但要使脸盆成型工艺中达到最佳,需进一步考虑浇口位置及数目、材料种类和保压压力对翘曲变形的影响。

成型参数 第2篇

生物质能源是唯一可再生,能替代化石能源转化成气、液和固态燃料以及其它化工原料或产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对环境问题的关注,生物质能源替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者关注的热点。

生物质成型技术是生物质能源转化与利用中的重要方面。这项技术在发达国家经过80多年的发展,已经进入到商业化应用阶段[1,2,3,4,5]。目前在国内对生物质压缩成型技术的研究,主要集中在生物质压缩过程的机械特性、压缩特性、流变特性和成型工艺等方面的实验研究和理论探讨,但缺少一个模型模拟成型过程和参数优化,因此本文研究探讨成型过程模型的建立。

2 生物质成型机理

在人们的生活和生产中会产生农业废弃物(秸秆、壳类、糠渣)、林业废弃物(各种木屑、树枝(叶)、稻草)及各类有机垃圾。生物质压缩成型过程是将上述废弃物收集后经过预处理,再经专门的设备压缩为成型块或颗粒燃料。这种成型燃料密度大,占用体积减小8倍左右[6,7],具有热值高、着火温度低、几乎不产生SO2、燃烧完全等特点,可直接燃烧,也可用于气化[8,9]。

2.1 成型燃料的评价指标

为得到物理化学特性符合使用标准的燃料和生物质气化原料。衡量成型燃料物理品质特性的指标选择松弛密度(Relax density)和耐久性(Durability)[10,11]。成型燃料气化的评价指标选择气体热值、气化效率和焦油含量。

2.1.1 耐久性

耐久性反映了成型块的粘结性能,是由成型块的压缩条件及松弛密度决定的。

2.1.2 松弛密度

生物质成型块出模后,其压缩密度会由于弹性变形和应力松弛逐渐减小。一定时间后密度趋于稳定,此时成型块的密度称为松弛密度[11]。

2.1.3 气体热值(kJ/m3)

生物质气化后的生成可燃气体(Vco、VH2、VCH4)燃烧所产生的热量。

2.1.4 气化效率

气化后可燃气体总热量占气化原料总热量的比值。

2.1.5 焦油量

生物质气化过程中产生的大分子多核芳香族碳氢化合物即为焦油。焦油难以完全燃烧,并产生碳黑颗粒,对燃气设备等损害都相当严重,同时产生的气味对人体也是有害的;另外焦油对于整个气化生产过程带来很大的影响,容易堵塞输气管道,卡死阀门[12]。

2.2 影响成型指标的主要因素

影响生物质的成型的因素有很多,包括内在和外在因素。内在因素主要指原料种类、含水率等;外在因素主要指加热的温度、压力和粒径。这些因素是相互制约的。另外,成型料的尺寸、催化剂的种类及配比主要影响成型料气化过程。

2.2.1 加热温度和压力

成型温度会影响成型燃料的密度和机械强度,当原料含水率一定时,成型温度越高,所需压力越小。这是由于生物质成型过程中加热将木质素软化形成胶体物质有利于成型,并有效的减少了生物质原料对模具的磨损,提高模具寿命[13]。目前,成型过程的加热主要有外加热和摩擦生热。但温度和压力应在合适范围,否则难以成型。实验证明:生物质成型的一般压强为10～30MPa,有外部加热时为10MPa左右,没有任何外在辅助加热设施时需要28MPa左右;秸秆的软化温度为110℃,成型熔融温度为160～180 ℃[13]。

2.2.2 含水率和粒度

生物机体内存在的适量结合水和自由水有润滑剂的作用,使粒子间的摩擦力减小,流动性增强,辅助粒子相互嵌和、填充;在一定压力作用下,可以起到成型粘结剂的作用;另外,水分还可以降低木质素的熔融温度,使生物质成型温度降低[19]。应特别提出,水分过低或过高都不宜成型。粉碎粒度的大小和粉碎后原料颗粒质量会影响产品的抗跌碎性、抗渗水性以及密度等[14,15]。粒度小的生物质填充度高,成型块的抗渗水性和吸湿性增强[14]。原料的粒度越大,越不易破坏原来的物相之间的结构,将直接影响成型机的成型效果、生产效率和动力消耗,使产品的质量下降。

2.2.3 颗粒尺寸

颗粒尺寸主要会影响气化效率[16]。

2.2.4 催化剂的种类及配比

在生物质成型原料中添加合适的催化剂,可以减少焦油和提高气化效率等[12]。

3 压缩成型过程建模及参数优化

3.1 模型建立及参数优化

可以通过实验并对实验数据进行分析处理来研究不同温度、压力和含水率等燃料性能和参数优化。但由于这些方法的局限性在于只能考虑某一种因素,或最佳成型参数的范围。提出本文使用最小二乘支持向量机预测模型方法。它是标准支持向量机的扩展,将二次规划问题转化为线形方程组,有效提高了求解精度并解决了神经网络的局部最优问题和训练样本不足问题[17,18]。将含水率、成型压力作为模型输入;成型的松弛密度、压缩比为模型输出,如图1所示。

设输入向量为X=[x1,x2,……,xd](d表示训练次数)。LS-SVM模型内部结构如图2所示,K(xi,xj)为核函数,b∈R为偏差。LS-SVM模型的输出y(x)为:

$y(x)={\displaystyle \sum _{i=1}^d}a{}_i{\rm K}(x{}_i,x{}_j)+b(1)$

构造最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型选用高斯径向基核函数(RBF),RBF核函数为:

K(x,xT)=exp(-‖x-xT‖2/(2σ2) (2)

LS-SVM模型和RBF核函数包含C(误差惩罚因子)与σ2(核函数的宽度参数)两个未知参数,通过两个参数的选择来使模型达最佳模拟效果[20]。本文选择以锯末原料的生物质压缩成型实验数据[21]在主压缸压力为100～200bar(c=1.51、σ2= 5.85)此时f=0.988和400～600bar(c=246、σ2=3.6)此时f=0.968分别进行建模。数目标值结果表明模型预测值与实验值的相对误差小于5%,该模型能对锯末压缩成型过程有较好的模拟效果。

对于成型参数的优化,本文提出上述支持向量机模型的基础上可以考虑基于智能优化的方法建立关于成型性能指标的多目标优化模型为:

maxY={y1(x);y2(x)}

S.T. 100≤x1≤600

5%≤x2≤25%

式中X=(x1,x2,x3),x1:成型压力P约束范围为100bar到600bar;x2:原料含水率,为保证成型效果良好取5%到25%;y1:松弛密度;y2:压缩比。

由上述优化目标函数,通过优化计算可求得燃料成型过程中应满足的最佳控制参数。

3.2 成型燃料对气化指标的影响

在理想的绝热条件下,颗粒较小使气体越容易从颗粒内部溢出,气化效率越高(表1)[16]。但实际上小颗粒生物质在非绝热条件下可能由于质量较小,易于附着在炉壁上,或被载气带出。这种情况的发生与炉内温度较低有直接关系,温度较低造成反应速度较慢,所以在反应完全前小颗粒生物质就很有可能被迫终止反应。该因素在绝热体系中因为在绝热体系中温度可以得到充分保证可以不必考虑,但在非绝热体系中它必须与原有因素综合考虑,才得出可燃气体产量的极值[22]。

另外,成型燃料中添加不同种类含量及配比的催化剂可以提高生物质气化过程焦油脱除率和气化效率[12]。例如添加K2CO3和Na2CO3可提高气体反应速率、降低反应温度、提高气体产量等[23];通过实验得出,温度在780℃时使用催化剂可以将生物质气化时可燃气体的产量提高一倍左右[23]。添加白云石等催化剂可以有效地降低气化过程的焦油含量,粒径越小,催化效果越好。但颗粒直径太小对固定床来说,阻力太大;而对流化床来说则飞灰损失太严重,所以其直径有一定合适范围,一般为2.0～7.0mm为好[24]。但目前国内外在生物质压缩成型过程的研究中主要是考虑添加某一种催化剂的效果,缺乏对多种催化剂的混合添加,以及添加配比量的研究。

为此本文建议在压缩成型过程中可以考虑将两种或两种以上的经济廉价催化剂(如石灰石、白云石等)同时使用,这些催化剂在合适的配比量下加入成型料中,来提高气化燃气品质,降低燃气焦油含量。

4 结语

本文主要在国内外学者对生物质压缩技术研究的基础上,深入分析了成型因素(加热温度、成型压力、含水率以及原料破碎的粒径的大小)对成型料性能(成型燃料的松弛密度、成型燃料的耐久性和燃料气化性能等)的影响。并提出了对生物质压缩过程使用智能方法(如人工神经网络、支持向量机)来建模,进而在该模型的基础上使用智能方法(如遗传算法、蚁群算法、粒子群算法)来进行参数优化,进而获得最佳的成型效果。解决废弃生物质体积密度小,占用空间大,燃烧效率低等问题。另外,本文分析了以成型燃料为原料来实现生物质气化的过程中成型颗粒的尺寸、向成型料中添加催化剂(两种或两种以上)的含量及配比对生物质气化后的气化性能(气化效率、气体热值和碳转化率)的影响。

成型参数 第3篇

1 材料、工艺及产品指标

1.1 主要设备

9Z-9A型青贮铡草机、9RC-36型揉草机、正昌SYKH850环模压块机、牧羊精料加工机组。

1.2 试验物料成分

生化复合处理玉米秸秆、苜蓿干草与精料混合成精粗比为4∶6的试验物料。精料组成原料及配比:玉米50%, 胡麻饼18%, 棉籽蛋白12%, 干啤酒糟5%, 苹果粉5%, 麸皮2%, 脂肪粉2%, 预混料6%。精料的营养成分:DM为88%, 产奶净能为7.5 MJ/kg, 粗蛋白为20%。

1.3 挤压工艺 (见图1)

1.4 测定指标及方法

1.4.1 成型率

单位时间内或单位质量的某样品经一次成型分级, 其筛上物与样品总重之比。

1.4.2 容重

将样品从离内径为38 cm、深31 cm的圆桶上缘51 cm高的上方倒入, 为使内容物添充均匀, 在水泥地面上将圆桶从15 cm高处下落5次。除去顶缘以上重量大于一半的TMR成型块, 称出桶内饲料样品重量。再把测得的容重校正到无水容重, 单位为kg/m3 , 其计算公式为:

W0=WtM%

式中:W0无水颗粒的容重, Wt 测定的容重, M%颗粒饲料中干物质的百分数。

1.4.3 抗碎性

将预先称重过的样品从1 m高处垂直落至水泥地面上, 重复10次再称重, 计算其与原样品的重量比。

1.4.4 粗饲料粉碎电费

单位重量粗饲料粉碎耗电费用。

1.4.5 压块电费

单位重量粗饲料压块耗电费用。

1.4.6 原料成本

原料成本计算公式:原料成本单价=精饲料单价在日粮中所占百分比+苜蓿干草单价在日粮中所占百分比+玉米秸秆单价在日粮中所占百分比。

1.4.7 其他费用

其他费用=该原料加工过程中工耗+压制日粮块时所有固定资产折旧费用。

2 几种加工方案的模糊综合评判

综合评判各因子测定结果见表1。从其中挑选出8个因子作为加工工艺效果的评判因子, 各个因子权重参数由专家评分的方法得到 (见图2) 。将试验测得的数据进行分组, 与语言值相对应, 得到加工方案单因素评判标准 (见表2) 。表2中的∮1、∮2、∮3、∮4、∮5、∮6、∮7分别代表语言集的很差、差、较差、一般、较好、好、很好。

注:①粒度1:苜蓿干草铡短, 玉米秸秆铡短, 长度都为2～4 cm。粒度2: 苜蓿干草铡短, 长度为2～4 cm;同时等量铡短和揉丝, 铡短长度为2～4 cm, 揉碎玉米秸秆长和宽分别为8～12 cm和0.2～0.3 cm。粒度3:苜蓿干草铡短, 长度为2～4 cm;玉米秸秆揉丝, 揉碎玉米秸秆长和宽分别为8～12 cm和0.2～0.3 cm。 ②粗料比例1为苜蓿干草∶玉米秸秆=24∶36;粗料比例2为苜蓿干草∶玉米秸秆=30∶30;粗料比例3为苜蓿干草∶玉米秸秆=36∶24。③膨润土添加量1为2%;膨润土添加量2为2.5%;膨润土添加量3为3%。④水分含量1为22%;水分含量2为23%;水分含量3为24%。

3 最优加工方案的综合评判

根据表2、表3和图2各评判因子的关系, 先利用单层次评判模型由前按层次逐层进行评判, 最后得到综合评判结果:

根据综合评判结果计算出了各加工方案的综合评判值, 见表4。

成型参数 第4篇

注射成型是塑料的主要加工方法之一,其生产效率高,能成型外形复杂、尺寸精确或带嵌件的注射制品;对各种塑料的加工适应性强,因此得到了广泛应用。随着塑料注射工艺在汽车、摩托车、家用电器、仪器仪表等行业中的广泛运用,有关注射过程规律的把握、注射工艺参数优化的配置在国际上得到了广泛的重视。而工业技术的不断发展,对注射成型塑料制品质量的要求越来越高,并且注射成型过程与一定工艺条件下高聚物的流变性能、热传导性能等密切相关,而且涉及复杂的物理动力学问题。传统的作法是凭试模师傅,通过不断试错的方法实现参数的优化配置,这使得制件很难满足现代工业的要求。所以,本文希望通过正交试验的极差分析得出较优的参数组合,以达到参数最优配置的目的[1,2,3]。

目前国际上还没有统一的对注塑件质量的评估标准,只能大致上将注射成型质量分为性能质量和表面质量。性能质量包括制品内部组织结构形态、制品密度、制品物理力学性能、熔接痕强度以及与塑料收缩特性有关的制品尺寸和形状精度等;表面质量包括表面粗糙度及表观缺陷状况等[4,5]。

翘曲是与塑料收缩特性有关的制品变形,是当前注塑制品出现的主要缺陷之一。翘曲主要由冷却不当、分子取向不平衡、模具浇注系统设计有缺陷、脱模系统不合理以及成型条件设置不当所引起[6]。

本文主要研究注射成型过程中常见的制品成型条件设置不当所引起的翘曲问题,以液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)后背板为实验对象,对影响薄壳塑件翘曲变形的因素(如模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力、保压时间、冷却时间等)进行分析,并通过正交实验法找出最佳工艺参数组合。

2 工艺参数的优化方案及分析

本次实验的目的是采用正交试验法找出塑件成型的最佳工艺参数组合,以改善和消除塑件的翘曲变形,提高塑件的质量。正交试验是依据数据的正交性来进行试验方案设计[7,8],该方法的主要优点:(1)能在众多的试验条件中选出代表性极强的少数试验条件;(2)根据代表性强的少数试验结果数据可推断出最佳的试验条件或生产工艺;(3)通过试验数据的进一步分析处理,可以提供比试验结果本身多得多的对各因子的分析,比如哪些因素对成型质量的影响会更大一些等;(4)在正交试验的基础上,可能使数据处理的计算变得简单。

此正交试验中,将翘曲量作为质量指标,翘曲量越小,质量越好。主要考察注射成型工艺参数对翘曲量的影响。影响塑件翘曲变形的因素(工艺参数)主要有:模具温度、注射时间、保压压力、保压时间,每个因素3个水平(工艺参数的值),表1为考察注射成型工艺参数对翘曲量影响的因素水平表。

由于试验是涉及4因素3水平的正交试验,故选用正交试验表L9(34)安排试验。表2为考察注射成型工艺参数对翘曲量影响的试验方案表。

3 试验结果及分析

3.1 试验方案结果

如表3所示,由于RA>RB>RC,所以各因素由主到次的顺序为:A(模具温度)、B(注射时间)、C(保压压力)。

3.2 优化方案的确定与探讨

本实验中,试验指标是翘曲量,指标相对来说越小越好,应选取每个因素的K1,K2,K3中最小的值对应的那个水平,由于

A因素列:K1

B因素列:K1

C因素列:K3

所以优化方案为:A1B1C3,即模具温度85℃,注射时间0.6s,保压压力100%。

4 结论

⑴注射成型工艺优化是涉及多因素多指标的参数优化配置问题;

⑵试验安排得是否合理,直接影响试验次数和效果。本文采用正交试验,并在极差分析法的指导下,成功得出了该试验条件下,各参数对翘曲量影响的优先次序和注射成型工艺参数的最优配置。即影响翘曲量的最重要因子是模具温度;

⑶通过极差分析得到的最优方案为:模具温度85℃,注射时间0.6s,保压压力100%。

摘要：针对注射成型过程中最常见的制件翘曲问题,尝试以LCD后背板为研究对象,对影响薄壳塑件翘曲变形的因素(如模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力、保压时间、冷却时间)进行分析,以正交实验法找出最佳工艺参数组合,通过极差分析,确定实现低翘曲变形的最优方案为:模具温度85℃,注射时间0.6s,保压压力100%。

关键词：注射成型,工艺参数,翘曲变形,正交试验

参考文献

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[7]路书芬.注塑成型工艺参数对制品质量影响的实验研究[D].郑州大学,2006.

成型参数 第5篇

1 滤棒成型工艺的组成结构与技术参数

1.1 组成结构

纤维滤棒成型机组由开松机、成型机和装盘机三部分组成。开松机主要由丝束导向装置、三个独立的开松器等组成。成型机主要由高压或低压喷嘴、烟枪、供胶系统、磨刀装置等组成。装盘机主要由进料机构、填充机构、传动系统和控制系统等组成。其主要功能是将生产出的滤棒装盘输出[3]。

1.2 技术参数

额定生产能力:400m/min;滤棒规格:圆周18.844mmmm~~2288..2266mmmm ( (常常用用2244..1188mmmm~~2244..4466mmmm) ) ;;长长度度6600mmmm~~115500mmmm (常用用110000mmmm、、112200mmmm、、113322mmmm) ) ;;电电气气系系统统额额定定功功率率::2222kk WW;;机机组外形形尺尺寸寸 ( (长长宽宽高高) ) ( (88 006600mmmm22 337700mmmm33 000000mmmm) ) ;;净重:约4450kg。

2 滤棒成型工艺要求

近日, 为进一步做好精细化质量管理、提升滤棒产品质量, 某某烟滤嘴有限责任公司生产制造处积极采取有效措施提升滤棒产品质量。随着公司特种滤棒市场不断增大、产品种类不断增加、生产规模持续扩张、技术标准不断完善和细化, 对滤棒工艺质量管理提出了新的更高的要求。生产制造处通过工艺参数可视化执行模式与作业标准实现互补, 提高在线过程控制工艺参数执行的准确率。为使生产效能和产品质量同步推进, 部门内充分发挥大学生的作用, 组织大学生成立“工艺检查、设备点检、原辅料确认”三小组, 对过程控制点进行细节性监督检查, 从工作上追求零失误, 同时将搭口、中粘线牢固、滤棒固化、切口等外观指标作为同等关注指标进行控制。通过积极采取以上措施, 滤棒产品质量得到了稳步提升, 为今后进一步提升精细化质量管理水平奠定了坚实的基础[4,5]。还有研究从一种从西部植物中提取纯液的生物制剂应用于烤烟型卷烟滤棒, 对烤烟型卷烟的减焦降害, 这种高科技新型滤棒至少可降低卷烟的焦油含量3mg左右, CO、NO、H2O2、醛类、亚硝基、自由基等多种对人体有害的氧化物可降低20%以上, 与此同时, 烟气中的总粒相物也大大下降。用新科技卷烟滤棒卷接的烟和普通卷烟滤棒接的烟, 和同一品牌烟感官评吸对比, 其杂气、刺激都大大减少, 余味改善, 烟的香气不但没有减少, 反而更加饱满醇和, 整体指标都得到改善。自该成果研制成功以来, 还通过贵州毕节卷烟厂在白驰、驰 (星光兰) 、醇香精品红驰等品牌的试用以及部分国内外烟厂试用, 并经数以万计不同层次的吸烟消费者评吸, 认为用该滤棒卷接的烟不仅降焦减害效果明显, 口感改善十分突出, 特别是在中低档卷烟上, 其卷烟质量和档次在原叶组配方等基础条件不变的情况下明显提高。

3 滤棒成型工艺参数与质量稳定性的相关性

为此探讨滤棒成型工艺参数与质量稳定性的相关性, 我们采用了全新的电气控制系统, 在质量稳定性上, 改造成滤棒成型设备为:开松辊、输送辊速度均从主电机通过齿轮箱机械传动获取, 存在传递误差, 传递速度不稳定, 影响滤棒成型质量。机械传动导致机器噪音大。由于传递误差, 甘油供给量不能精确控制, 导致机器开始加速时第一把棒甘油含量偏少而只好剔除, 浪费大。操作。齿轮箱价格昂贵、维护麻烦、成本高[6]。同时根据不同机型的操作难度及操作工对机型的掌握情况安排生产:将优秀新员工和精通一种机型的操作工安排到普通滤棒生产车间;将精通两种机型的操作工安排到长期稳定生产的沟槽滤棒生产车间;将能够操作三种机型的员工安排到目前需求紧迫的二元复合特种滤棒生产线;安排部分能够操作三种机型的员工到细支烟滤棒、同轴芯滤棒生产线学习, 使他们掌握此类机型的操作技能, 为保质保量完成生产任务提供人才支撑。表1为相关数据质量对比。

同时改造后的设备较原有细支滤棒成型设备产能提高了65%, 有效增强了细支滤棒供应能力。还有学者将原料丝束投入丝束开松装置, 喷洒增塑剂后, 由输送辊送丝至成型机组, 生产滤棒, 滤棒成型后, 经检测、装盘、储存后输送至卷烟机。本工艺针对不同规格的丝束, 通过实验, 筛选出了最优的工艺参数, 在原有基础上提高了KDF4成型机组吸阻等指标的稳定性, 并在原有基础上提高了KDF4成型机组滤棒的出棒率, 达到降低加工消耗的目的。总之, 本文对设备改造前后的产品质量及设备质量进行了跟踪试验, 从改造前后滤棒工艺指标和设备技术参数进行了比较, 通过试验研究验证, 验证了滤棒成型工艺参数与质量稳定性的相关性。

参考文献

[1]于海生, 徐达生.多电机同步传动微机控制装置的研制[J].青岛大学学报, 2009 (1) .

[2]张松顺, 谢汝生.糖厂变频拖动自动控制系统[J].电气传动, 2011 (5) .

[3]曾毅, 王效良.变频调速控制系统的设计与维护[M].山东科学技术出版社, 2009.

[4]惠晶, 施火泉.采用通用变频器的三连轧机传动控制系统[J].电气传动, 2007 (4) .

[5]李艳, 邵日祥, 邵世煌.模糊控制在电气传动中的运用现状及前景[J].电气传动, 2007 (1) .

成型参数 第6篇

1 滤棒成型工艺的组成结构与技术参数

1.1 组成结构

滤棒成型机组一般由三部分组成, 分别包括开松机、成型机和装盘机。开松机主要由丝束导向装置、开松辊、个独立的开松器等组成。而成型机主要由高压或低压喷嘴、烟枪、供胶系统及磨刀装置等组成。装盘机则由进料机构、填充机构及传动系统和控制系统等组成, 其主要功能是将生产出的滤棒装盘输出。

1.2 技术参数

滤棒成型技术工艺的技术参数是非常重要的, 技术参数控制的是否准确影响着产品的最终质量。一般在生产时额定生产能力为400~600m/min。在滤棒的选择上, 要符合相关技术参数的要求标准和规格, 一般将圆周定在18.84~28.26mm之间, 实践中常在24.00~24.46mm之间进行选取。而滤棒的长度要控制在60~150mm之间, 实践中常选取108mm、120mm和144mm的参数。滤棒的吸阻根据不同要求一般设定在260~420mm H2O, 以达到更好的过滤效果。

2 滤棒成型工艺要求

为了实现烟厂滤棒成型工艺的有效提高, 就需要加强质量管理工作的精细化程度, 通过精细化的管理来提升滤棒产品的质量。烟滤嘴公司, 在具体的生产制造实践中, 要注意积极采取有效的措施, 来实现滤棒产品的质量等级。在滤棒市场的不断扩大情况下, 滤棒产品的种类也得到了增加。随着这一产品生产规模的逐渐扩大, 滤棒产品的生产技术标准也得到了很好的细化和完善。随着人们需求的增加, 对滤棒工艺质量管理也提出了更高的要求。在滤棒产品的生产中, 可以采取生产工艺参数的可视化执行模式, 还可以辅之以作业标准化, 这样就能有效的控制在线过程工艺参数执行的准确率。为使生产效能和产品质量能够得到同步推进, 在部门内充就需要积极分发挥专业人才的作用, 通过成立检查小组和专业小组, 实现工艺的检查、设备的点检以及原辅料的确认工作。这些小组还能实现过程控制点的细节性监督检查, 从而大大减少了工作中的失误。同时将搭口、中线胶牢固、滤棒固化、切口等外观指标作为同等关注指标进行控制。通过一系列措施的采取, 实现了滤棒产品质量的稳步提升, 这就为今后进一步提升精细化质量管理水平奠定了坚实的基础。另外, 一些生物制剂的应用, 也能有效的改善滤棒成型工艺。目前在一种植物中能够提取纯液的生物制剂, 将这样的制剂应用于烤烟型卷烟滤棒, 能够有效的降低烤烟型卷烟的减焦降害, 这种高科技的新型复合型滤棒在降低卷烟的焦油含量方面发挥着很大的作用。能够降低一些对人体有害的氧化物的含量, 如CO、NO、H2O2、醛类、亚硝基及自由基等。与此同时还能降低烟气中的总粒相物。经过试验比较, 用新科技卷烟滤棒卷接的烟比普通卷烟滤棒接的烟更具有优势, 能够提升感官评吸, 实现了杂气和刺激的减少, 通过余味改善还能使得烟更加饱满醇和, 还能保证香气不减。新型滤棒技术在烟厂的生产中被用于很多品牌, 经过试用以及对消费者的调查, 得出新型滤棒卷接的烟的降焦减害效果非常明显, 还能显著提高一些中低档卷烟的质量, 使其口感改善突出, 卷烟档次在原叶组配方等基础条件不变的情况下明显提高。

3 滤棒成型工艺参数与质量稳定性的相关性

在滤棒成型工艺参数与质量稳定性的相关性研究中, 可以采取全新的电气控制系统来进行研究。在保证电气控制系统质量稳定性的基础上, 改造成滤棒成型设备为开松辊、输送辊速度均从主电机通过齿轮箱机械传动获取, 存在传递误差, 而且传递的速度也不稳定, 这给滤棒成型的质量造成很大的影响。在机械进行传动时, 如果机器额噪音大就会导致传递误差的出现, 不能准确的控制甘油的供给量, 这会导致机器开始加速时, 第一把棒甘油含量偏少而只好剔除, 造成了极大的浪费。由于市场上的齿轮箱的价格比较昂贵, 加之维修程序比较繁琐, 为此造价非常高。在进行生产的安排上, 要根据不同机型的操作难度及操作工对机型的掌握情况来进行具体的安排, 要优先将那些新员工与数量操作工安排到一个生产车间, 这样就能通过优秀新员工和精通一种机型操作工的优化安排, 实现质量的严格把控。在滤棒生产中, 在长期生产普通滤棒的生产车间要安排一些比较精通操作的工人, 将精通两种机型的操作工优先安排带这一生产车间中来。还要将那些能够操作三种机型的员工, 优先安排到目前需求紧迫的高透滤棒生产线中去。通过以上的安排及配合, 能够实现操作工人技能的最大化发挥, 促进其掌握机型的操作技能, 从而实现了熟练操作工人的有效培训和储备, 为烟厂的生产保质保量完成任务提供了有利的人才支撑。

4 结论

总而言之, 通过滤棒设备工艺的改造, 使得改造后的设备能够有效的提高产能, 实现了市场中细支滤棒供应能力的不断增强。卷烟生产厂家还要加大技术及设备的应用和改进, 以实现最优的工艺参数的筛选, 在原有基础上提高成型机组各种指标的稳定性, 达到成型机组滤棒的出棒率, 最大限度的降低加工消耗的成本, 实现企业的最终经济效益。除此之外企业还要加强设备改造前后产品质量及设备质量的对比试验研究, 以实现技术参数优化设置, 最终来确保卷烟质量的稳定性。要深刻认识到滤棒成型工艺参数与质量稳定性的相关性, 通过二者关系的深刻分析和把握, 来促进卷烟企业产品质量的稳定提升。

参考文献

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[2]张松顺, 谢汝生.糖厂变频拖动自动控制系统[J].电气传动, 2011 (5) .[2]张松顺, 谢汝生.糖厂变频拖动自动控制系统[J].电气传动, 2011 (5) .

[3]曾毅, 王效良.变频调速控制系统的设计与维护[M].济南:山东科学技术出版社, 2009.[3]曾毅, 王效良.变频调速控制系统的设计与维护[M].济南:山东科学技术出版社, 2009.

[4]惠晶, 施火泉.采用通用变频器的三连轧机传动控制系统[J].电气传动, 2007 (4) .[4]惠晶, 施火泉.采用通用变频器的三连轧机传动控制系统[J].电气传动, 2007 (4) .

[5]李艳, 邵日祥, 邵世煌.模糊控制在电气传动中的运用现状及前景[J].电气传动, 2007 (1) .[5]李艳, 邵日祥, 邵世煌.模糊控制在电气传动中的运用现状及前景[J].电气传动, 2007 (1) .

成型参数 第7篇

作为强大的CAE工具ANSYS的参数化设计语言,APDL可以实现参数化有限元分析的全过程,并避免很多不必要的反复工作,对于载荷、材料特性、对象模型的大小、网格划分密度及边界约束位置和大小等经少许修改后需要多次重复计算的场合,APDL具有很好的应用价值。

螺旋进料装置是生物质固化成型机的重要组成部分。该结构是将螺旋叶片固定在进料轴上,通过螺旋叶片的转动推动生物质在进料筒内向前挪动,并输送到成型筒中。螺杆是螺旋进料装置的核心工作部件,其运行过程中在较恶劣的环境下旋转,其强度能否满足要求是决定进料器正常运行的关键因素,如果强度不够将导致其发生疲劳破损甚至断裂,造成设备故障,生产中断。因此,本文根据螺杆的工作环境及材料性质,利用ANSYS软件的APDL对其进行了参数化建模及分析,并研究和确定了螺旋轴的最大受力部位和最大应力值,为螺杆的优化设计提供了技术依据和理论模型。

1 螺杆参数化模型的建立

1.1 螺杆的参数定义与图形用户界面的定制

首先,要把螺杆的5个特征变量参数化。本文在Ansys中利用UIDL(即用户界面交互语言),建立用户图像界面,从而方便地实现参数化建模任务。以下是部分命令:

/CLEAR

Multipro,'start',5

*cset,1,3,R1,'zhoubanjing:',0.04

*cset,4,6,H,'luoxuangaodu:',0.10

*cset,7,9,B,'luoxuankuandu:',0.02

*cset,10,12,N,'luoxuanquanshu:',4

*cset,13,15,H0,'luoju:',0.20

Multipro,'end'

其中:R1为螺杆轴半径;H为矩形截面的高;B为矩形截面的宽;N为螺旋圈数;H0为螺距;L为螺旋总长度。执行命令后得出图形交互界面如图1所示。

1.2 螺旋离散点和螺旋线的创建

本文的螺杆采用自底向上的实体建模方法,即先创建关键点。然后,依次生成对应的螺旋线,并通过扫描矩形面生成单螺旋体,通过复制合并成一个完整的螺旋体;最终,在此基础上创建螺杆。通过ANSYS的菜单很难实现,而使用APDL语言可以同时实现参数驱动,方便其优化,提高设计和分析的效率。

单螺距内螺旋线离散点创建的命令如下:

利用上述命令生成了关键点(见图2所示),结合相关APDL命令即可得到所需的单螺距内螺旋线(见图3所示)。

生成螺旋线的命令为:

1.3 螺旋体的建立

接下来要创建所需的扫描矩形截面,并利用它和在前处理器已生成的单螺距螺旋线生成单螺旋体模型,具体命令如下:

运行该命令后得到的螺旋体如图4所示。

1.4 螺杆其他结构的建模

螺旋体结构模型建立完成后,需要对螺杆其他结构进行模型创建。此部分建模部分命令如下:

CYL4,0,0,R1,,R1,,L+0.05 !生成螺杆

WPOFF,0,0,-0.1

CYL4,0,0,R1-1/3*R1,,R1-1/3*R1,,0.1 !联结螺杆与轴

WPOFF,0,0,L+0.05+0.1

CON4,0,0,R1,0.5*R1,0.1 !生成螺杆锥端

VADD,ALL

最终得到的螺杆模型如图5所示。

2 求解前处理

2.1 指定单元类型和划分网格

单元类型统一采用 ANSYS 单元库中的Solid95 3-D实体结构单元,它能够吸收不规则形状的单元而精度没有损失。命令如下:

/prep7 !进入前处理器

ET,1,solid95

划分网格的密度对于有限元分析意义很大,若划分得过分稀疏,则模拟及分析结果将会远离精确解,但若将其划分太过细密,则会占用太长的分析时间,甚至导致电脑配置不够高引起的程序崩溃和计算失败等现象。在本研究中将不同ESIZE大小输入参数化语言中并对其分析结果进行比对,综合考虑计算分析精度和计算时间等因素,最终选择较理想的网格划分密度,以供后续不同参数模型的分析进行参考。网格划分命令如下:

ESIZE,0.001 !单元边长的大小赋值

MSHKEY,1!采用映射网格划分

TYPE,2!指定单元类型即六面体单元

VSWEEP,ALL!对所选体进行扫掠生成体网格

VMESH,1 !网格划分

该模型网格划分最终得到节点118 365个,单元74 860个,如图6所示。

2.2 材料参数

本文中的螺杆材料为45号钢,弹性模量和泊松比分别为2.06E11Pa和0.3,密度为7 800kg/m3。故材料参数定义的命令如下:

MP,PRXY,1,,0.3 !定义泊松比

MP,DENS,7.8E3 !定义密度

MP,EX,1,,2.06E11 !定义弹性模量

2.3 施加载荷及边界条件

实际中,工况应该是螺杆和驱动轴配合联接处受到径向约束,止推轴肩处受到轴向约束,所以在螺杆的右端面施加X,Y,Z 方向的完全位移约束。在进料螺杆工作过程中,其叶片表面与生物质相接触,从而被施加了垂直于叶片方向的压力和沿叶片方向的摩擦力。由于所推送物料是连续状态,而前方物料在出料端压缩密度更大,从而对叶片有更高的压力,即螺杆受到的载荷从后往前是逐渐增大的。本文为方便问题的研究和处理,认为该载荷变化是线性的。加载时,模拟实际工况在整个螺旋叶片面上垂直施加从1MPa(后端)到1.2MPa(前端)沿轴向方向呈线性增大的面积载荷,其中上述二值为在进料入口和出料口处的两点测试所得数据。运行的部分程序如下:

3 有限元计算结果与分析

运行下列命令,可以得出螺杆应力分析结果。

/POST1 !后处理

SET,LAST

PLNSOL,S,EQV,0,1 !显示螺杆等效应力场

从所建立螺杆模型的Von Mises等效应力云图(如图7所示)可以看出,螺杆的最大应力位置出现在螺杆靠近成型筒的一端,应力的极大值为134MPa,低于材料的屈服极限355MPa,即该工况满足正常工作强度要求。此外,图7显示应力在螺杆的叶片上从最外缘到靠近中心轴与轴相联结的部分逐渐增大,并且以“层”的形式进行分布变化,在螺旋叶片与转动轴的结合处达到最大值。这是应力集中导致的现象,其主要原因是螺旋叶片和轴的交界部位产生的形状尺寸剧变。因此,从安全和提高设备使用寿命角度考虑,该螺杆的工程结构设计中,必须设法减小这种结构形状突变。可以考虑在叶片和旋转轴结合处添加合适的圆角和平整过渡,并进行局部加厚加强处理和增加材料的表面光洁度等措施。

通过将前文所述的所有命令流写入文本,并以名称screw.txt保存。分析时,运行ANSYS工具,选择主菜单下面的子菜单的File;然后,选择其后的选项Read Input from,继而在跳出的对话框中打开储存的文件screw.txt,程序将进行按既定参数设计好的有限元建模和分析;将合适的参数输入对应弹出的的交互窗口,待程序运行并自动计算分析后,软件窗口就会显示所研究螺杆的分析结果图;通过修改文本文件中各参数,并执行该文本文件,即可实现参数化建模与分析。

4 结论

1)本文研究了生物质成型机的进料螺杆的建模与分析,通过使用ANSYS软件中前处理模块的APDL参数化语言进行编程,实现了螺杆的几何特征参数、材料性质、载荷及边界约束等的参数化赋值和参数化划分网格,即完成了螺杆的参数化三维几何实体建模和分析。

2)按照本文参数分析发现,应力在螺杆的叶片上从最外缘到与轴相联结的部分逐渐增大,并且以“层”的形式进行分布变化,在螺旋叶片与转动轴的结合处达到最大值134MPa,满足正常工作强度要求。但对于螺槽部位出现的应力集中现象,设计中应进一步优 化,采取适当措施来减少此部位应力或局部加大强 度,使结构更加合理,以节省材料、提高安全可靠性和增加设备寿命。

3)当参数化建模完成后,通过修改相应的参数即可快速准确地创建各种不同参数螺杆的模型,并进行不同载荷和边界条件下的有限元分析,为利用ANSYS或其他CAE软件对各种结构参数的螺杆进一步分析计算,为得出最优结构参数提供了良好的模板和依据 。本方法既方便又实用,可缩短分析周期,提升建模和分析效益。文中的程序也给类似零件的建模和分析提供了一定的参考价值。

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