聚合物双腔微管直角挤出模具非对称流动平衡设计方法

针对聚合物双腔微管直角挤出模具非对称流道结构,基于聚合物流动平衡原理,建立了直角挤出模具非对称流道结构参数关系。在直角挤出模具的挤出成型方向上,采用反向流道的方法计算流道长度,并对反向流道的终点进行拟合,基于拟合偏差构建了目标函数,对模具非对称流道结构进行了优化设计。根据优化结果设计制造了双腔微管直角挤出模具,并且进行了挤出成型实验。实验结果表明挤出模具非对称流道设计是合理的,证明了聚合物双腔微管直角挤出模具非对称流动平衡设计方法的正确性和有效性。

聚合物双腔微管挤出成型工艺试验研究

针对尺寸小、壁厚不均匀、截面形状复杂的多腔微管挤出成型难度大的问题,以双腔异形微管为研究对象,在挤出过程中引入微量注气系统,采用非对称流动平衡设计方法和微细电火花成型加工技术,设计制造双腔异形微管直角挤出模具。以聚丙烯为试验材料,以双腔微管制品截面的轮廓椭圆度和壁厚均匀度为评价指标,研究微管挤出成型中主要工艺参数对制品形状精度的影响规律。试验结果表明,型腔注气量、螺杆转速、模具温度、水箱真空度和牵引速度对制品椭圆度的影响依次减弱;制品壁厚均匀度主要取决于挤出模具,基本不受工艺参数变化的影响。通过对试验规律的分析,揭示不同工艺参数对双腔微管制品截面变形的作用机理,并得出较优的工艺参数组合,获得满足设计要求的双腔微管制品。

聚氨酯(TPU)单腔微管挤出成型工艺试验研究

本文以聚氨酯(TPU)单腔微管为研究对象,挤出成型过程中引入微量注气系统,采用挤出模具成型段长度数学模型和微细电火花成型加工技术,设计制造了单腔微挤出模具。以聚氨酯为试验材料,以单腔微管的直径和壁厚为评价指标,研究单腔微管挤出成型中主要工艺参数对微管尺寸变化的影响规律。试验结果表明模具温度对微管尺寸影响不大,而螺杆转速和牵引速度对微管尺寸影响呈非线性变化。

PP和TPU医用介入导管挤出成型工艺实验研究

以截面形状相对简单的单腔医用介入导管为研究对象,挤出成型过程中引入微量注气系统,采用挤出模具成型段长度数学模型和微细电火花成型加工技术,设计制造了单腔微挤出模具。在挤出过程中,为排除导管复杂截面对微管尺寸的影响,以聚丙烯(PP)和聚氨酯(TPU)为试验材料,特以截面相对简单的单腔导管直径和壁厚为评价指标,研究单腔导管挤出成型过程中主要工艺参数对不同材料导管截面尺寸变化的影响规律。试验结果表明:在相同工艺参数下,剪切粘度较小的PP导管尺寸要大于粘度较大的TPU导管。医用介入导管具有尺寸微细、精度较高的特征,微挤出成型过程影响因素较多,成型较为复杂。

高校《塑料成型工艺与模具设计》课程教学中的问题与对策

文章以提高《塑料成型工艺与模具设计》课程的教学效果为研究对象,针对目前本门课程在高校教学中存在的诸如教学方式保守、考核方式单一、教师实践经验不足、学生学习热情不高等问题,进行较为深入的分析,并提出相应的理论与生产实践并举的教学对策。

3层共挤模具交汇夹角对单层厚度及离模胀大的调控机制

聚合物共挤模具结构对制品成型质量有着重要影响,尤其是模具交汇夹角对熔体厚度及离模胀大有着明显的影响。文中采用Carreau黏度模型和Picard迭代计算方法,深入研究了外层为聚十二内酰胺(PA12)、中层为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和内层为聚丙烯(PP)的3层微管共挤过程的数值模拟。结果表明,外层熔体交汇夹角增大时,PA12厚度增加,EVA和PP厚度减小,内外径均减小,胀大率增大;中层熔体交汇夹角增大时,EVA厚度增大,PA12和PP厚度减小,内外径均减小,胀大率减小;两处熔体交汇夹角同时增大时,PA12和EVA厚度增大,PP厚度减小,内外径均减小,胀大率增大。3层共挤实验证明了模拟结果的正确性与有效性。该研究结果能够为聚合物多层共挤模具的流道结构设计提供了有价值的参考。

气缸型人工肌肉的设计与分析

依据肌肉力学三元素模型设计了气缸型人工肌肉,研究了其充/放气过程中的能量和流量特性,建立了其动力学方程;通过数值仿真分析了气缸型人工肌肉的张力-速度特性,分析结果显示:气缸型人工肌肉和肌肉力学三元素模型的张力-速度特性曲线均近似呈现反比例关系,曲线形状较为接近,说明气缸型人工肌肉的力学特性基本符合肌肉力学三元素模型,具备一定的肌肉力学特性。

气动人工肘关节的结构设计与优化

文章依据人体肘关节的运动特征设计了一种气动人工肘关节,描述了其结构原理和工作过程;建立了气动人工肘关节运动的数学模型,并根据人体肘关节的运动特征设置了气动人工肘关节的优化约束条件;通过构建拉格朗日方程对气动人工肘关节进行优化分析,优化分析结果显示,气动人工肘关节的转角范围增大18.34%,最大转矩提高了36.2%。

气动人工肘关节的结构设计与特性分析

根据人体肘关节的运动特征设计了一种气动人工肘关节,描述了其结构和工作过程;研究了其屈伸过程中的运动特性和驱动特性,建立了相应的动力学方程;通过数值仿真分析了气动人工肘关节的角速度特性和输出扭矩特性。结果显示:气动人工肘关节在屈伸过程中受弹性阻力和气体阻力的作用,其角速度和输出扭矩均呈非线性特征,当工作压力等于0.5 MPa时,其最大角速度为28.02 rad/s,平均角速度为17.23 rad/s,最大输出扭矩为37.65 N·m,平均输出扭矩为18.13 N·m。

机械类专业“电工与电子技术”课程教学实践与探索--以“组合逻辑电路设计”章节中“三人表决器”的设计为例

随着信息化技术的高速发展,机械类专业“电工与电子技术”课程教学面临着多方面的挑战。基于此,课题组以机械设计制造及其自动化专业本科学生作为研究主体,从“电工与电子技术”课程进行切入,同时结合《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》,挖掘该课程中的思政元素,采用“电工与电子技术”中的“组合逻辑电路设计”章节作为具体的教学案例,从课程介绍与定位、学情分析、具体教学实施、课程思政和课程总结等方面,阐述了如何在机械类专业中进行电类课程的教学实践。教学实践表明,将课程思政元素从多方面、多角度有机融入专业课程,将理论知识与工程实践紧密联系起来,配合模拟仿真实验和课后习题,激发了学生的学习兴趣,使其学习成绩稳步上升,增强了学生的社会责任感,帮助学生树立了正确的人生观,实现了学生能力培养和思政教育的有机统一,教学成果显著。

除草剂与“中囊病”

人们都说中蜂是一宝,那是因为中蜂不仅能为农作物授粉,而且可以使离土不离乡的人在家也能养蜂致富。我是养意蜂过来的,深知一个人很难养100箱意蜂,但若按我的管理方法,一个人养200箱中蜂也觉得轻松。而且,除去开支后的收入比意蜂高多了。但养中蜂怕＂中囊病＂。因为长期没有找到发病的主要原因,人们大多还没有走出误区,仍然按照生病就用药的惯性思维,喂药喂到底,结果常是蜜蜂全死了。我饲养中蜂的第一年,一群蜂患了＂中囊病＂。

基于Polyflow的双球囊吹塑成型模拟

为了探究双球囊吹塑成型模拟过程中管坯壁面的变化规律,设计了主球囊部分直径为7.0 mm、副球囊部分直径为6.0 mm的双球囊模具型腔,型坯材料选用密度为1.15 g/cm^(3)、硬度为90 A的聚氨酯管,采用前处理软件gambit建立双球囊型坯与型腔的有限元模型,利用Polyflow软件对双球囊吹塑成型过程进行了模拟。结果表明,与型腔内壁接触后,双球囊管坯的局部剪切率会变为0,而且压强会升至吹塑压强。在成型模拟过程中,双球囊各部位停止变形的先后顺序为:双球囊外侧两端管段、副球囊中间部位、连接段、主球囊中间部位、副球囊锥段、主球囊锥段。在双球囊模拟成型结束后,最大管壁厚度为与型腔内壁率先接触的双球囊外侧两端管段的壁厚,最小管壁厚度在主球囊锥段处。

基于正交试验的医用微球囊拉伸吹塑优化设计

为提高医用微球囊壁厚均匀性以及成型稳定性,以成型温度、成型压力、拉伸距离和保温时间四个拉伸吹塑工艺参数为优化对象,在完成田口正交试验与极值分析的基础上,进一步择优缩小各因素的水平范围,设计并实施了具有因素交互作用的正交试验。交互试验结果表明,成型温度和成型压力的交互作用及成型温度和拉伸距离的交互作用对球囊壁厚均匀性影响明显。依据两次正交试验获得的优化参数进行成型实验与测量统计,对比发现,交互正交试验优化结果下的球囊壁厚均匀性平均值略高于田口正交实验优化结果,达到96.03%,两者之间的差值为0.17%;但是两组参数下球囊壁厚均匀性的方差相差较大,前者相较于后者降低了10.58%,表明交互正交试验优化结果提高了球囊成型的稳定性。

介入医用薄壁球囊的拉伸吹塑工艺分析与优化

为提高医用薄壁球囊壁厚均匀性,揭示其受拉伸吹塑成型工艺的影响,以目标壁厚0.02 mm的消化道扩张手术用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄壁球囊为研究对象,通过设计交互正交试验方案、数值模拟计算以及统计分析,研究了成型温度、成型压力和拉伸速度三个工艺参数对薄壁球囊壁厚均匀性的影响及其耦合作用,并进行了工艺优化和实验验证。结果表明,拉伸速度,成型温度和成型压力对薄壁球囊壁厚均匀性影响依次减弱;成型温度和拉伸速度的交互作用对薄壁球囊壁厚均匀性的影响明显,且大于各单一因素;成型温度110℃,成型压力1.6 MPa和拉伸速度60 mm/s为优化参数组合,数值模拟壁厚均匀性结果为90.97%,与实验结果91.34%相比差别较小。研究结果为薄壁球囊成型工艺分析与优化提供基础。

基于BLV结构的FDM成型平台结构及运动仿真分析

文章介绍了FDM的成型原理,并对比了传统的Prusa I3结构和BLV结构的特点,重点对BLV结构的FDM成型设备各部分结构的组成、结构和控制逻辑进行了阐述,在此基础上对BLV结构进行了振动模态的分析,提出了进一步的优化措施,对后续BLV结构的优化和改进有一定的参考价值。

单腔PU球囊成型实验与模具温度影响分析

以聚氨基甲酸酯(Polyurethane,PU)管为原料管,利用球囊型坯制备设备将其加热至160℃,拉伸制成单腔球囊型坯。然后将球囊型坯转移到球囊成型设备中,采用微吹塑技术在吹塑压强为1.0 MPa条件下成型球囊,研究模具温度对球囊成型质量的影响规律。结果表明,PU管经拉伸易成型为球囊型坯,并适合成型球囊;随着模具温度的升高,球囊型坯由不能成型球囊逐渐变化到能够成型球囊,再变化到成型质量较好的球囊,最后变化到球囊出现飞边,即成型质量变差;要获得质量较好的球囊,需要将模具温度控制在型坯的高弹态温度的中值并维持足够长的时间,直到球囊成型结束。

FDM工艺参数优化及其对抗拉强度的影响探究

采用正交试验,以抗拉强度作为试验指标,得到当前条件下的最佳工艺参数。在此基础上,结合温度场和应力场的数值模拟,通过单一变量对比试验逐个考查各工艺参数对成型制件抗拉强度的影响模拟并分析原因。结果表明,在拉伸试验中PLA试样发生韧性断裂,而较低的层高、打印速度、较高的喷头挤出温度和热床温度都会提高制件的抗拉强度。

FDM工艺参数对PLA试样抗拉强度影响的试验研究

以FDM成型PLA材质拉伸试样为研究对象,在正交试验得出最佳工艺参数的基础上,通过单一变量对比试验探究各个工艺参数对于最终成型制件抗拉强度的影响。通过PLA试样的应力应变曲线和断面形貌可以看出,PLA试样历经了弹性变形,弹塑性变形,发生屈服,此后有一个较小的应变软化和明显的取向硬化,最终出现"细颈",发生韧性断裂,断面处存在"银纹"和应力发白现象。采用较低的层高和打印速度会提高层间的重熔,较高的喷头挤出温度会加大丝材的融化情,而适当的热床温度则会减弱制件的骤冷情况,使得成型制件的抗拉强度得到提高。

基于正交试验的PLA材料FDM成型工艺参数优化研究

以正交试验为研究方法,通过FDM成型制备PLA材质试样,探究了层高、打印速度、喷头挤出温度及热床加热温度等工艺参数对PLA试样抗拉强度的影响。对于抗拉强度数据,采用方差分析法,结果表明,各工艺参数对于最终成型制件抗拉强度的影响不同,打印速度>热床温度>层高>挤出温度,并且当层高为0.10mm,打印速度为30mm/s,喷头挤出温度为200℃,热床温度为60℃,PLA材质试样的抗拉强度最佳。

FDM工艺参数的优化以及对成型质量的影响

以抗拉强度作为衡量指标,利用正交实验法研究了熔融沉积成型(FDM)的聚乳酸(PLA)试样的最佳工艺参数,分析了打印速度、层高、挤出温度和热床温度等工艺参数对PLA试样抗拉强度的影响,得到了以下结论:PLA试样历经弹性变形、弹塑性变形和"屈服"阶段,最终发生韧性断裂。