基于Fluent的纸浆模塑热压定型加热板温度均匀性分析

模内热压定型是纸浆模塑餐具生产过程中的一种常用干燥方式,它是将成型后获得的湿纸模胚在被模具挤压与抽真空的条件下进行加热。加热板作为热压定型机的热源,其工作表面的温度均匀性影响着制品的干燥质量。针对纸浆模塑热压定型过程中加热板的温度不均匀性问题,文中提出了一种联合仿真与正交试验的优化方法。首先,对加热板的工作过程进行分析,建立了加热板的传热模型;然后,基于Fluent对加热板进行温度场的数值模拟,根据温度场分布结果将油路结构中的高温区域与低温区域尽可能交错,设计了4种新的迷宫式油路结构;最后,以油路结构、油路平面高度、加热板厚度和油路截面直径设计了4因素4水平的正交试验,并进行了极差分析与方差分析。结果表明:在实际干燥过程中,工作表面的最高温度为224.47℃,最低温度为209.92℃,温度极差高达14.55℃,温度标准差为3.01℃;加热板厚度和油路直径的大小对温度极差的影响显著,油路结构对温度标准差的影响显著。基于以上分析改进了加热板的结构,与原设计方案相比,加热板工作表面的温度极差降至7.27℃,温度标准差降至1.09℃,保证了加热板温度的均匀性,提升了纸浆模塑产品的质量。

振动工况下剪式可展单元模态分析与结构优化

为了研究剪式可展单元在振动工况下的响应特性,将船舶除锈装置作为振动源,首先建立剪式可展单元力学模型,并研究极限工况下单元杆件的可靠性;采用数值模态分析方法、随机振动下动应力测试分析方法,研究剪式可展单元在振动工况下产生的随机激励问题及其响应;提出消除剪式可展单元二阶横弯振动与激励共振的方法,并对各结构优化方案进行动应力仿真。结果表明,剪式可展单元二阶模态振动(306.15 Hz)和除锈产生的随机激励共振是引起剪式可展单元振动疲劳的主要原因;将上工作台厚度从10 mm增加到14 mm,上工作台刚度从20 GPa降低到19.5 GPa,同时在两连杆之间加上连接轴,降低单元动应力水平最为明显。论文研究结果可为剪式可展单元在工程应用中稳定可靠工作提供理论基础。

植物纤维模塑制品自动生产线的液压系统设计

以植物纤维模塑制品自动生产线为研究对象,分析该生产线的工艺流程和工艺技术要求,提出一种优化的植物纤维模塑制品自动生产线液压系统设计方案,设计了自动生产线液压系统回路,计算了液压元件的技术参数并进行组装试验。与气动分体式生产设备对比表明,单个产品的时间效率可提升约25%,日产量提升约50%。因此液压自动生产线设计合理,满足工艺要求且运行可靠稳定,具有很好的经济和社会效益。

小钢珠冲击除锈方法及其模拟仿真

分析现有除锈方法的不足,提出小钢珠冲击除锈新方法并设计相关的装置。详细介绍小钢珠冲击除锈方法及其装置的结构特点和动作原理,研究除锈过程中小钢珠间以及小钢珠和锈蚀面间的相互作用情况,分析除锈方法的可行性。使用多体动力学软件ADAMS对小钢珠冲击除锈过程进行仿真分析,验证理论分析的合理性与除锈方法及其应用装置的可行性,分析不同工作参数对小钢珠与锈蚀面间相互作用的影响。理论分析和模拟仿真证明小钢珠冲击除锈方法及其装置可行,并且通过控制旋转盘的转速与压紧力的大小可以改变小钢珠与锈蚀面间接触力的大小,使锈蚀面满足不同的清洁度和粗糙度要求。

基于PROFIBUS的植物纤维模塑成型监控系统设计

与植物纤维模塑成型相关的设备和工艺参数很多,工艺的优化有利于企业节能减排,提升企业的产品竞争力。在分析了植物纤维模塑成型的技术需求的基础上,提出了基于PROFIBUS现场总线的数据采集和设备控制的方案。用西门子PLC S7-400作为主站,车间设备和对生产工艺参数进行采集的传感器作为从站,搭建了一个数据采集与传输的现场总线网络。生产过程的电耗数据采用支持PROFIBUS协议的电能表;针对设备分散,传感器分散布置的实际情况,用分布式I/O模块ET200M,较好地解决了温度、流量、真空用量等参数的采集和制浆设备系统的控制,整个方案体现了低成本和易维护的特点;用Wincc组态软件,设计了监控系统界面。现场应用表明,系统运用稳定可靠,数据采集准确。