冰箱内胆高能效低碳制造工艺研究

发布时间：2020-05-27 05:06

【摘要】：不久的将来,家用电器和它们的制造过程将更加注重低碳、环保这一方向,该方向是全球家电技术进步的研究热点。目前,绿色制造技术在家电行业的覆盖领域非常广范,家电技术本身的节能环保问题更是企业和研究单位关注的焦点,但是其制造过程中的节能环保问题还未引起充分重视。而冰箱内胆制造过程中,由于预加热、加热工位加热参数设置不合理,保温措施不充分,生产线工艺流程安排不合理,生产线节拍不匹配等都会导致能量损耗大。因此,迫切需要通过对生产线生产工艺流程进行合理设计与优化以及生产装置的改进等,来提高生产制造过程中的能量利用率,从而降低能耗,减少碳排放。本文针对国内多工位冰箱内胆制造生产线中存在如下问题:(1)对预加热工位和加热工位的温度场能量损耗大,保温措施不充分;(2)传统的冰箱内胆吸塑成型工位中下模具台、上真空箱升降主要依靠液压传动来驱动,在工位反复的工作后容易出现液压泵、油缸漏油以及机械结构运动不平稳等问题。现基于传热学基础理论,热传导、热辐射、热对流等基本方法,结合计算机辅助设计、有限元法、优化设计等现代设计方法进行研究,建立了预加热、加热工位中聚合物板材加热的能耗模型,并且运用MATLAB仿真技术验证了模型的正确性,最后进行试验验证了聚合物板材的加热规律,优化出了一组加热参数。同时,对冰箱内胆生产线中加热装置进行优化,对成型工位中冷却系统和驱动机构提出改进方案,最后对各个工位间节拍的匹配进行相应研究,从而减少了生产线电能的损耗,提高该生产线的工作效率,大大减少了原材料的浪费,实现冰箱内胆制造工位高能效低碳制造。
【图文】：

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第二章生产线预加热、加热工位能量传递方式分析2.1 引言冰箱内胆生产线由多个加工工位组成，而在所有工位中，预加热工位、加热工位是对聚合物板材进行加热软化处理的重要工位。因为牵涉到把电能转化为热能，所以这两个工位是整条生产线中能量消耗最大，如果加热参数设置不合理，将会造成原材料的浪费和极大的能量损耗。这两个工位设计质量的好坏直接决定了整条生产线质量的高低，所以有必要对其进行研究。2.2 冰箱内胆制造生产线结构冰箱内胆生产线主要由上料工位、预加热工位、加热工位、成型工位、旋装输送机、切边工位、下料工位及输送部分等组成，可以加工 HIPS、ABS、PS 等多种聚合物板材，如图 2.1 所示。上面简要介绍了多工位真空成型机的组成，这里将对多工位冰箱内胆制造生产线各工位的功用和整体的工艺流程作详细地说明，为后面分析过程中出于工艺方面考虑所采取的优化措施作铺垫。

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图 2.2 冰箱内胆生产线布局图Fig. 2.2 layout of the refrigerator's internal bile production line.2.2.1 上料工位用于待成型板材的码放，以及开机时自动吸起聚合物板材并送至输送至下一工位。该工位主要包括料板堆放小车、吸料装置、双板检测装置、板料二次对中装置等；其打料的动作及吸料的真空均由气动系统提供动力。其中：板料堆放小车是钢结构平台，小车上设置料板分离装置防止双层料板进入；吸料装置是一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,包括横向主轴,横向主轴中部设有向下伸出用于吸取板材的中部机械手臂组,横向主轴的两端分别设置有向下伸出的抖动机械手臂和吹气组件,抖动机械手臂包括抖动吸盘以及与抖动吸盘上端相连接的连接头,连接头内设空腔，连接头一侧设有与空腔连通的进气孔，进气孔通过第一气管连接第一气源，连接头通过抖动驱动机构驱动其沿竖直方向来回抖动。在板材上升的过程中，两端的抖动吸盘在抖动驱动机构的驱动下进行上下抖动，从而带动最上层板材相应的部位进行上下抖动，，同时吹气组件的喷嘴向最上层板
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB657.4

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