新型纸模包装制品及其成型模具研究

发布时间：2017-09-30 19:27

  本文关键词：新型纸模包装制品及其成型模具研究

  更多相关文章： 纸浆模塑 无脱模斜度 成型模具设计 分体结构 开孔率 合模定位

【摘要】：纸浆模塑具有原材料来源广泛、绿色环保、力学性能好、易成型等特点,被普遍认为是替代泡沫塑料的最理想材料。随着人们环保意识的增强,纸浆模塑制品现在已广泛应用于各类工业产品的缓冲包装中,有些高档纸模制品甚至已开始用于商品的销售包装。然而,传统纸浆模塑成型模具只能生产有脱模斜度的纸模制品,限制了纸模制品结构形式的创新,从而很大程度上影响到纸模制品的应用范围。本课题研究的新型纸浆模塑包装制品,具体是指一种具有零斜度直壁形的酒盒底托纸模包装制品,为能够成型这种新型纸模制品,并满足其尺寸精度高、厚度均匀及脱模可靠性好的生产要求,本文开发了一种纸浆模塑分体式吸滤成型模具,着重研究了这种新型模具的分体结构、开孔、合模定位、脱模机构等关键技术,以期能够为这类新型纸模制品的实际生产和应用提供一定科学依据。本文研究内容主要包括:(1)分析确定了纸模酒盒底托制品的设计要求,设计了一种零斜度直壁形的新型纸模制品,并对制品关键结构参数作了详细说明,为后续成型模具的研究提供依据;(2)为了解决传统模具无法生产这类无脱模斜度纸模制品的问题,开发了一种分体式吸滤成型模具,基于这种新型纸模制品的成型工艺要求,重点研究了分体模具的制品脱模方式、分体结构、工作尺寸计算方法;(3)为保证制品厚度均匀性以满足其质量要求,研究了分体式吸滤成型模具的开孔问题;通过分析浆料在分体模具内的吸滤阻力,建立了分体模具滤水孔出口的滤液流量模型,分析得到了分体模具各部位的开孔率关系式,且进一步研究了模具不同部位的布孔方法,为分体模具的开孔提供一定的科学依据;(4)为保证分体式成型模具合模后的型腔尺寸精度,以满足制品尺寸精度要求,研究了模具成型上模两分体部分之间的合模导向定位机构,以及成型上、下模之间的合模导向定位机构;进一步分析了各合模定位机构的定位原理和定位误差;为了实现这类零斜度直壁形的制品脱模,分析了其脱模机构的原理与结构方案;(5)为了验证工作过程中分体模具关键部件的可靠性,研究分体模具关键部件的工作特性十分必要;利用Solid Works建模软件和ANSYS Workbench有限元分析软件,分析了成型上模的支撑导柱的变形和应力分布情况,模拟分析了分体模具结构在合模碰撞瞬间的动力学响应情况。
【关键词】：纸浆模塑 无脱模斜度 成型模具设计 分体结构 开孔率 合模定位
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS767;TB48
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景8
• 1.2 国内外研究现状8-12
• 1.2.1 纸浆模塑制品结构与设计方法研究8-10
• 1.2.2 纸浆模塑制品成型工艺研究10-11
• 1.2.3 纸浆模塑制品成型模具研究11-12
• 1.2.4 现有研究存在的问题12
• 1.3 课题研究的目的及意义12-13
• 1.4 课题研究的内容及方法13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第二章 新型纸模包装制品的结构设计15-23
• 2.1 现有酒盒底托结构形式概述15-16
• 2.2 纸浆模塑酒盒底托制品的结构设计要求16-17
• 2.2.1 包装对象分析16-17
• 2.2.2 纸模酒盒底托制品的结构设计要求17
• 2.3 纸浆模塑酒盒底托制品的结构方案设计17-21
• 2.3.1 结构设计方案一17-19
• 2.3.2 结构设计方案二19-20
• 2.3.3 结构设计方案三20-21
• 2.3.4 方案对比分析21
• 2.4 纸模酒盒底托制品的关键结构参数21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 纸模酒盒底托套制品的分体式吸滤成型模具设计23-32
• 3.1 纸模酒盒底托套制品的成型工艺方案23-24
• 3.1.1 纸浆模塑制品成型方式23-24
• 3.1.2 纸模底托套制品结构及其成型工艺分析24
• 3.2 分体式成型模具的设计要求及要点24-25
• 3.3 分体式成型模具结构设计25-28
• 3.3.1 制品脱模过程分析25
• 3.3.2 成型模具的分体结构分析25-26
• 3.3.3 分体式成型模具的整体结构及工作原理26-27
• 3.3.4 成型上模结构27-28
• 3.3.5 成型下模结构28
• 3.4 分体式成型模具工作尺寸28-30
• 3.4.1 分体式成型模具工作尺寸影响因素29
• 3.4.2 分体式成型模具工作尺寸计算方法29-30
• 3.5 本章小结30-32
• 第四章 纸模制品分体式吸滤成型模具的开孔问题研究32-45
• 4.1 模具开孔率与纸模制品厚度均匀性的关系32
• 4.2 纸浆模塑制品的成型阻力分析32-35
• 4.2.1 注浆式真空吸滤成型原理32-33
• 4.2.2 制品湿坯阻力分析33-34
• 4.2.3 成型模具阻力分析34-35
• 4.3 分体式成型模具不同部位的开孔率关系35-41
• 4.3.1 流体恒定总流能量方程式35-37
• 4.3.2 分体式成型模具滤水孔的出口流量模型37-40
• 4.3.3 成型模具不同部位的开孔率关系建立40
• 4.3.4 分体成型模具各部位开孔要求分析40-41
• 4.4 分体式成型模具各部位的布孔方法41-44
• 4.4.1 孔排列方式及开孔率计算方法41-42
• 4.4.2 模具模腔底部的布孔方法42-43
• 4.4.3 模具模腔侧壁的布孔方法43-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 分体式吸滤成型模具的合模定位与制品脱模技术45-60
• 5.1 合模导向与定位机构概述45-47
• 5.1.1 导向与定位机构的作用45
• 5.1.2 导向与定位机构的主要形式45-47
• 5.2 分体式成型模具的合模导向与定位技术47-52
• 5.2.1 分体模具导柱导向机构设计分析47-50
• 5.2.2 成型上模合模的锥台定位技术50-51
• 5.2.3 成型上、下模合模的斜面定位技术51-52
• 5.3 分体式成型模具合模定位机构的误差分析52-57
• 5.3.1 成型上模合模的定位误差分析52-54
• 5.3.2 成型上、下模合模的定位误差分析54-57
• 5.4 分体式成型模具的制品脱模技术57-58
• 5.4.1 脱模机构设计要求57
• 5.4.2 分体式成型模具脱模机构结构及其工作原理57-58
• 5.5 本章小结58-60
• 第六章 基于Workbench的分体式成型模具关键部件有限元分析60-75
• 6.1 ANSYS Workbench软件简介60-61
• 6.2 成型上模支撑导柱的结构静力学分析61-64
• 6.2.1 成型上模支撑导柱部件有限元模型的建立61-62
• 6.2.2 施加载荷和边界条件62-63
• 6.2.3 有限元模型求解分析及结果讨论63-64
• 6.3 成型上模合模的瞬态动力学分析64-69
• 6.3.1 成型上模部件有限元模型的建立64-65
• 6.3.2 施加载荷和边界条件65
• 6.3.3 求解分析设置65-66
• 6.3.4 有限元模型求解分析及结果讨论66-69
• 6.4 成型上、下模合模的瞬态动力学分析69-74
• 6.4.1 成型上、下模部件有限元模型的建立69-70
• 6.4.2 施加载荷和边界条件70
• 6.4.3 求解分析设置70
• 6.4.4 有限元模型求解分析及结果讨论70-74
• 6.5 本章小结74-75
• 第七章 结论与展望75-77
• 7.1 结论与创新点75-76
• 7.2 展望76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 附录: 攻读硕士学位期间发表的论文81

【参考文献】

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6 宋姝Y，

本文编号：949992