聚乙烯燃气阀门自动焊接设备研制

发布时间：2017-08-26 15:28

  本文关键词：聚乙烯燃气阀门自动焊接设备研制

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【摘要】：目前国内聚乙烯燃气阀门焊接设备存在自动化程度不高、焊接质量不佳、使用不方便等问题。针对这些问题,本文简单介绍了塑料焊接的基础知识和各个因素对焊接质量的影响机理,并从微观的角度上探讨了关于塑料焊接的相关机理,以及通过试验确定了适合本聚乙烯燃气阀门的焊接参数。最后根据相关要求,研制出了自动化程度较高的焊接设备,并采用一套较为严格的检测工序对焊接成品质量进行评定。首先,介绍关于塑料焊接的基础知识,对塑料焊接的机理有了初步的了解。在这基础上,从三个塑料焊接的相关理论进一步探讨了塑料焊接的本质,着重指出分子热运动在塑料焊接过程中的重要作用。为了获得适合本聚乙烯阀门的焊接参数,介绍了目前较为成熟的塑料焊接工艺曲线图和影响焊接质量的因素,以及对聚乙烯管加热过程中的温度场进行分析,得出了熔层厚度与时间的关系,接着通过正交试验法确定本聚乙烯阀门的焊接参数,该焊接参数也作为本设备验收时所使用的焊接参数。其次,针对目前聚乙烯燃气阀门焊接设备存在的一些问题,提出了解决问题的总方案。先根据相关要求和总方案的内容,对设备的机械部分进行设计,其中对部分零件进行了强度分析、热分析等。后根据设备的动作要求和员工的建议,对设备的控制部分进行设计,并将控制部分整合于设备中。最后,对设备焊接出来的成品进行了相关的检测,其中静液压强度试验是最为重要一项的试验。最后的检测结果表明了焊接质量符合国家标准,本设备的研制获得了成功。
【关键词】：塑料焊接 焊接参数 熔层 热分析 静液压强度试验
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ325.12;TG409
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 引言11-13
• 1.2 塑料焊接研究现状和趋势13-16
• 1.2.1 塑料连接方式13
• 1.2.2 国内外塑料焊接工艺的研究13-14
• 1.2.3 聚乙烯管焊接工艺研究及质量评定14-15
• 1.2.4 聚乙烯燃气阀门发展现状15-16
• 1.3 课题来源和须解决的问题16
• 1.4 课题的意义和创新点16-17
• 第2章 塑料焊接的机理及工艺17-24
• 2.1 塑料焊接的基础知识17-18
• 2.2 塑料焊接的相关理论18-22
• 2.2.1 扩散理论19-20
• 2.2.2 粘_>接触理论20-21
• 2.2.3 表面能系数判据理论21-22
• 2.3 塑料焊接的种类22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 聚乙烯燃气阀门焊接参数确定24-34
• 3.1 聚乙烯管热板焊接工艺简介24-25
• 3.1.1 焊接过程24
• 3.1.2 焊接工艺曲线图24-25
• 3.2 聚乙烯管热板焊工艺质量影响因素25-28
• 3.2.1 加热温度25-26
• 3.2.2 焊接压力26
• 3.2.3 加热时间26-27
• 3.2.4 切换时间27
• 3.2.5 卷边高度27-28
• 3.3 聚乙烯燃气阀门焊接参数确定28-33
• 3.3.1 加热时间估算28-31
• 3.3.2 焊接参数确定31-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第4章 聚乙烯燃气阀门自动焊接机的总体方案34-40
• 4.1 焊接机的基本要求34-36
• 4.1.1 焊接基本要求34
• 4.1.2 自动焊接机基本动作34-35
• 4.1.3 焊接质量要求35-36
• 4.2 自动焊接机总体设计36-39
• 4.2.1 自动焊接机的设计思路36-37
• 4.2.2 自动焊接机动作的总体方案37-38
• 4.2.3 焊接机动力源选择38-39
• 4.2.4 控制部分的要求39
• 4.3 本章小结39-40
• 第5章 机械系统设计40-70
• 5.1 阀体模块设计40-42
• 5.1.1 阀体夹具模块设计40-42
• 5.1.2 阀体模块动作顺序42
• 5.2 端管模块设计42-56
• 5.2.1 端管夹具模块设计42-45
• 5.2.2 加热头模块设计45-52
• 5.2.3 端管运动模块52-54
• 5.2.4 端管模块整体设计54-55
• 5.2.5 端管模块的动作顺序55-56
• 5.3 上盖模块设计56-63
• 5.3.1 上盖夹具模块设计56-58
• 5.3.2 加热头模块设计58-60
• 5.3.3 上盖运动模块60-61
• 5.3.4 上盖模块整体设计61-62
• 5.3.5 上盖焊接动作顺序62-63
• 5.4 机架模块63-64
• 5.5.液压系统模块设计64-67
• 5.6 焊接机总体效果图67-69
• 5.7 本章小结69-70
• 第6章 控制系统设计70-82
• 6.1 设备焊接控制流程70-72
• 6.1.1 端管部位焊接的控制流程70-71
• 6.1.2 上盖部位焊接的控制流程71-72
• 6.2 PLC及扩展模块的选择72-74
• 6.2.1 输入点统计72-73
• 6.2.2 输出点统计73-74
• 6.2.3 PLC及扩展模块选择74
• 6.3 输入、出口分配74-76
• 6.4 控制电路原理图76-78
• 6.5 控制箱设计78-79
• 6.5.1 控制箱整体设计78
• 6.5.2 控制面板设计78-79
• 6.6 人机界面设计79-81
• 6.7 本章小结81-82
• 第7章 最终产品的质量测试82-89
• 7.1 外观检测82-85
• 7.1.1 卷边高度检测82-83
• 7.1.2 外形尺寸检测83-84
• 7.1.3 内部检查84-85
• 7.2 力学性能试验85-88
• 7.3 本章小结88-89
• 第8章 总结与展望89-91
• 8.1 总结89-90
• 8.2 展望90-91
• 参考文献91-95
• 致谢95-96
• 攻读硕士学位期间的研究成果96-97

【参考文献】

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本文编号：742126