薄膜表面装饰模外成型装备研究

发布时间：2017-05-11 22:04

  本文关键词：薄膜表面装饰模外成型装备研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们对表面装饰的不断要求,传统表面装饰技术已不能满足市场的需求。OMD(Out-side Mold Decoration)是一种可以在模外对不同基材的产品进行表面高压覆膜的薄膜表面装饰技术,继承和拓展了IMD(In-side Mold Decoration)模内薄膜表面装饰技术的应用。本文分析了薄膜表面装饰成型技术、成型工艺及成型设备,设计了一种薄膜表面装饰成型装备,主要工作如下:1)根据模外表面装饰成型技术原理及工艺要求,确定了薄膜表面装饰成型装备的整体方案,对其主体结构及重要系统(如温度控制系统、水压成型系统)进行设计。2)完成了对增压式合模缸的尺寸设计及强度校核;对机架结构进行设计,并利用ABAQUS软件对满负载状态下的机架进行静力学仿真分析,同时对上横梁进行结构优化,以降低制造成本。3)依据红外辐射理论,建立了膜片红外辐射仿真加热模型,并进行实验验证;通过仿真分析影响膜片温度场均匀性的因素,设计了基于分区独立控制的加热装置,并运用包络线的思想对加热装置结构进行优化设计;针对红外辐射加热温度控制的特性,利用飞升曲线法建立加热系统仿真数学模型,在MATLAB/SIMULINK仿真平台上对常规PID控制算法与模糊PID控制算法进行对比仿真分析。4)根据成型工艺要求,设计了基于伺服调压调速回路的水压成型系统,建立一个基于压力流量的非线性函数优化算法的模糊控制器,避免速度与压力控制切换时出现压力超调,在MATLAB/SIMULINK中进行系统仿真分析。5)设计了基于PLC的薄膜表面装饰成型装置控制系统,完成了控制系统的总体设计、PLC的选型、I/O分配、人机界面的硬件设计,PLC程序及人机界面的软件设计。最后,对全文进行了总结,提出了不足之处,并对今后进一步的研究提出一些展望。
【关键词】：薄膜 表面装饰 水压 成型 装备
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.2
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第1章 绪论13-27
• 1.1 课题背景及意义13-16
• 1.2 国内外现状及发展趋势16-23
• 1.2.1 薄膜表面装饰技术国内外研究现状16-18
• 1.2.2 薄膜表面装饰成型技术18-20
• 1.2.3 薄膜表面成型设备发展现状20-23
• 1.3 液压成型技术国内外研究现状23-25
• 1.4 主要研究的内容25-26
• 1.4.1 研究目标25
• 1.4.2 研究内容25-26
• 1.5 本章小结26-27
• 第2章 薄膜表面装饰成型装备总体方案27-47
• 2.1 模外装饰成型技术工艺参数研究27-29
• 2.1.1 膜片材料特性27-28
• 2.1.2 膜片成型工艺因素28-29
• 2.2 薄膜表面装饰成型装备的总体方案29-30
• 2.3 薄膜表面装饰成型装备组成30-39
• 2.3.1 机架32
• 2.3.2 合模机构32-35
• 2.3.3 加热装置35-37
• 2.3.4 膜片夹持机构37
• 2.3.5 薄膜表面装饰装置总体布局及其主要技术参数37-39
• 2.4 加热系统39-41
• 2.4.1 加热方式的选择39-40
• 2.4.2 加热系统的温度控制40-41
• 2.5 水压成型系统41-43
• 2.6 合模系统43-45
• 2.7 本章小结45-47
• 第3章 薄膜表面装饰成型装备主要部件设计47-67
• 3.1 增压式合模缸47-53
• 3.1.1 增压式合模机构的结构与原理47-48
• 3.1.2 增压式合模缸基本参数的确定48-51
• 3.1.3 增压式合模缸强度校核51
• 3.1.4 密封51-53
• 3.1.5 增压式合模缸53
• 3.2 机架结构53-55
• 3.3 机架的有限元仿真55-61
• 3.3.1 实体模型建立55-56
• 3.3.2 材料的选择及网格的划分56
• 3.3.3 边界条件及载荷的确定56-58
• 3.3.4 结果与分析58-61
• 3.4 上横梁结构优化61-66
• 3.4.1 拓扑优化的基础理论61-62
• 3.4.2 上横梁结构优化62-63
• 3.4.3 参数设置63
• 3.4.4 上横梁优化结果与分析63-65
• 3.4.5 优化结果验证65-66
• 3.5 本章小结66-67
• 第4章 基于分区独立温度控制的加热装置设计67-91
• 4.1 红外辐射加热研究67-77
• 4.1.1 红外辐射理论分析及仿真建模67-69
• 4.1.2 仿真相关参数的确定69-71
• 4.1.3 红外辐射实验验证71-72
• 4.1.4 膜片加热温度场均匀性研究72-75
• 4.1.5 加热板分区独立温度控制对膜片均匀性的影响75-77
• 4.2 加热装置方案77-82
• 4.2.1 加热装置结构优化数学模型的建立78-80
• 4.2.2 结果分析80-82
• 4.3 基于模糊PID温度控制系统设计及仿真分析82-90
• 4.3.1 系统模型建立82-84
• 4.3.2 模糊PID控制器设计84-88
• 4.3.3 温度控制系统仿真及结果分析88-90
• 4.4 本章小结90-91
• 第5章 水压成型系统设计91-107
• 5.1 膜片自由胀形实验91-93
• 5.2 水压成型系统的设计93-95
• 5.2.1 水压成型系统工作过程分析93-94
• 5.2.2 水压成型系统94-95
• 5.3 水压成型控制策略研究95-100
• 5.3.1 水压成型速度与成型压力切换控制问题95-96
• 5.3.2 基于非线性函数控制器的设计96-100
• 5.4 水压成型系统建模100-103
• 5.4.1 水压成型系统负载建模100
• 5.4.2 泵的动态特性建模100-103
• 5.5 仿真及结果分析103-106
• 5.5.1 MATLAB建立仿真模型103-105
• 5.5.2 仿真结果及分析105-106
• 5.6 本章小结106-107
• 第6章 薄膜表面装饰成型设备控制系统设计107-123
• 6.1 控制系统整体方案107-112
• 6.1.1 加热装置温度控制108-109
• 6.1.2 水压成型控制109-110
• 6.1.3 合模力控制110-111
• 6.1.4 水温控制111
• 6.1.5 真空系统控制111-112
• 6.2 硬件的设计112-117
• 6.2.1 PLC的选择112-116
• 6.2.2 人机交互系统的选择116-117
• 6.3 PLC控制程序设计117-120
• 6.3.1 主程序117-118
• 6.3.2 自动、手动控制模块118-119
• 6.3.3 其他子系统模块119-120
• 6.4 人机交互界面设计120-122
• 6.5 本章总结122-123
• 第7章 总结与展望123-125
• 7.1 全文总结123-124
• 7.2 展望124-125
• 附录A125-127
• 附录B127-131
• 参考文献131-135
• 致谢135-136
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果136

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈绪国;李继光;张杰刚;田恕;;2A12铝合金平底筒形件充液拉深数值模拟研究[J];精密成形工程;2015年06期

  本文关键词：薄膜表面装饰模外成型装备研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：358140