收藏本站
《北京化工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

注塑机精密塑化机理的研究

金艳  
【摘要】:注射成型是聚合物加工最主要的方法之一,近年来随着各行业对注塑制品的要求日益提高,人们更加关注注射成型技术的精密化。影响精密注射成型制品质量及重复精度的因素有很多,如塑化系统、注射系统、合模系统、液压系统、控制系统、成型模具、工艺条件、原材料等。本文以注射成型的精密性为中心,主要对于注射成型技术中最为关键的塑化系统,特别是注射螺杆的结构和性能予以研究,采用实验的方法对精密塑化机理进行分析,包括精密塑化系统的要求、精密注射螺杆性能的检测方法,精密注射螺杆的结构参数优化方法,特别是超声波在注塑机在线检测中的应用,构建了精密注射螺杆性能评价体系。为了提高注塑机的重复精度,探索了基于超声波在线测量熔体密度的方法,并提出变体积计量为重量计量的精密控制方法。 本文主要研究工作如下: 1、建立了注塑机精密塑化系统性能检测的实验平台,包括注塑机动态参数采集系统、熔体测温装置、转速转矩测试仪、相关模具及压力温度传感器等,可实现对注塑工艺参数:螺杆转速、功率、熔体温度、熔体压力、油缸压力、注射功等参数的在线采集。 2、从精密塑化系统的要求出发,分析了精密塑化所需要满足的熔体质量条件,及塑化性能与制品精度之间的关系,初步对精密塑化机理进行分析,并构建精密塑化系统(主要是注射螺杆)的评价体系。 3、系统地研究了注塑过程中精密塑化系统的检测方法,主要是熔体均匀性,包括熔体温度均匀性、熔体黏度均匀性、熔体密度均匀性、熔体分散混合效果,以及注塑机计量准确性、注射稳定性及停留时间分布多方面的性能测试方法,尤其是超声波用于注射成型过程中的在线测量方法; 4、为消除工艺条件的影响,特别采用DOE试验设计方法,对注塑过程有显著影响的四个工艺条件(机筒温度、螺杆转速、背压及储料长度)进行实验方案设计,按照所设计的工艺组合方案,应用上述所研究的性能测试方法对不同结构的螺杆进行相关检测,一方面验证检测方法的可行性,同时从塑化系统主要性能与制品重复精度的对比性研究定量分析精密塑化螺杆结构与制品精度的关系; 5、根据聚合物pVT测试技术原理,研制了超声波熔体测量系统,分析了无机粒子填充聚合物的超声波信号变化、传播速度及衰减的规律,以及单一聚合物熔体在不同温度和压力状态下的超声波传播速度的变化规律; 6、对超声波表征熔体密度的方法进行了探索性研究,从理论及实验两方面验证了该方法的可行性,该方法不仅可用于最优工艺参数的在线调试,也可用于实现变体积计量为重量计量的精密控制方法的研究,并基于此提出重量控制(m控制)的精密控制概念; 7、研究了精密注射螺杆参数的优化方法,采用Injection Molding Plastification分析软件,并结合DOE试验设计方法,对注射螺杆进行关键结构参数的组合设计,并对不同参数组合的螺杆进行模拟,通过分析确定对螺杆性能影响最关键的参数及其影响程度,然后进行有针对性的优化,最终获得优化的螺杆结构参数。通过对直径100mm的普通三段式螺杆及分离型螺杆的优化,取得了良好的效果。该优化方法作为十一五国家科技文撑计划分项课题中的一个内容,达到了任务要求。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ320.5

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 焦志伟;内循环二板式精密注塑机关键技术的研究[D];北京化工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 钟龙;高温高压下基于超声波响应特性对聚合物熔体密度测量方法的研究[D];北京化工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗卫华,周南桥,吴宏武;精密注射成型新技术[J];工程塑料应用;2002年08期
2 马德君;陈晋南;彭炯;王明丽;;注塑机螺杆头三维等温流场的数值模拟[J];工程塑料应用;2006年03期
3 王建;杨卫民;谢鹏程;丁玉梅;;基于注塑机的ABS树脂PVT特性在线测试[J];北京化工大学学报(自然科学版);2009年03期
4 马德君;陈晋南;;注射过程螺杆计量段三维流场的数值模拟[J];北京理工大学学报;2006年06期
5 李长勇,应济;螺杆塑化性能的有限元分析及优化研究[J];工程设计学报;2004年04期
6 戴文利,刘朋生,王霞瑜,谢建军,谭松庭;注射速率对注射制品精度的影响[J];高分子材料科学与工程;2002年06期
7 傅强;;EFFECT OF COMPATIBILITY ON PHASE MORPHOLOGY AND ORIENTATION OF ISOTACTIC POLYPROPYLENE (IPP) BLENDS OBTAINED BY DYNAMIC PACKING INJECTION MOLDING[J];Chinese Journal of Polymer Science;2006年04期
8 王炉钢,冯连芳,许忠斌,顾雪萍,王嘉骏;挤出过程物料停留时间分布的在线测量和模型[J];合成橡胶工业;2005年03期
9 陆宁云;刁英湖;杨毅;高福荣;;注塑成型过程温度启动过渡状态的性能监测与故障诊断[J];化工自动化及仪表;2010年05期
10 马德君;陈晋南;;塑化过程螺槽中三维流场的数值模拟[J];计算机与应用化学;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王建;基于注塑装备的聚合物PVT关系测控技术的研究[D];北京化工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 戴晓静;注塑机塑化理论的研究及其应用[D];浙江大学;2004年
2 任峰;注塑螺杆构型对塑化能耗影响的研究[D];北京化工大学;2008年
3 李世保;注塑机螺杆塑化能力及能耗评价方法的研究[D];北京化工大学;2008年
4 陈清培;基于虚拟仪器的注塑机性能参数测试系统研究[D];北京化工大学;2009年
5 林宏伟;注塑机螺杆混炼能力评价方法的研究[D];北京化工大学;2009年
6 周雅文;注射成型螺杆的性能评价及优化[D];北京化工大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张学东,刘浙辉,邢志光,梁善杰;共混条件对PP/EVA结构形态及性能的影响[J];工程塑料应用;1995年05期
2 宋树春;PVC挤出行业的物料处理[J];工程塑料应用;1998年08期
3 谢林生,缪国兵,陈小洪;双转子连续混炼机混合工艺特点及影响因素[J];工程塑料应用;1999年01期
4 戴志宏;无机填料结构形态对MPPO拉伸性能的影响[J];工程塑料应用;2000年03期
5 李丽,王海庆,庄光山,王成国;优化螺杆组合提高CFRPA性能的研究[J];工程塑料应用;2000年05期
6 戴志宏;螺杆转速对MPPO力学性能的影响[J];工程塑料应用;2000年10期
7 尹伯峰;PVC粉料的混合[J];工程塑料应用;2001年03期
8 刘志刚,杨云波;同向双螺杆挤出机螺杆元件组合及其应用[J];工程塑料应用;2001年05期
9 汪凤敏,解文然;高分子量聚氯乙烯密封条的研制[J];工程塑料应用;2002年08期
10 孙静,吴大鸣,许红,王建华,江顺亮;单螺杆挤出过程计算机仿真系统的研究开发[J];工程塑料应用;2002年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄民;郝静如;张艳军;曾新海;;排水管道内壁的多波束声纳检测方法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 杨亮亮;王保强;李永红;;超声对昆明小鼠学习记忆行为的影响[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
3 郭洪江;马旭;齐龙;谭祖庭;廖醒龙;阳建华;;一种水稻田间育秧泥浆铺设试验台的研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 喻镜;;超声波探伤在机车轮对探伤中的应用——提高机车车轴超声波探伤的准确性[A];郑州铁路局“十百千”人才培育助推工程论文集[C];2011年
5 谢鹏程;杨卫民;丁玉梅;;塑料齿轮多腔高效精密注射成型的CAE模拟及可视化实验研究[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
6 欧笛声;周雄新;;注塑机定模板的分层顺序优化[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
7 谢鹏程;杨卫民;丁玉梅;;塑料齿轮精密注射成型CAE模拟及可视化实验研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
8 杜建镔;宋先凯;;基于声学准则的阻尼材料分布优化设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
9 付喜华;洪明;刘连海;;舰船加筋结构声辐射数值模拟方法研究[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
10 喻径舟;李双田;;旋转扬声器的数字实现[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 魏浩征;高压直流输电系统可听噪声预测系统的研究[D];合肥工业大学;2010年
3 王春林;旋流自吸泵设计及内部流动研究[D];江苏大学;2010年
4 李国能;燃烧诱发热声不稳定特性及控制研究[D];浙江大学;2009年
5 周明涛;植被混凝土冻融效应试验研究[D];武汉大学;2010年
6 任彬;精密塑料注射成型装备产品数字化设计关键技术及平台构建[D];浙江大学;2010年
7 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
8 陈超;铁路通用货车重车重心合理限制高度的研究[D];北京交通大学;2011年
9 刘松;基于相位共轭方法进行声源识别和定位[D];大连理工大学;2011年
10 蒋冰莉;MOEMS声传感技术及低频声传播特性研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李连举;轴流式通风机气动噪声分布特性的数值研究[D];山东科技大学;2010年
2 何敬玉;罗茨鼓风机振动噪声分析与数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
3 石琢;纤维/颗粒—树脂基层合复合材料的吸声性能研究[D];浙江理工大学;2010年
4 满顺;基于数值模拟的微注射成型弯流道充填分析[D];郑州大学;2010年
5 徐建伟;自然平衡流道中剪切诱导非平衡流动的CAE分析[D];郑州大学;2010年
6 王庆;郑州地区公路工程超声回弹综合测强专用曲线试验研究[D];郑州大学;2010年
7 何旭东;水声材料反射系数自由场宽带测试技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 马佳男;格林函数在平面近场声全息技术中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 何远;捣固炼焦煤饼捣固仿真与试验研究[D];大连理工大学;2010年
10 彭晓宇;基于超声波的厚钢管焊速检测系统设计[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭响方,瞿金平,李礼夫,周惊萍;动态注射成型过程中的振动技术研究[J];工程塑料应用;1999年07期
2 陈占春,李志平,严正;精密注射成型技术的研究进展[J];工程塑料应用;2005年07期
3 孙锡红;苏兴;;注塑机料筒温度的模糊神经网络控制研究[J];工程塑料应用;2009年10期
4 王国宝;程珩;李福;路亮;马亚丽;;注塑机双曲肘合模机构的优化设计研究[J];工程塑料应用;2011年05期
5 张友根;;注塑机节能技术的现状和展望(一)[J];包装工程;2008年03期
6 张友根;;注塑机节能技术的现状和展望(二)[J];包装工程;2008年04期
7 王光才;;电磁感应加热技术在塑料加工工业的应用[J];电力需求侧管理;2007年06期
8 周雄新;欧笛声;;注塑机拉杆与模板的有限元分析[J];广西工学院学报;2007年04期
9 钟士培;;基于ADAMS的注塑机合模机构动力学仿真研究[J];装备制造技术;2010年04期
10 刘武;;注塑机节能改造技术[J];国外塑料;2010年09期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 石宪章;注塑冷却数值分析方法的研究与应用[D];郑州大学;2005年
2 何波兵;超声技术在聚合物形态结构表征及注射成型过程在线检测中应用的基础研究[D];四川大学;2006年
3 张志连;先进先出式注射成型机的研制和数值模拟及质量控制[D];北京化工大学;2007年
4 谢鹏程;精密注射成型若干关键问题的研究[D];北京化工大学;2007年
5 庄俭;微注塑成型充模流动理论与工艺试验研究[D];大连理工大学;2007年
6 郑国强;气体辅助注射成型制品形态结构及性能[D];四川大学;2007年
7 周辉仁;递阶遗传算法理论及其应用研究[D];天津大学;2008年
8 肖建华;用于精密挤出成型的气辅挤出口模设计数值模拟和实验研究[D];南昌大学;2008年
9 胡广洪;微细发泡注塑成型工艺的关键技术研究[D];上海交通大学;2009年
10 王建;基于注塑装备的聚合物PVT关系测控技术的研究[D];北京化工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈雅群;基于神经网络的竖直矩形细通道内沸腾换热汽液两相流型识别研究[D];山东大学;2011年
2 姜鑫;汽车运行状态远程监测及故障分析系统的开发与研究[D];重庆交通大学;2011年
3 付青涛;无人倾转旋翼飞行器机理与系统辨识综合建模技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 杨新佳;基于神经网络的教学质量评价模型研究[D];西安科技大学;2011年
5 王占元;基于单片机的便携式超声波测厚仪的研制[D];北京化工大学;2011年
6 孙国勇;NSP窑尾系统参数可视化仿真模拟研究[D];南京工业大学;2006年
7 王春雨;公交客流数据分析的研究[D];河北工业大学;2006年
8 曾庆波;72A高碳钢轧制过程中的温度模拟研究[D];武汉科技大学;2008年
9 王爽;杆中超声波传播特性及降噪方法研究[D];中北大学;2008年
10 郭芳;固体材料密度超声检测技术研究[D];中北大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冉茂杰;热塑性塑料件的精密注射成型[J];工程塑料应用;1990年01期
2 陈旭,申长雨,王利霞,陈静波,刘春太,王国中;气体辅助注射成型充模流动CAE技术[J];工程塑料应用;1999年02期
3 申长雨,陈静波,刘春太,李倩;塑料成型加工讲座(第六讲) 注塑成型制品的质量控制[J];工程塑料应用;1999年08期
4 姚汉梁;塑料熔体(质量、体积)流动速率及熔体密度的测定[J];工程塑料应用;1999年10期
5 申长雨,陈静波,刘春太,李倩;塑料成型加工的计算机模拟技术(Ⅰ)[J];工程塑料应用;2000年04期
6 何红,朱复华;单螺杆挤出过程的亚宏观可视化技术与理论[J];工程塑料应用;2000年12期
7 张延恒,唐跃;计算机模拟技术在聚合物成型中的应用[J];工程塑料应用;2002年01期
8 何红,朱复华;单螺杆挤出过程亚宏观固相破碎理论[J];工程塑料应用;2002年07期
9 郑占明,刘春太,申长雨;基于遗传算法的注塑模注射速率优化[J];工程塑料应用;2002年07期
10 许政仓;我国塑料机械制造工业概况及展望[J];工程塑料应用;2002年07期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 仲崇立;聚合物溶液及液体的状态方程研究[D];北京化工大学;1993年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 叶力;塑料注射成型机械及其专家系统[D];浙江工业大学;2002年
2 吴明华;基于虚拟仪器的自动测控系统设计与研究[D];南京理工大学;2004年
3 戴晓静;注塑机塑化理论的研究及其应用[D];浙江大学;2004年
4 张谦;基于遗传算法的注塑机螺杆优化设计[D];浙江大学;2004年
5 张勤星;注塑成型工艺优化及制品重量控制[D];郑州大学;2005年
6 孙春龙;基于LabVIEW多通道数据采集分析系统开发[D];武汉大学;2004年
7 高欣;开槽注射螺杆计量段螺纹元件的混合机理研究[D];北京化工大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许爱斌;液压马达用于注塑机[J];机械工人.冷加工;1996年04期
2 曹建伟,翁振涛,顾临怡,凌凤;基于工艺流程的液压注塑机的变频节能控制研究[J];机床与液压;2003年06期
3 许思光;带流道推板注塑机投入批量生产[J];模具制造;2003年12期
4 ;震雄:半世纪的稳建基业[J];国外塑料;2008年11期
5 ;BOY再次在Fakuma 2009中标新立异[J];国外塑料;2009年11期
6 儒淮;;增强版节能型液压式注塑机[J];国外塑料;2011年04期
7 治明;;阿博格低成本全电动注塑机[J];国外塑料;2011年05期
8 钟廷修,刘耋龄;注塑机液压系统的计算机辅助设计[J];中国塑料;1988年02期
9 Matthew H.Naitove ,朱赛鸣;注塑机长时间操作运转可节省能源48%到74%[J];中国塑料;1992年01期
10 ;欧洲业界开始重视全电动注塑机[J];橡塑技术与装备;2002年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李兴成;;基于单片机的注塑机控制器设计[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
2 谢惠琴;;注塑机机筒内径磨损量的检测方法研究[A];首届珠中江科协论坛论文集[C];2011年
3 林东宇;;注塑机变频节能技术的应用[A];第七届全国电技术节能学术会议论文集[C];2003年
4 张友根;;超大型注塑机的开发研究[A];2002年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2002年
5 舒怀林;郭秀才;舒杰磊;;注塑机料筒多段温度PID神经网络解耦控制系统[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
6 黄步明;许忠斌;;高速超精密注塑机的技术进展及发展动向[A];2002年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2002年
7 毛朝辉;;变频调速节能装置在注塑机上的应用[A];第一届变频器与伺服企业论坛论文集[C];2003年
8 吴蕙;张芸;;用ZRCAE软件对注塑机模板进行有限元分析[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
9 邵诚;杨义;高福荣;;最优迭代学习控制的鲁棒稳定性及应用研究[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
10 许政仓;;我国塑料机械制造工业概况及展望[A];2002年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 宁波海天股份有限公司董事长 张静章;注塑机行业的现状和发展策略[N];中国机电日报;2002年
2 本报记者 刘志巍 通讯员 黄奋敏;装备“巨人”大隐于市[N];中山日报;2005年
3 本报记者 王晓薇;注塑机:决胜未来惟有创新[N];中国化工报;2006年
4 孙瑞华;海天塑机向高精尖迈进[N];中国化工报;2007年
5 王孝弟;宇进注塑机致力节能高效[N];中国化工报;2008年
6 本报记者 崔玉屏;世界塑机巨头塑机之都论剑[N];中国工业报(中国机电日报 );2003年
7 记者 沈朝晖 通讯员 何兵;博士后工作站成为引领企业升级动力[N];宁波日报;2009年
8 华为;中国国际橡塑展重推节能注塑机新标准[N];中国包装报;2010年
9 本报记者 王晓薇;注塑机:取胜的关键在节能[N];中国化工报;2005年
10 本报记者 孙瑞华;中国注塑机大步迈向品牌化[N];中国化工报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 金艳;注塑机精密塑化机理的研究[D];北京化工大学;2011年
2 陈曦;基于质量的注塑过程建模方法研究[D];浙江大学;2001年
3 郁滨;注塑过程参数的自动设定与基于模糊推理的制品缺陷消除的研究[D];华南理工大学;1999年
4 马斌;虚拟注塑成型系统开发关键技术研究[D];上海交通大学;2007年
5 彭新敏;企业网络对技术创新绩效的作用机制研究:利用性—探索性学习的中介效应[D];浙江大学;2009年
6 白一冰;颈椎前路生物可降解内固定系统的初步研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2006年
7 杨灿;注塑微结构复制性能及形态研究[D];华南理工大学;2011年
8 金玉兰;生产系统有限时间区间弹性周期预防性维修策略研究[D];上海交通大学;2009年
9 刘莹;基于微流控芯片的微结构制品注塑成型工艺技术研究[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张旭燕;无阀液压系统在注塑机中的节能应用分析[D];兰州理工大学;2011年
2 康磊;120吨注塑机蓄能器增速原理研究与实验[D];浙江大学;2011年
3 王锐;叶片注塑机塑化注射过程能量传递研究[D];华南理工大学;2010年
4 许锐;全电动注塑机熔胶和射胶过程控制及其伺服电机控制研究[D];华南理工大学;2010年
5 王静;注塑机智能监控器及其远程监控接口的设计与实现[D];浙江大学;2002年
6 吴爱波;注塑机动力驱动系统的研究[D];西华大学;2010年
7 李华军;注塑机智能控制器设计[D];浙江大学;2002年
8 彭勇刚;节能环保注塑机控制系统设计[D];浙江大学;2004年
9 熊华;注塑机性能自动测试系统的研究与设计[D];北京化工大学;2003年
10 王中峰;注塑机合模机构建模及运动特性仿真分析[D];太原理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026