文档介绍:浙江大学机械工程学系
硕士学位论文
饮料瓶设计及制造工艺仿真优化系统的研究与开发
姓名:潘亚月
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:潘晓弘
20100101
要摘论文结合浙江省制造业信息化工程重大科技攻关项目“食品饮料机械产品数字化设计与制造集成平台的开发与应用”,对牧险车阅鼙碚鳎琍瓶拉伸吹塑数值模拟,可杓啤⒓庸すひ沼呕裙丶际踅醒芯浚訡/琍等系统进行了集成,设计与开发了一个饮料瓶设计及制造工艺仿真优化系统。第一章介绍了论文研究的背景、对象和目标。国内外相关研究现状表明,饮料瓶的设计与制造工艺过程中大多依赖个人经验,数值模拟对饮料瓶设计与生产至关重要。本文讨论了数值模拟的研究现状,提出了论文研究的主要内容,并给出了论文的组织结构。第二章研究了饮料瓶设计及制造工艺抡嬗呕淖芴寮际酢L岢隽擞抡娑砸掀可杓啤⒗齑邓芄ひ战杏呕墓碳胺椒ǎ迪钟呕募个关键技术包括有限元数值模拟技术和牧险车粤ρP偷慕⒌取第三章研究了车粤ρP偷慕ⅰJ紫冉⒘肆ρP停缓笳攵模型中的几个关键参数的获取过程,展开介绍了车缘氖笛椴饬糠椒ǎ研究了如何在实验数据的基础上计算得到松弛时间谱,以确定力学模型中的粘弹参数,来描述牧侠齑邓芄讨械恼车阅堋第四章研究了掀坷齑邓苁的D饧际酢瓶拉伸吹数值模拟过程包括拉伸吹塑实体模型建立、网格划分和仿真模型建立三部分,探讨了在瓶拉伸吹塑有限元数值模拟过程中的实体模型建立方法,网格划分原则,仿真模型选取等问题。研究并总结出了优化策略库,最后例举出了一个实例,演示了根据优化策略库和抡妫砸掀可杓萍爸圃旃ひ战杏呕墓獭第五章和第六章分别介绍了一个饮料瓶设计及制造工艺仿真优化的设计方案和运行实例。最后对论文的研究工作进行了总结和展望。关键词:粘弹性力学模型;的D猓焕齑邓芄ひ沼呕蝗砑硕士学位论文
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学号一如.『衅冲菱圉申伊狄莩学位论文作者签名:诺矗甩学位论文作者签名:晦盟同学位论文版权使用授权书独创性声明薰っ砍收·或撰写过的研究成果,也不包含为获得浙江太堂或其他教育机构的学位或证书而使本学位论文作者完全了解浙江太堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保权逝江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影训谀旯虑扇年;月西曰本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。签字日期:留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签名:年学位论文作者毕业后去向:工作单位:通讯地址:电话:邮编:月日
第一章绪论研究背景、,简称侨人苄缘南咝跃埘ィ啥员蕉姿嵊乙二醇缩聚而成。该材料有良好的阻隔性能和耐蠕变性能,其线膨胀系数小、尺寸稳定性高,有良好的刚性和强度⋯。因此,自从美国杜邦公司成功开发了聚对苯二甲酸乙二醇酯恳岳矗琍瓶凭借其阻隔性好、质量轻、强度高、耐化学腐蚀性、加工方便、透明美观、无毒无味的优点,被大量应用在饮料、调味品、日化用品和医药品的包装K孀盘妓嵋稀⒋烤凰⒐纫弦ヒ上的迅猛速度增长,康姆⒄挂布溲杆伲忠丫侨蜃钪饕5囊习形式。康闹圃旃ひ帐谴邓艹尚停菏紫冉玃切片注射成型为瓶坯,瓶坯的形状一般都为管状。瓶坯成型时瓶口的螺纹也同时注射形成。瓶坯的优劣很大程度上取决于牧系挠帕印⒆⑺芄ひ詹问纳柚茫杂ρ≡褚状嫡投ㄐ偷材料,制定合理的瓶坯成型工艺。按照瓶坯成型的类型分,砍尚涂煞治<出吹塑成型、注射拉伸吹塑、注射吹塑成型、共挤出吹塑成型等四种。饮料瓶吹塑成型多采用注射拉伸吹塑的工艺方法。注射拉伸吹塑是双轴拉伸方式:通过机械方法轴向拉伸瓶坯,并用压缩空气径向吹胀瓶坯。这种成型方法的特点是轴向与径向有相同的拉伸比,可提高中空容器的机械性能、阻渗性能和透明度,减小制品壁厚。主要用于成型~圆形或椭圆形的中空容器。有全自动一步法和全自动二步法两种。注射吹塑工艺过程有三个工位,第一个工位为注射成型瓶坯,第二个工位是将瓶坯在吹胀成型制品,第三个工位将制品顶出,注射吹塑的径向吹胀比大,轴向吹胀比小。成型制品的性能受多种因素的影响,包括吹塑所用的聚合物材料性能、瓶坯温度及其分布、瓶坯大小和壁厚分布,以及吹胀气压、吹气时间、拉伸速度、拉伸速度与吹胀气压的相互时序、成型加工条件、冷却时间等工艺条件,以及操作工人的熟练程度等密切相关3<氖е饕1硐治3尚推孔拥暮穸分布不均R虼耍谝掀可杓朴胫圃旃讨校匦肷