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機械裝置受過分約束

發布時間:2024-07-19 07:52:53

1. AI(人工智慧)在機械領域有哪些應用

1.機械領域的主要應用:1.1 機械設計 機械設計實際上是一個模型的綜合和分析的過程,它不僅包括大量的計算、分析、繪圖等數值計算型工作;還包括擬定初始方案,選擇最優方案,制定合理結構等方案設計工作。 目前, 有些企業已引入CAD/CAM 系統, 由於CAD/CAM系統對符號推理工作需要綜合運用多種科學的專門知識和豐富的實踐經驗才能解決,這需要CAD/CAM系統具有智能性,因此,設計智能化已成為機械設計中一個很熱門的研究課題之一,它把計算機從數值處理擴展到非數值處理,包括知識與經驗的集成、推理和決策,力圖使機械設計過程自動化,減少人類專家在設計過程中由於個人因素造成的不足。此外,與傳統設計方法相比,專家系統在機械設計中有著不可比擬的優勢,它不僅可以長期穩定工作、節省成本,還可以為專家知識特別是啟發式知識提供存儲手段和傳授途徑、易於繼承。1.2 機械製造 在機械生產製造過程中,需要為工廠中所有的裝配機器供應零件。目標可能由監控者提供,也可能由系統對當時狀態做出評估而產生。智能系統怎樣推斷出適當的目標,然後構造試圖達到目標的動作序列,這個過程通常稱為規劃(planning), 它是自動問題求解的特例,是人工智慧研究的重要子領域。 此外,計算機集成加工系統(CIMS)和柔性加工系統(FMS)在近年來獲得迅速發展。在一個復雜的加工過程中,不同條件下的多種操作是必要的。環境的不確定性以及系統軟硬體的復雜性,向當代工程師們設計和實現有效的集成控制系統提出了挑戰。為了把現有的Petri 網技術用於現代加工系統,需要開發一種新技術,把機器智能技術和Petri 網理論以及智能離散事件控制器連接起來。1.3 機械電子工程 在許多工程系統中,往往由於內部結構復雜,存在著對加工過程式控制制及故障診斷等方面的困難,一般的PID 等典型控制方法雖然能解決一些問題,但在一些場合已不能滿足生產的要求,當前,典型的機電一體化產品- 數控機床、交流伺服驅動裝置等正在向數字化、小型化、高精度等方向發展,為監控帶來新的挑戰,由於模糊神經網路控制不依賴控制對象和數學模型,具有較強的魯棒性,是一種非線性的控制方法,在解決此類問題中有很好的優勢。而專家系統主要用於復雜的機械繫統,能夠克服基於模型的故障診斷方法對模型的過分依賴性。1.4 機械繫統故障診斷 對機械設備進行故障診斷主要是通過對設備敏感部位的信號利用感測器進行數據採集和特徵提取,根據不同機械部件在不同時間和狀態下具有不同的特徵,來判斷是否工作正常。它包含兩方面的內容,即對系統運行狀態進行監測和發現異常情況後對故障進行分析、診斷。在系統運行過程中,若某一時刻系統發生故障,領域專家可以憑借視覺、聽覺、嗅覺、觸覺或測量設備得到一些客觀數據,並根據對系統結構和系統故障歷史的深刻了解很快做出判斷,確定故障的原因和部位。對於較為復雜的系統,這種基於專家系統的故障診斷方法尤為有效。2 人工智慧在機械繫統中的應用方法 應用機械繫統的AI 技術傳統上可以分為專家系統(ES)、人工神經網路(ANN)、模糊集理論(FST)和啟發式搜索(GA)四類。2.1 專家系統(Expert System .ES) 專家系統是人工智慧的主要分支之一。一個典型的專家系統由四部分組成:知識庫、推理機、知識獲取機制和人機界面。專家系統按其知識表達方式不同,可分為基於規則和基於框架的專家系統;按其推理方式不同可分為正向推理和逆向推理。在知識表達方面,利用產生式規則進行知識表達,一方面得有益於現有人工智慧語言,另一方面,它的表達合乎人的心理邏輯,便於進行知識獲取,利於人們接受,利用框架進行知識表達得到了越來越多的應用。在診斷推理方面,主要表現在對推理邏輯和推理模型的研究,在人工智慧領域,存在著許多推理邏輯,在專家系統中廣泛使用模糊推理邏輯降低系統復雜性,在機械繫統故障診斷上能產生很好的效果。專家系統技術的研究和應用正以前所未有的速度在故障診斷、模擬模擬、自動控制、工藝編程、生產規劃、產品設計等許多機械工程領域不斷發展。隨著研究工作的不斷深入,一些新的技術方法和先進製造技術正融入機械工程專家系統技術的研究和應用中,不僅使知識表示、知識庫構建、知識獲取和推理模式等關鍵技術的研究取得了一定成果,還出現了一些集成式的新型專家系統,如神經網路專家系統、模糊專家系統、基於Internet 的專家系統、CAD 專家系統、CAPP 專家系統等。他們綜合利用了專家系統啟發性、透明性、靈活性以及具有處理不確定知識能力的特點,使機械工程專家系統的應用領域不斷拓寬。2.2 人工神經網路(artificial neural network. ANN) 人工神經網路是模擬的生物激勵系統,將一系列輸入通過神經網路產生輸出。這里輸出、輸入都是標准化的量,輸出是輸入的非線性函數,其值可由連接各神經元的權重改變,以獲得期望的輸出值,即所謂的訓練過程。基於數值計算方法的神經網路,將已有數據和已知系統模式作樣本,通過學習獲得兩者的映射關系,實現了對人類經驗思維的模擬。 由於神經網路具有原則上容錯、結構拓撲魯棒、聯想、推測、記憶、自適應、自學習、並行和處理復雜模式的功能,使其在工程實際存在著大量的多故障、多過程、突發性故障、龐大復雜機器和系統的監測及診斷中發揮著較大作用。 在機械繫統的應用方式有:從模式識別角度應用神經網路作為分類器進行故障診斷;從預測角度應用神經網路作為動態預測模型進行故障預測;利用神經網路極強的非線性動態跟蹤能力進行基於結構映射的故障診斷;從知識處理角度建立基於神經網路的診斷專家系統等。目前,為提高神經網路在實用中的學習和診斷性能,主要從神經網路模型本身改進和模塊化模型診斷策略兩方面開展研究;同時,與模糊邏輯的結合研究也是一個研究熱點。2.3 模糊集理論(Fuzzy Sets Theory. FSN) 人的認知世界包含大量的不確定之時,需要對所獲信息進行一定的模糊化處理,以減少問題的復雜度。1965 年Zadeh 創立的模糊集理論是處理不確定性的一種很好的方法。模糊邏輯可認為是多值邏輯的擴展,能夠完成傳統數學方法難以做到的近似推理。目前基於多類電量測試信息模糊融合的模擬電路故障診斷方法已經提出。基於K故障節點診斷法和最小標准差法的元件故障隸屬函數構造方法,以及基於可測點電壓與不同測試頻率下電路增益的模糊信息融合診斷演算法也已闡述。分別利用此兩類測試信息及K 故障診斷法和最小標准差法,對電路進行初步診斷,再運用模糊變換及故障定位規則, 得到融合的故障診斷結果。模擬實驗結果表明,所提方法大大提高了機械繫統故障定位的准確率。2.4 啟發式搜索(Heuristic Search. HS) 遺傳演算法(Genetic Algorithms ,GA)和模擬退火(Simulated Annealing ,SA)演算法是近年來逐漸興起的兩種啟發式搜索,通過隨機產生新的解並保留其中較好的結果,並避免陷入局部最小,以求得全局最優解或近似最優解。GA是由數字串的集合表示優化問題的解,通過遺傳運算元,即選擇、雜交和變異的操作對數字串尋優。SA 在已知解的鄰近區產生新的解,並逐漸縮小鄰近區域的大小,直到逼近全局的最優解。兩種方法都可以用來求解任意目標函數和約束的最優化問題。 在交流伺服系統中採用遺傳演算法的模糊神經網路控制較之傳統的PID 控制方式具有響應速度快、誤差小、無震盪、伺服性能強等優點,模擬結果表明,將遺傳演算法融入模糊神經網路控制器來控制交流伺服系統,其系統的響應超調量明顯減少,具有較好的抗干擾性、伺服性。3 人工智慧在機械繫統中的發展趨勢 人工智慧中的四種主要工具, 即ES、ANN、FST 和GA,雖然在機械領域有不同程度的應用,但各自都存在一些局限:ES 存在知識獲取的「瓶頸」、知識難以維護、應用面窄、診斷能力弱等問題。ANN 在外推時誤差較大、系統結構變化時ANN 的組成結構也要變化、難以實現基於結構化知識的邏輯推理、缺乏解釋能力等。FST 存在可維護性問題。GA 在依據的信息發生畸變時,難以保證可靠性等。 目前,缺少一種普遍有效的方法應用於機械繫統的各個領域。混合智能,即綜合多種智能技術用以設計、控制、監測機械繫統成為新的發展趨勢。結合的方式主要有基於規則的專家系統與神經網路相結合,CBR 與基於規則系統和神經網路的結合,模糊邏輯、神經網路與專家系統的結合等。其中模糊邏輯、神經網路與專家系統結合的診斷模型是最具發展前景的,也是目前人工智慧領域的研究熱點之一。混合智能在機械繫統的應用中有如下發展趨勢:由基於規則的系統到混合模型的系統,由領域專家提供知識到機器學習、由非實時診斷到實時診斷、由單一推理控制到混合推理控制策略等。4 人工智慧在機械繫統中的應用實例 智能技術在機械領域已經有了許多成功的應用。在工程中,典型的專家系統有幫助工程師發現結構分析問題的分析策略的SACON 系統;幫助識別和排除機車故障的DELTA 系統;幫助操作人員檢測和處理核反應堆事故的REACTOR 系統。 在故障診斷方面,1967 年在美國航天局(NASA)倡導下,由美國海軍研究室(ONR)主持美國機械故障預防小組(MFPG),積極從事故障診斷技術研究和開發。目前各種類型的故障診斷和維修專家系統已用於美國F- 15 戰斗機、B- 1B 轟炸機、海軍艦艇、陸軍軍械裝置等現役裝備的故障診斷和維修中。在我國,華中理工大學研製了用於汽輪機組工況監測和故障診斷的智能系統DEST;哈爾濱工業大學和上海發電設備成套設計研究所聯合研製了汽輪發電機組故障診斷專家系統MMMD- ;清華大學研製了用於鍋爐設備故障診斷的專家系統等等。 在電路和數字電子設備方面,MIT 研製用於模擬電路操作並演繹出故障可能原因的EI 系統;美國海軍人工智慧中心開發了用於診斷電子設備故障的IN- ATE 系統;波音航空公司研製了診斷微波模擬介面MSI 的IMA 系統;義大利米蘭工業大學研製用於汽車啟動器電路故障診斷的系統。 2006 年初,上海交通大學機電控制研究所、上海市農業機械研究所成功研製了適用於我國數字農業特點的兩種主要智能型農業機械:中、小型收割機智能測產系統及其配套軟體;智能變數施肥、播種機及其配套軟體。雖然相關的應用實例還有很多,但它們大都處於實驗室或小范圍試驗狀態,限於成本、技術等問題,不能得到普及應用,這將成為智能技術在機械領域應用的「瓶頸」。引用: http://teardown.eefocus.com/xuweitao/blog/08-01/141923_aa9c4.html

2. 注塑機怎樣調

產品發脆往往由於物料在注塑過程中降解或其他原因。

⑴注塑問題:

<1>料筒溫度低,提高料筒溫度;

<2>噴嘴溫度低,提高它;

<3>如果物料容易熱降解,則降低料筒噴嘴溫度;

<4>提高注射速度;

<5>提高注射壓力;

<6>增加註射時間;

<7>增加全壓時間;

<8>模溫太低,提高它;

<9>製件內應力大,減少內應力;

<10>製件有拼縫線,設法減少或消除;

<11>螺桿轉速太高因而降解物料。

⑵模具問題:

①製品設計太薄;

②澆口太小;

③分流道太小;

④製品增加加強筋、圓內角。

⑶物料問題:

①物料污染;

②物料未乾燥好;

③物料中有揮發物;

④物料中回料太多或回料次數太多;

⑤物料強度低。

⑷設備問題:

①塑化容量太小;

②料筒中有障礙物促使物料降解尺寸不準原因一:成型用膠料

膠料的流動性過強,向上收縮率有差異原因二:注塑機及注塑條件

1.射膠壓力太低

2.保壓太低

3.模溫不適當

4.冷卻時間太短

5.鎖模力不足夠原因三:產品及模具設計

1.產品的尺寸公差太嚴格

2.模具不夠剛硬

3.入水形式和位置不當飛邊1:鎖模力不足時,模板有可能被模穴內的高壓撐開,熔膠溢出,產生毛邊2:塑料計量過多,過量的熔膠被擠入模穴,模板有可能被模穴內的高壓撐開,熔膠溢出,產生毛邊。3:料管溫度太高,熔膠太稀,容易滲入模穴各處的間隙,產生毛邊4:4.射壓過高保壓壓力太大解決方法

1.確認鎖模力是否足夠。

2.確認計量位置是否正確。

3.降低樹脂溫度和模具溫度。

4.檢查射出壓力是否適當。

5.調整射速。

6.變更保壓壓力或轉換位置。

以上問題都解決了,還有飛邊(1)鉗工研配沒到位(2)鉗工研合沒法到位,因為此分型面處加工時缺肉太多(程序原因,刀具原因,操做者原因及磕碰等等),須燒焊

鉗工最喜歡ABS等塑料的活

PP則反之會膠線會膠線是原料在合流處產生細小的線,由於沒完全融合而產生,成品正、反面都在同一部位上出現細線,如果模具的一方溫度高,則與其接觸的會膠線比另一方淺。

1提高原料溫度,增加射出速度則會膠線減小.

2提高模具溫度,使原料在模具內的流動性增加,則原料會合時溫度較高,使其會膠線減小.

3CATE的位置決定會膠線的位置,基本上會膠線的位置都進膠方向一致.

4模具中間有油或其它不易揮發成分,則它們集中在結合處融合不充分而成會膠線,

5受模具結構的影響,完全消除會膠線是不可能的,所以調機時不要約束在去除會膠線方面,而是將會膠線所產生的不良現象控制中最小限度,這一點更為重要.成型機原料溫度低,流動性不足射出壓力低射出速度慢灌嘴冷料或太長灌嘴處變形造成阻力大(壓力損失)

模具模具溫度低模具內排氣不良GATE位置不良GATE流道過小從GATE到會膠線產生位置的距離過長(L/T的關系)模具溫度不平衡

原料原料流動性不良原料固化速度快原料烘乾不足另:塑性成型中缺陷是不可避免的,而且是相互聯系的得,我們所能做的只是:將各種缺陷的程度降到工藝允許的范圍,或是降到我們能力所能達到的范圍,能否得到完美的產品就看天意了!哈哈。鄙人一點粗見。我個人認為除了芯子造成的會膠線外,產品的厚度不均是造成會膠線的主要原因,所以要解決這類會膠線最好通過修改模具來解決。處理交融線主要還在模具上,改進主澆口和流道的大小,試用澆口的進料方式和位置,考慮模具的排氣位置,應該可以解決這種現象。一般密而多的芯子產生的膠線比較難處理,產品設計人員應該考慮產品的表明處理,比如產品表明的沙底或花紋、皮紋可以有效的掩蓋膠線。翹曲射出時,模具內樹脂受到高壓而產生內部應力,脫模後,成品兩旁出現變形彎曲,薄殼成型的產品容易產生變形。

1成型品還沒有充分冷卻時,進行頂出,通過頂針對表面施加壓力,所以會造成翹曲或變形。

2成型品各部冷卻速度不均勻時,冷卻慢收縮量加大,薄壁部分的原料冷卻迅速,粘度提高,引起翹曲。

3模具冷卻水路位置分配不均勻,須變更溫度或使用多部模溫機調節。

4模具水路配置較多的模具,最好用模溫機分段控制,已過到理想溫度。成型機原料溫度低,流動性差,保壓高,保壓時間長,射出壓力高,射出速-度慢,冷卻時間短

模具模具溫度低,模具上有溫差,模具冷卻不均勻不充分,脫模不良

原料原料的流動性不夠

還有塑料件設計問題----主要是壁厚均勻度

除了壁厚均勻度之外.

冷卻系統也不可忽視熔接痕產品接痕通常是由於在拼縫處溫度低、壓力小造成。

⑴溫度問題:

①料筒溫度太低;

②噴嘴溫度太低;

③模溫太低;

④拼縫處模溫太低;

⑤塑料熔體溫度不均。

⑵注塑問題:

①注射壓力太低:

②注射速度太慢。

(3)模具問題:

<1>拼縫處排氣不良;

<2>部件排氣不良;

<3>分流道太小;

<4>澆口太小;

<5>三流道進口直徑太小;

<6>噴嘴孔太小;

<7>澆口離拼縫處太遠,可增加輔助澆口;

<8>製品壁厚太薄,造成過早固化;

<9>型芯偏移,造成單邊薄;

<10>模子偏移,造成單邊薄

<11>製件在拼縫處太薄,加厚;

<12>充模速率不等;

<13>充模料流中斷。

(4)設備問題:

①塑化容量太小;

②料筒中壓力損失太大(柱塞式注壓機)。

⑹物料問題:

①物料污染;

②物料流動性太差,加潤滑劑改善流動性粘模模具:1頂出機構不夠完善

2拋光不夠(脫模方向太粗糙)

3檢查模具是否有倒勾和毛刺。

4檢查脫模機構動作先後順序。

成形:1注射壓力太大致使撐模。

2保壓太大致使撐模。

3料溫太高致使塑料變脆。

4模溫太低。

5射料不足。粘模有時和設計也有很大關系,理論上要求,產品要落在動模上,但是有時會落在定模,上述的說法很對,但是如果設計時,動模的粘力沒有定模大時,肯定會粘模。這也是設計時最要注意的地方。對拋光不良,我有些體會。曾設計風輪,高約160,10多個風葉,風葉寬2,每個風葉下兩個2MM頂桿,拔模斜度0.125度,頂出時,頂桿全都彎了而塑件紋絲不動,可見抱緊力多大。當時大家議論紛紛,有領導認為模具結構不合理須重新設計等等。我請教了我認為很有經驗一位注塑工藝師告我道:拋光不好。我堅持了這一看法認為先再次拋光看結果再說。拋了約有三天(窄縫極難拋還要求對接處合牙)一試模順利頂出。後來,類似的模具又交給我設計,注意了拋光,第一次試模就OK。也可能是脫模斜度不夠

包括模具冷卻水道的均衡性都是非常重要的注塑不滿注塑不滿的主要原因是計量不夠及熔體因冷卻或流動性(熔融指數低)的原因。

解決主要是從以下方面著手:

材料

提高材料的流動性,根據流動比選擇適當的熔融指數材料

模具

1.澆口加大及拋光流道,減小進膠阻力。

2.增加排氣。

3.冷卻水道設計預防有過冷部份

產品

1.預防有過薄的結構

工藝

1.盡可能提高注塑溫度及模具溫度,增加材料的流動性

2.盡可能提高注塑速度和壓力,縮短產品填充時間

3.稍增加保壓時間和壓力,以利二次補料

4.稍增加背壓(作用不太)

注塑機

檢查是否堵塞。內應力注射模塑製品的內應力是由於成型加工不當、溫度變化、溶劑作用等原因所產生的應力。其本質就是高彈變形被凍結在製品內而形成的。

內應力會影響模塑製品的性能,還會使製品在垂直於流動方向的力學強度降低,造成塑品開裂。

內應力有取向應力、體積溫度應力、與製品脫模時的變形應力。內應力的分散與消除:

塑料材料:材料中的雜質易造成內應力,多組份塑料各組應分散均勻,排氣好,造粒時顆粒就塑化均勻,製品內應力就小。

製件設計:應該力求表面積與體積之比盡量小,比值小的厚製件冷卻緩慢,內應力較小,比值大的易產生內應力。

模具設計:澆口小保壓時間短,製品內應力小,反之就較大。

工藝條件:工作溫度影響很大。注射模冷卻系統的設計及分析在注射成型過程中,模具溫度直接影響到塑件的質量如收縮率、翹曲變形、耐應力開裂性和表面質量等,並且對生產效率起到決定性的作用,在注射過程中,冷卻時間占注射成型周期的約80%,然而,由於各種塑料的性能和成型工藝要求不同,模具溫度的要求也不盡相同。因此,對模具冷卻系統的設計及優化分析在一定程度上也決定了塑件的質量和生產成本。1模具濕度對塑件的影響影響注射模冷卻的因素很多,如塑件的形狀和分型面的設計,冷卻介質的種類、溫度、流速,冷卻管道的幾何參數及空間布置,模具材料,熔體溫度,塑件要求的頂出溫度和模具溫度、塑件和模具間的熱循環交互作用等。(1)低的模具溫度可降低塑件的成型收縮率。(2)模具溫度均勻、冷卻時間短、注射速度快可以減小塑件的翹曲變形。(3)對於結晶性聚合物,提高模具溫度可使塑件尺寸穩定,避免後結晶現象,但是將導致成型周期延長和塑件發脆的缺陷。(4)隨著結晶型聚合物的結晶度的提高,塑料的耐應力開裂性降低,因此降低模具溫度是有利的。但對於高粘度的無定型聚合物,由於其耐力開裂性與塑件的內應力直接相關,因此提高模具溫度和充模速度,減少補料時間有利的。(5)提高模具溫度可以改善塑件的表面質量。2模具溫度的確定注射成型工藝過程中,模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑周期和塑件質量。而模具溫度的高低取決於塑料結晶性、塑件尺寸與結構、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力和模塑周期等。對於無定型聚合物,其熔體在注入模腔後隨著溫度的降低而固化,但並不發生相的轉變,模溫主要影響熔體的粘度,即充模速率。因此,對於熔融粘度較低和中等的無定型塑料如聚苯乙烯、醋酸纖維素等,採用較低的模具溫度可以縮短冷卻時間。對於熔融粘度高的塑料如聚碳酸酯、聚苯醚、聚碸等,則必須採取較高的模具溫度以避免產生冷流痕、注不滿等缺陷,同時由於其軟化溫度較高,提高模具溫度可以調整塑件的冷卻速率,使之均勻一致,以防止塑件因溫度差過大而產生凹痕、內應力和裂紋等問題。結晶性聚合物在注入模腔後,當溫度降低到熔點以下即開始結晶,結晶的速率受冷卻速率並最終由模具溫度控制。高的模具溫度將導致大的結晶速率,有利於分子的松馳過程,因此尺寸穩定但是塑件發脆,適用於結晶速率很小的塑料如聚對苯二甲酸乙二酯。低的模具溫度將導致塑件中的分子結晶度的降低,對於玻璃化溫度低於室溫的塑料如聚烯烴類將出現後結晶現象,從而引起尺寸和力學性能的變化。適宜的模具溫度區域,冷卻速率適中,分子的結晶和定向也都是適中的。3注射模冷卻系統的設計及分析3.1注射模冷卻系統設計的原則設計冷卻系統需要考慮模具的結構、塑件的尺寸和壁厚、鑲塊的位置、熔接痕的產生位置等。(1)塑件厚度均勻,冷卻通道至型腔表面的距離相等,亦即冷卻通道的排列與型腔的形狀相吻合,塑件壁厚處冷卻通道應靠近型腔,間距要小以加強冷卻。一般冷卻通道與型腔表面的距離大於10mm,為冷卻通道直徑的1~2倍。(2)在模具結構允許的前提下,冷卻通道的孔徑盡量大,冷卻迴路的數量盡量多,以保證冷卻均勻。(3)為防止漏水,鑲塊與鑲塊的拼接處不應設置冷卻通道,並注意水道穿過型芯、型腔與模板接縫處時的密封以及水管與水嘴連接處的密封,同時水管接頭部位設置在不影響操作的方向,通常在注射機的北面。(4)澆口處應加強冷卻。由於澆口附近溫度最高,通常可使冷卻水先流經澆口附近,再流向澆口遠端。(5)降低入水與出水的溫度差,避免模具表面冷卻不均勻。(6)冷卻通道要避免接近塑件熔接痕的生產位置,以免降低塑件的強度。(7)冷卻通道內不應有存水和產生迴流的部位,應避免過大的壓力降。冷卻通道直徑的選擇要易於加工清理,一般為φ6~φ12mm。3.2注射模的冷卻分析由於實際塑件的形狀往往十分復雜,因此藉助於一些簡化公式或經驗公式來分析冷卻系統的可行性存在著很大的局限性。MPI/Cool應用邊界元的方法分析模具冷卻系統對模具和塑件溫度場的影響,優化冷卻系統的布局,以達到使塑件快速、均衡冷卻的目的,從而縮短注射成型的冷卻時間,提高生產效率。其流程圖如圖1所示。3.2.1建模及准備階段輸入CAD模型網格劃分選擇材料設計澆注系統確定澆口位置選擇注射機確定注射工藝參數設定分析參數分析計算冷卻問題解決用三維CAD軟體Pro/E對塑件建模,通過IGES文件交換格式讀入MPI,並轉變成中性面模型,冷卻系統和澆注系統在MPI中用手工或澆注系統導向模板創建塑料齒輪的成型缺陷分析與對策1前言

塑料齒輪由於它的質輕、價廉,傳動雜訊小,不需後加工,生產工序少,又因其強度和剛度接近於金屬材料,可以代替有色金屬和合金,因此,它在工業上的應用正在逐步擴大,現已廣泛應用於機械、儀表,電訊、家用電器、玩具產品和各種記時裝置中。由於成型塑料齒輪的模具有其特殊性,因而塑料齒輪形成了一種特殊類型的注射模。

2齒輪材料

齒輪材料纖綜合考慮使用性能、工藝性能和經濟性,選用聚甲醛(又稱POM),該材料具有優異的綜合性能,強度、剛性高,抗沖擊,疲勞、蠕變性能較好,自潤滑性能優良,摩擦系數小且耐摩性好,吸水小,產品尺寸穩定,適用於製造各種齒輪、傳動零件或減摩零件等。

3注射工藝

3.1溫度

注射過程中的溫度主要足指熔膠溫度和模具溫度,因為兩者都對整個注射過程有重要影響。要同時有最高的充填速度,又能保持塑件的特性,就需要有適當的熔膠溫度。模溫越高,填模速度越快。模溫控制塑料的充填速度、成品冷卻時間和成品的結晶度。實際生產中聚甲醛塑料合理的噴嘴溫度和料筒見表1。模具溫度對齒輪成型周期及成品質量(如應力、系數率、尺寸公左、機械性能等)有決定性影響的參數,對POM材料而言,成型齒輪的模溫控制范圍為90度C~120度C。

3.2注射壓力與模溫的關系

注射壓力對塑料充填起決定性作用,而注塑壓力與塑料溫度、模具溫度又是相互制約的。利用注塑繪圖法,找出能止產優良成品的最佳參數組合,通過射膠壓力與模具溫度關系圖,就可以找出合理的射膠壓力和模具溫度組合,如圖1所示。由曲線圖可知,ABCD范圍內的各點,代表能生產優質產品的壓力和棋具溫度組合。超過CD曲線便會造成成品飛邊或尺寸過大;低於AB曲線會造成成品尺寸過小或充填不滿,最佳的組合在X點,因它容許有最大的參數變化范圍。4模具結構及製造

目前,大多數注射成型齒輪的模數在lun以下,為防止齒輪變形和收縮,齒輪厚度在2~3mm左右。模具結構如圖2所示,成型齒輪注塑模採用均勻分布的3點澆門如圖3所示,這樣一方面町以保證齒輪的精度,另一方面可以去除點澆口廢料。齒輪採用頂桿頂出,型芯採用鑲件結構。

在設計齒輪模具型腔時,要正確掌握齒輪各參數的收縮狀況,如果計算收縮率和實際收縮率有較大差距,則需重新製造型腔。型腔的加工精度是保證塑判齒輪精度的主要手段,該模具採用加工精度較高的精密線切割加工齒輪的型腔。對單個零件的加工精度,要注意檢測零件的尺寸公左和形位公差。對成型齒輪的組合件,要求其同軸度達到0.003mm。5成型齒輪的主要缺陷及對策

生產實踐表明,成型齒輪的缺陷主要在於模具的設計、製造精度和磨損程度等方面,劉於較成熟的塑料工廠,如果使用的注射機和模具在各方面比較理想,容易獲得合格的製件質量。生產過程的工藝調節是提高製件產量、質量的必要途徑。調節工藝的措施、手段是各方面的,找出問題的症結所在,才能真正解決問題。成型齒輪的缺陷容易導致齒乾傳動的雜訊、磨損加劇、效率降低甚至傳動系統的卡死現象。下面就成型齒輪注射過程中產生主要缺陷的原因及劉策分述如下:

(1)製件不滿。

製件不滿就是製品沒有完全成型,導致這種缺陷的上要原因有:

a.進料調節不當。一是汁算裝置調節得不正確;二是裝料室內被壓實和稍熔化的塑料形成了「料塞」,使部分塑料從裝料室中跳出,部分地堵住裝料室的出料口(柱塞不能椎到最前位置)。

b.射人模具中的料量太少。一是塑料溫度低,塑料流動性差;二是塑模的溫度低,沿成型部分左面而流過的塑料很快冷卻到失去流動性,以致不能完全填滿模腔的各個角落;三是注射壓力不妥;四是生產周期過短,料溫來不及跟上,影響充模成型。

c.模具設計不合理。一是模具本身結構復雜,澆口數目不足或形式不當;二是模腔內排氣措施不力,這種原因導致製件不滿的現象是屢見不鮮的,消除這種缺陷的設計應開設有效的排氣孔道,選擇合理的澆口位置使空氣容易排腺,必要時將型腔的固氣區域的某個局部製成鑲件,使空氣從鑲件縫隙逸出。

d.模具澆注系統有缺陷。一是流道太小、太簿或太長,增加了流體的阻力;二是流道、澆口有雜質、異物塑料炭化物堵塞所致;三足流道、澆口粗糙有傷痕,光潔度不足,影響物料流動。

(2)飛邊。

飛邊又稱溢邊、毛刺、披鋒等,大多發生在摸具的分合位置上,導致該缺陷的主要原因有:

a.模具分型而精度差。模具分型面上粘有凸出異物、活動模板變形曲翹等。

b,模具設計和人料配置不合理。一是在不影響製件完整性前提下,流道應設置在質量對稱中心上,避免出現偏向性流動;二是塑料在熔融狀態下具有很高的流動性和貫穿能力,容易進入活動的或固定的縫隙,要求模具的設計製造精度較高。

c.注笛機的鎖模力不足。注射成型時,由於機械上的缺陷,致使真正的鎖模力不足或不恆定,也會產生飛邊;另一方面由於模具本身平行度不好,也會導致鎖模不緊密而產生飛邊。

d.注射工藝條件差。一是塑料充模狀態過分劇烈;二是加料量調得不準確。也就是說從料斗進入料筒的料量應維持一致

3. catia中裝配汽缸和活塞時出現「由於機械裝置受過分約束,因此無法創建結合」

過約束了,看看那個約束是多的,將那個去掉、

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