1. AI(人工智能)在机械领域有哪些应用
1.机械领域的主要应用:1.1 机械设计 机械设计实际上是一个模型的综合和分析的过程,它不仅包括大量的计算、分析、绘图等数值计算型工作;还包括拟定初始方案,选择最优方案,制定合理结构等方案设计工作。 目前, 有些企业已引入CAD/CAM 系统, 由于CAD/CAM系统对符号推理工作需要综合运用多种科学的专门知识和丰富的实践经验才能解决,这需要CAD/CAM系统具有智能性,因此,设计智能化已成为机械设计中一个很热门的研究课题之一,它把计算机从数值处理扩展到非数值处理,包括知识与经验的集成、推理和决策,力图使机械设计过程自动化,减少人类专家在设计过程中由于个人因素造成的不足。此外,与传统设计方法相比,专家系统在机械设计中有着不可比拟的优势,它不仅可以长期稳定工作、节省成本,还可以为专家知识特别是启发式知识提供存储手段和传授途径、易于继承。1.2 机械制造 在机械生产制造过程中,需要为工厂中所有的装配机器供应零件。目标可能由监控者提供,也可能由系统对当时状态做出评估而产生。智能系统怎样推断出适当的目标,然后构造试图达到目标的动作序列,这个过程通常称为规划(planning), 它是自动问题求解的特例,是人工智能研究的重要子领域。 此外,计算机集成加工系统(CIMS)和柔性加工系统(FMS)在近年来获得迅速发展。在一个复杂的加工过程中,不同条件下的多种操作是必要的。环境的不确定性以及系统软硬件的复杂性,向当代工程师们设计和实现有效的集成控制系统提出了挑战。为了把现有的Petri 网技术用于现代加工系统,需要开发一种新技术,把机器智能技术和Petri 网理论以及智能离散事件控制器连接起来。1.3 机械电子工程 在许多工程系统中,往往由于内部结构复杂,存在着对加工过程控制及故障诊断等方面的困难,一般的PID 等典型控制方法虽然能解决一些问题,但在一些场合已不能满足生产的要求,当前,典型的机电一体化产品- 数控机床、交流伺服驱动装置等正在向数字化、小型化、高精度等方向发展,为监控带来新的挑战,由于模糊神经网络控制不依赖控制对象和数学模型,具有较强的鲁棒性,是一种非线性的控制方法,在解决此类问题中有很好的优势。而专家系统主要用于复杂的机械系统,能够克服基于模型的故障诊断方法对模型的过分依赖性。1.4 机械系统故障诊断 对机械设备进行故障诊断主要是通过对设备敏感部位的信号利用传感器进行数据采集和特征提取,根据不同机械部件在不同时间和状态下具有不同的特征,来判断是否工作正常。它包含两方面的内容,即对系统运行状态进行监测和发现异常情况后对故障进行分析、诊断。在系统运行过程中,若某一时刻系统发生故障,领域专家可以凭借视觉、听觉、嗅觉、触觉或测量设备得到一些客观数据,并根据对系统结构和系统故障历史的深刻了解很快做出判断,确定故障的原因和部位。对于较为复杂的系统,这种基于专家系统的故障诊断方法尤为有效。2 人工智能在机械系统中的应用方法 应用机械系统的AI 技术传统上可以分为专家系统(ES)、人工神经网络(ANN)、模糊集理论(FST)和启发式搜索(GA)四类。2.1 专家系统(Expert System .ES) 专家系统是人工智能的主要分支之一。一个典型的专家系统由四部分组成:知识库、推理机、知识获取机制和人机界面。专家系统按其知识表达方式不同,可分为基于规则和基于框架的专家系统;按其推理方式不同可分为正向推理和逆向推理。在知识表达方面,利用产生式规则进行知识表达,一方面得有益于现有人工智能语言,另一方面,它的表达合乎人的心理逻辑,便于进行知识获取,利于人们接受,利用框架进行知识表达得到了越来越多的应用。在诊断推理方面,主要表现在对推理逻辑和推理模型的研究,在人工智能领域,存在着许多推理逻辑,在专家系统中广泛使用模糊推理逻辑降低系统复杂性,在机械系统故障诊断上能产生很好的效果。专家系统技术的研究和应用正以前所未有的速度在故障诊断、模拟仿真、自动控制、工艺编程、生产规划、产品设计等许多机械工程领域不断发展。随着研究工作的不断深入,一些新的技术方法和先进制造技术正融入机械工程专家系统技术的研究和应用中,不仅使知识表示、知识库构建、知识获取和推理模式等关键技术的研究取得了一定成果,还出现了一些集成式的新型专家系统,如神经网络专家系统、模糊专家系统、基于Internet 的专家系统、CAD 专家系统、CAPP 专家系统等。他们综合利用了专家系统启发性、透明性、灵活性以及具有处理不确定知识能力的特点,使机械工程专家系统的应用领域不断拓宽。2.2 人工神经网络(artificial neural network. ANN) 人工神经网络是模拟的生物激励系统,将一系列输入通过神经网络产生输出。这里输出、输入都是标准化的量,输出是输入的非线性函数,其值可由连接各神经元的权重改变,以获得期望的输出值,即所谓的训练过程。基于数值计算方法的神经网络,将已有数据和已知系统模式作样本,通过学习获得两者的映射关系,实现了对人类经验思维的模拟。 由于神经网络具有原则上容错、结构拓扑鲁棒、联想、推测、记忆、自适应、自学习、并行和处理复杂模式的功能,使其在工程实际存在着大量的多故障、多过程、突发性故障、庞大复杂机器和系统的监测及诊断中发挥着较大作用。 在机械系统的应用方式有:从模式识别角度应用神经网络作为分类器进行故障诊断;从预测角度应用神经网络作为动态预测模型进行故障预测;利用神经网络极强的非线性动态跟踪能力进行基于结构映射的故障诊断;从知识处理角度建立基于神经网络的诊断专家系统等。目前,为提高神经网络在实用中的学习和诊断性能,主要从神经网络模型本身改进和模块化模型诊断策略两方面开展研究;同时,与模糊逻辑的结合研究也是一个研究热点。2.3 模糊集理论(Fuzzy Sets Theory. FSN) 人的认知世界包含大量的不确定之时,需要对所获信息进行一定的模糊化处理,以减少问题的复杂度。1965 年Zadeh 创立的模糊集理论是处理不确定性的一种很好的方法。模糊逻辑可认为是多值逻辑的扩展,能够完成传统数学方法难以做到的近似推理。目前基于多类电量测试信息模糊融合的模拟电路故障诊断方法已经提出。基于K故障节点诊断法和最小标准差法的元件故障隶属函数构造方法,以及基于可测点电压与不同测试频率下电路增益的模糊信息融合诊断算法也已阐述。分别利用此两类测试信息及K 故障诊断法和最小标准差法,对电路进行初步诊断,再运用模糊变换及故障定位规则, 得到融合的故障诊断结果。模拟实验结果表明,所提方法大大提高了机械系统故障定位的准确率。2.4 启发式搜索(Heuristic Search. HS) 遗传算法(Genetic Algorithms ,GA)和模拟退火(Simulated Annealing ,SA)算法是近年来逐渐兴起的两种启发式搜索,通过随机产生新的解并保留其中较好的结果,并避免陷入局部最小,以求得全局最优解或近似最优解。GA是由数字串的集合表示优化问题的解,通过遗传算子,即选择、杂交和变异的操作对数字串寻优。SA 在已知解的邻近区产生新的解,并逐渐缩小邻近区域的大小,直到逼近全局的最优解。两种方法都可以用来求解任意目标函数和约束的最优化问题。 在交流伺服系统中采用遗传算法的模糊神经网络控制较之传统的PID 控制方式具有响应速度快、误差小、无震荡、伺服性能强等优点,仿真结果表明,将遗传算法融入模糊神经网络控制器来控制交流伺服系统,其系统的响应超调量明显减少,具有较好的抗干扰性、伺服性。3 人工智能在机械系统中的发展趋势 人工智能中的四种主要工具, 即ES、ANN、FST 和GA,虽然在机械领域有不同程度的应用,但各自都存在一些局限:ES 存在知识获取的“瓶颈”、知识难以维护、应用面窄、诊断能力弱等问题。ANN 在外推时误差较大、系统结构变化时ANN 的组成结构也要变化、难以实现基于结构化知识的逻辑推理、缺乏解释能力等。FST 存在可维护性问题。GA 在依据的信息发生畸变时,难以保证可靠性等。 目前,缺少一种普遍有效的方法应用于机械系统的各个领域。混合智能,即综合多种智能技术用以设计、控制、监测机械系统成为新的发展趋势。结合的方式主要有基于规则的专家系统与神经网络相结合,CBR 与基于规则系统和神经网络的结合,模糊逻辑、神经网络与专家系统的结合等。其中模糊逻辑、神经网络与专家系统结合的诊断模型是最具发展前景的,也是目前人工智能领域的研究热点之一。混合智能在机械系统的应用中有如下发展趋势:由基于规则的系统到混合模型的系统,由领域专家提供知识到机器学习、由非实时诊断到实时诊断、由单一推理控制到混合推理控制策略等。4 人工智能在机械系统中的应用实例 智能技术在机械领域已经有了许多成功的应用。在工程中,典型的专家系统有帮助工程师发现结构分析问题的分析策略的SACON 系统;帮助识别和排除机车故障的DELTA 系统;帮助操作人员检测和处理核反应堆事故的REACTOR 系统。 在故障诊断方面,1967 年在美国航天局(NASA)倡导下,由美国海军研究室(ONR)主持美国机械故障预防小组(MFPG),积极从事故障诊断技术研究和开发。目前各种类型的故障诊断和维修专家系统已用于美国F- 15 战斗机、B- 1B 轰炸机、海军舰艇、陆军军械装置等现役装备的故障诊断和维修中。在我国,华中理工大学研制了用于汽轮机组工况监测和故障诊断的智能系统DEST;哈尔滨工业大学和上海发电设备成套设计研究所联合研制了汽轮发电机组故障诊断专家系统MMMD- ;清华大学研制了用于锅炉设备故障诊断的专家系统等等。 在电路和数字电子设备方面,MIT 研制用于模拟电路操作并演绎出故障可能原因的EI 系统;美国海军人工智能中心开发了用于诊断电子设备故障的IN- ATE 系统;波音航空公司研制了诊断微波模拟接口MSI 的IMA 系统;意大利米兰工业大学研制用于汽车启动器电路故障诊断的系统。 2006 年初,上海交通大学机电控制研究所、上海市农业机械研究所成功研制了适用于我国数字农业特点的两种主要智能型农业机械:中、小型收割机智能测产系统及其配套软件;智能变量施肥、播种机及其配套软件。虽然相关的应用实例还有很多,但它们大都处于实验室或小范围试验状态,限于成本、技术等问题,不能得到普及应用,这将成为智能技术在机械领域应用的“瓶颈”。引用: http://teardown.eefocus.com/xuweitao/blog/08-01/141923_aa9c4.html
2. 注塑机怎样调
产品发脆往往由于物料在注塑过程中降解或其他原因。
⑴注塑问题:
<1>料筒温度低,提高料筒温度;
<2>喷嘴温度低,提高它;
<3>如果物料容易热降解,则降低料筒喷嘴温度;
<4>提高注射速度;
<5>提高注射压力;
<6>增加注射时间;
<7>增加全压时间;
<8>模温太低,提高它;
<9>制件内应力大,减少内应力;
<10>制件有拼缝线,设法减少或消除;
<11>螺杆转速太高因而降解物料。
⑵模具问题:
①制品设计太薄;
②浇口太小;
③分流道太小;
④制品增加加强筋、圆内角。
⑶物料问题:
①物料污染;
②物料未干燥好;
③物料中有挥发物;
④物料中回料太多或回料次数太多;
⑤物料强度低。
⑷设备问题:
①塑化容量太小;
②料筒中有障碍物促使物料降解尺寸不准原因一:成型用胶料
胶料的流动性过强,向上收缩率有差异原因二:注塑机及注塑条件
1.射胶压力太低
2.保压太低
3.模温不适当
4.冷却时间太短
5.锁模力不足够原因三:产品及模具设计
1.产品的尺寸公差太严格
2.模具不够刚硬
3.入水形式和位置不当飞边1:锁模力不足时,模板有可能被模穴内的高压撑开,熔胶溢出,产生毛边2:塑料计量过多,过量的熔胶被挤入模穴,模板有可能被模穴内的高压撑开,熔胶溢出,产生毛边。3:料管温度太高,熔胶太稀,容易渗入模穴各处的间隙,产生毛边4:4.射压过高保压压力太大解决方法
1.确认锁模力是否足够。
2.确认计量位置是否正确。
3.降低树脂温度和模具温度。
4.检查射出压力是否适当。
5.调整射速。
6.变更保压压力或转换位置。
以上问题都解决了,还有飞边(1)钳工研配没到位(2)钳工研合没法到位,因为此分型面处加工时缺肉太多(程序原因,刀具原因,操做者原因及磕碰等等),须烧焊
钳工最喜欢ABS等塑料的活
PP则反之会胶线会胶线是原料在合流处产生细小的线,由于没完全融合而产生,成品正、反面都在同一部位上出现细线,如果模具的一方温度高,则与其接触的会胶线比另一方浅。
1提高原料温度,增加射出速度则会胶线减小.
2提高模具温度,使原料在模具内的流动性增加,则原料会合时温度较高,使其会胶线减小.
3CATE的位置决定会胶线的位置,基本上会胶线的位置都进胶方向一致.
4模具中间有油或其它不易挥发成分,则它们集中在结合处融合不充分而成会胶线,
5受模具结构的影响,完全消除会胶线是不可能的,所以调机时不要约束在去除会胶线方面,而是将会胶线所产生的不良现象控制中最小限度,这一点更为重要.成型机原料温度低,流动性不足射出压力低射出速度慢灌嘴冷料或太长灌嘴处变形造成阻力大(压力损失)
模具模具温度低模具内排气不良GATE位置不良GATE流道过小从GATE到会胶线产生位置的距离过长(L/T的关系)模具温度不平衡
原料原料流动性不良原料固化速度快原料烘干不足另:塑性成型中缺陷是不可避免的,而且是相互联系的得,我们所能做的只是:将各种缺陷的程度降到工艺允许的范围,或是降到我们能力所能达到的范围,能否得到完美的产品就看天意了!哈哈。鄙人一点粗见。我个人认为除了芯子造成的会胶线外,产品的厚度不均是造成会胶线的主要原因,所以要解决这类会胶线最好通过修改模具来解决。处理交融线主要还在模具上,改进主浇口和流道的大小,试用浇口的进料方式和位置,考虑模具的排气位置,应该可以解决这种现象。一般密而多的芯子产生的胶线比较难处理,产品设计人员应该考虑产品的表明处理,比如产品表明的沙底或花纹、皮纹可以有效的掩盖胶线。翘曲射出时,模具内树脂受到高压而产生内部应力,脱模后,成品两旁出现变形弯曲,薄壳成型的产品容易产生变形。
1成型品还没有充分冷却时,进行顶出,通过顶针对表面施加压力,所以会造成翘曲或变形。
2成型品各部冷却速度不均匀时,冷却慢收缩量加大,薄壁部分的原料冷却迅速,粘度提高,引起翘曲。
3模具冷却水路位置分配不均匀,须变更温度或使用多部模温机调节。
4模具水路配置较多的模具,最好用模温机分段控制,已过到理想温度。成型机原料温度低,流动性差,保压高,保压时间长,射出压力高,射出速-度慢,冷却时间短
模具模具温度低,模具上有温差,模具冷却不均匀不充分,脱模不良
原料原料的流动性不够
还有塑料件设计问题----主要是壁厚均匀度
除了壁厚均匀度之外.
冷却系统也不可忽视熔接痕产品接痕通常是由于在拼缝处温度低、压力小造成。
⑴温度问题:
①料筒温度太低;
②喷嘴温度太低;
③模温太低;
④拼缝处模温太低;
⑤塑料熔体温度不均。
⑵注塑问题:
①注射压力太低:
②注射速度太慢。
(3)模具问题:
<1>拼缝处排气不良;
<2>部件排气不良;
<3>分流道太小;
<4>浇口太小;
<5>三流道进口直径太小;
<6>喷嘴孔太小;
<7>浇口离拼缝处太远,可增加辅助浇口;
<8>制品壁厚太薄,造成过早固化;
<9>型芯偏移,造成单边薄;
<10>模子偏移,造成单边薄
<11>制件在拼缝处太薄,加厚;
<12>充模速率不等;
<13>充模料流中断。
(4)设备问题:
①塑化容量太小;
②料筒中压力损失太大(柱塞式注压机)。
⑹物料问题:
①物料污染;
②物料流动性太差,加润滑剂改善流动性粘模模具:1顶出机构不够完善
2抛光不够(脱模方向太粗糙)
3检查模具是否有倒勾和毛刺。
4检查脱模机构动作先后顺序。
成形:1注射压力太大致使撑模。
2保压太大致使撑模。
3料温太高致使塑料变脆。
4模温太低。
5射料不足。粘模有时和设计也有很大关系,理论上要求,产品要落在动模上,但是有时会落在定模,上述的说法很对,但是如果设计时,动模的粘力没有定模大时,肯定会粘模。这也是设计时最要注意的地方。对抛光不良,我有些体会。曾设计风轮,高约160,10多个风叶,风叶宽2,每个风叶下两个2MM顶杆,拔模斜度0.125度,顶出时,顶杆全都弯了而塑件纹丝不动,可见抱紧力多大。当时大家议论纷纷,有领导认为模具结构不合理须重新设计等等。我请教了我认为很有经验一位注塑工艺师告我道:抛光不好。我坚持了这一看法认为先再次抛光看结果再说。抛了约有三天(窄缝极难抛还要求对接处合牙)一试模顺利顶出。后来,类似的模具又交给我设计,注意了抛光,第一次试模就OK。也可能是脱模斜度不够
包括模具冷却水道的均衡性都是非常重要的注塑不满注塑不满的主要原因是计量不够及熔体因冷却或流动性(熔融指数低)的原因。
解决主要是从以下方面着手:
材料
提高材料的流动性,根据流动比选择适当的熔融指数材料
模具
1.浇口加大及抛光流道,减小进胶阻力。
2.增加排气。
3.冷却水道设计预防有过冷部份
产品
1.预防有过薄的结构
工艺
1.尽可能提高注塑温度及模具温度,增加材料的流动性
2.尽可能提高注塑速度和压力,缩短产品填充时间
3.稍增加保压时间和压力,以利二次补料
4.稍增加背压(作用不太)
注塑机
检查是否堵塞。内应力注射模塑制品的内应力是由于成型加工不当、温度变化、溶剂作用等原因所产生的应力。其本质就是高弹变形被冻结在制品内而形成的。
内应力会影响模塑制品的性能,还会使制品在垂直于流动方向的力学强度降低,造成塑品开裂。
内应力有取向应力、体积温度应力、与制品脱模时的变形应力。内应力的分散与消除:
塑料材料:材料中的杂质易造成内应力,多组份塑料各组应分散均匀,排气好,造粒时颗粒就塑化均匀,制品内应力就小。
制件设计:应该力求表面积与体积之比尽量小,比值小的厚制件冷却缓慢,内应力较小,比值大的易产生内应力。
模具设计:浇口小保压时间短,制品内应力小,反之就较大。
工艺条件:工作温度影响很大。注射模冷却系统的设计及分析在注射成型过程中,模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等,并且对生产效率起到决定性的作用,在注射过程中,冷却时间占注射成型周期的约80%,然而,由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同,模具温度的要求也不尽相同。因此,对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上也决定了塑件的质量和生产成本。1模具湿度对塑件的影响影响注射模冷却的因素很多,如塑件的形状和分型面的设计,冷却介质的种类、温度、流速,冷却管道的几何参数及空间布置,模具材料,熔体温度,塑件要求的顶出温度和模具温度、塑件和模具间的热循环交互作用等。(1)低的模具温度可降低塑件的成型收缩率。(2)模具温度均匀、冷却时间短、注射速度快可以减小塑件的翘曲变形。(3)对于结晶性聚合物,提高模具温度可使塑件尺寸稳定,避免后结晶现象,但是将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷。(4)随着结晶型聚合物的结晶度的提高,塑料的耐应力开裂性降低,因此降低模具温度是有利的。但对于高粘度的无定型聚合物,由于其耐力开裂性与塑件的内应力直接相关,因此提高模具温度和充模速度,减少补料时间有利的。(5)提高模具温度可以改善塑件的表面质量。2模具温度的确定注射成型工艺过程中,模具温度直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑周期和塑件质量。而模具温度的高低取决于塑料结晶性、塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力和模塑周期等。对于无定型聚合物,其熔体在注入模腔后随着温度的降低而固化,但并不发生相的转变,模温主要影响熔体的粘度,即充模速率。因此,对于熔融粘度较低和中等的无定型塑料如聚苯乙烯、醋酸纤维素等,采用较低的模具温度可以缩短冷却时间。对于熔融粘度高的塑料如聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜等,则必须采取较高的模具温度以避免产生冷流痕、注不满等缺陷,同时由于其软化温度较高,提高模具温度可以调整塑件的冷却速率,使之均匀一致,以防止塑件因温度差过大而产生凹痕、内应力和裂纹等问题。结晶性聚合物在注入模腔后,当温度降低到熔点以下即开始结晶,结晶的速率受冷却速率并最终由模具温度控制。高的模具温度将导致大的结晶速率,有利于分子的松驰过程,因此尺寸稳定但是塑件发脆,适用于结晶速率很小的塑料如聚对苯二甲酸乙二酯。低的模具温度将导致塑件中的分子结晶度的降低,对于玻璃化温度低于室温的塑料如聚烯烃类将出现后结晶现象,从而引起尺寸和力学性能的变化。适宜的模具温度区域,冷却速率适中,分子的结晶和定向也都是适中的。3注射模冷却系统的设计及分析3.1注射模冷却系统设计的原则设计冷却系统需要考虑模具的结构、塑件的尺寸和壁厚、镶块的位置、熔接痕的产生位置等。(1)塑件厚度均匀,冷却通道至型腔表面的距离相等,亦即冷却通道的排列与型腔的形状相吻合,塑件壁厚处冷却通道应靠近型腔,间距要小以加强冷却。一般冷却通道与型腔表面的距离大于10mm,为冷却通道直径的1~2倍。(2)在模具结构允许的前提下,冷却通道的孔径尽量大,冷却回路的数量尽量多,以保证冷却均匀。(3)为防止漏水,镶块与镶块的拼接处不应设置冷却通道,并注意水道穿过型芯、型腔与模板接缝处时的密封以及水管与水嘴连接处的密封,同时水管接头部位设置在不影响操作的方向,通常在注射机的北面。(4)浇口处应加强冷却。由于浇口附近温度最高,通常可使冷却水先流经浇口附近,再流向浇口远端。(5)降低入水与出水的温度差,避免模具表面冷却不均匀。(6)冷却通道要避免接近塑件熔接痕的生产位置,以免降低塑件的强度。(7)冷却通道内不应有存水和产生回流的部位,应避免过大的压力降。冷却通道直径的选择要易于加工清理,一般为φ6~φ12mm。3.2注射模的冷却分析由于实际塑件的形状往往十分复杂,因此借助于一些简化公式或经验公式来分析冷却系统的可行性存在着很大的局限性。MPI/Cool应用边界元的方法分析模具冷却系统对模具和塑件温度场的影响,优化冷却系统的布局,以达到使塑件快速、均衡冷却的目的,从而缩短注射成型的冷却时间,提高生产效率。其流程图如图1所示。3.2.1建模及准备阶段输入CAD模型网格划分选择材料设计浇注系统确定浇口位置选择注射机确定注射工艺参数设定分析参数分析计算冷却问题解决用三维CAD软件Pro/E对塑件建模,通过IGES文件交换格式读入MPI,并转变成中性面模型,冷却系统和浇注系统在MPI中用手工或浇注系统导向模板创建塑料齿轮的成型缺陷分析与对策1前言
塑料齿轮由于它的质轻、价廉,传动噪声小,不需后加工,生产工序少,又因其强度和刚度接近于金属材料,可以代替有色金属和合金,因此,它在工业上的应用正在逐步扩大,现已广泛应用于机械、仪表,电讯、家用电器、玩具产品和各种记时装置中。由于成型塑料齿轮的模具有其特殊性,因而塑料齿轮形成了一种特殊类型的注射模。
2齿轮材料
齿轮材料纤综合考虑使用性能、工艺性能和经济性,选用聚甲醛(又称POM),该材料具有优异的综合性能,强度、刚性高,抗冲击,疲劳、蠕变性能较好,自润滑性能优良,摩擦系数小且耐摩性好,吸水小,产品尺寸稳定,适用于制造各种齿轮、传动零件或减摩零件等。
3注射工艺
3.1温度
注射过程中的温度主要足指熔胶温度和模具温度,因为两者都对整个注射过程有重要影响。要同时有最高的充填速度,又能保持塑件的特性,就需要有适当的熔胶温度。模温越高,填模速度越快。模温控制塑料的充填速度、成品冷却时间和成品的结晶度。实际生产中聚甲醛塑料合理的喷嘴温度和料筒见表1。模具温度对齿轮成型周期及成品质量(如应力、系数率、尺寸公左、机械性能等)有决定性影响的参数,对POM材料而言,成型齿轮的模温控制范围为90度C~120度C。
3.2注射压力与模温的关系
注射压力对塑料充填起决定性作用,而注塑压力与塑料温度、模具温度又是相互制约的。利用注塑绘图法,找出能止产优良成品的最佳参数组合,通过射胶压力与模具温度关系图,就可以找出合理的射胶压力和模具温度组合,如图1所示。由曲线图可知,ABCD范围内的各点,代表能生产优质产品的压力和棋具温度组合。超过CD曲线便会造成成品飞边或尺寸过大;低于AB曲线会造成成品尺寸过小或充填不满,最佳的组合在X点,因它容许有最大的参数变化范围。4模具结构及制造
目前,大多数注射成型齿轮的模数在lun以下,为防止齿轮变形和收缩,齿轮厚度在2~3mm左右。模具结构如图2所示,成型齿轮注塑模采用均匀分布的3点浇门如图3所示,这样一方面町以保证齿轮的精度,另一方面可以去除点浇口废料。齿轮采用顶杆顶出,型芯采用镶件结构。
在设计齿轮模具型腔时,要正确掌握齿轮各参数的收缩状况,如果计算收缩率和实际收缩率有较大差距,则需重新制造型腔。型腔的加工精度是保证塑判齿轮精度的主要手段,该模具采用加工精度较高的精密线切割加工齿轮的型腔。对单个零件的加工精度,要注意检测零件的尺寸公左和形位公差。对成型齿轮的组合件,要求其同轴度达到0.003mm。5成型齿轮的主要缺陷及对策
生产实践表明,成型齿轮的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面,刘于较成熟的塑料工厂,如果使用的注射机和模具在各方面比较理想,容易获得合格的制件质量。生产过程的工艺调节是提高制件产量、质量的必要途径。调节工艺的措施、手段是各方面的,找出问题的症结所在,才能真正解决问题。成型齿轮的缺陷容易导致齿乾传动的噪声、磨损加剧、效率降低甚至传动系统的卡死现象。下面就成型齿轮注射过程中产生主要缺陷的原因及刘策分述如下:
(1)制件不满。
制件不满就是制品没有完全成型,导致这种缺陷的上要原因有:
a.进料调节不当。一是汁算装置调节得不正确;二是装料室内被压实和稍熔化的塑料形成了“料塞”,使部分塑料从装料室中跳出,部分地堵住装料室的出料口(柱塞不能椎到最前位置)。
b.射人模具中的料量太少。一是塑料温度低,塑料流动性差;二是塑模的温度低,沿成型部分左面而流过的塑料很快冷却到失去流动性,以致不能完全填满模腔的各个角落;三是注射压力不妥;四是生产周期过短,料温来不及跟上,影响充模成型。
c.模具设计不合理。一是模具本身结构复杂,浇口数目不足或形式不当;二是模腔内排气措施不力,这种原因导致制件不满的现象是屡见不鲜的,消除这种缺陷的设计应开设有效的排气孔道,选择合理的浇口位置使空气容易排腺,必要时将型腔的固气区域的某个局部制成镶件,使空气从镶件缝隙逸出。
d.模具浇注系统有缺陷。一是流道太小、太簿或太长,增加了流体的阻力;二是流道、浇口有杂质、异物塑料炭化物堵塞所致;三足流道、浇口粗糙有伤痕,光洁度不足,影响物料流动。
(2)飞边。
飞边又称溢边、毛刺、披锋等,大多发生在摸具的分合位置上,导致该缺陷的主要原因有:
a.模具分型而精度差。模具分型面上粘有凸出异物、活动模板变形曲翘等。
b,模具设计和人料配置不合理。一是在不影响制件完整性前提下,流道应设置在质量对称中心上,避免出现偏向性流动;二是塑料在熔融状态下具有很高的流动性和贯穿能力,容易进入活动的或固定的缝隙,要求模具的设计制造精度较高。
c.注笛机的锁模力不足。注射成型时,由于机械上的缺陷,致使真正的锁模力不足或不恒定,也会产生飞边;另一方面由于模具本身平行度不好,也会导致锁模不紧密而产生飞边。
d.注射工艺条件差。一是塑料充模状态过分剧烈;二是加料量调得不准确。也就是说从料斗进入料筒的料量应维持一致
3. catia中装配汽缸和活塞时出现“由于机械装置受过分约束,因此无法创建结合”
过约束了,看看那个约束是多的,将那个去掉、