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全自动注射成型模内贴标复合系统研究

作　者: 陈崇辉
导　师: 杜遥雪
学　校: 五邑大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 全自动注射成型模内贴标复合系统热流道模具优化模拟仿真
分类号: TQ320.662
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着我国经济的发展和人们对时尚的追求,一种新的包装技术——模内贴标技术得到了快速的发展,然而实现这项技术的核心设备大多还需要国外进口。基于此,本文从模内贴标制品的成型质量出发,包括怎样解决或减少模内贴标制品易出现的冲墨和起皱以及翘曲变形等问题,分别对注塑机、注塑工艺、送标机和模具等复合系统进行分析与设计。模内贴标产品壁厚一般都较薄,且外观质量要求高,因此要求注塑机注射速度快、精密、稳定性高,针对这些要求本文从液压系统、合模系统上分别进行考虑,在注射动力上采用双缸差动液压技术,完成了双缸差动系统的数学建模和推导,得到了双缸差动液压系统具有高速稳定的效果；注塑机合模系统同样也影响着制品的精度,同时还关系着注塑机的生产能力与节能降耗,因此对双曲肘式合模系统的几个部件进行了优化,找到了一种能产生最大行程比和最大力放大倍数的零件尺寸,并根据优化结果设计出双曲肘合模机构；为提高生产率,实现自动化,根据贴标的特点设计了一款自动送标机。模内贴标制品出现的问题除冲墨和起皱外还有翘曲变形,本文单纯从注塑工艺方面考虑解决这些问题,总结出在塑料容许的温度范围内注塑温度越高剪切应力越低,相应冲墨和起皱问题就会越少；对翘曲变形问题进行了冷却分析和保压分析,通过改善水温和优化冷却管路降低了制品体积收缩率和体积收缩率的差异；通过两次优化保压曲线,进一步地降低了制品的体积收缩率和体积收缩率差异,达到了均衡保压的目的,制品的收缩率基本一致,翘曲变形也大大降低；通过正交优化分析,找到了影响翘曲变形和变形量的最大工艺影响因素和最优工艺组合,使优化后制品的体积收缩率由原来的8.4%降低到3.3%。针对模内贴标模具是否适合采用热流道技术进行了模拟仿真分析,发现采用热流道技术能很好地改善模内贴标制品冲墨、起皱以及薄壁制品快速充填的问题。基于文章所做的分析结果,创新设计了一套采用热流道技术的倒装模具,把制品的倒扣机构和顶出机构都放在前模,前模采用传统的油缸顶出,油缸设计在模具内侧,不占用外部空间。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 模内贴标技术的应用发展  9
  1.2 模内贴标国内外研究现状  9-10
  1.3 模内贴标技术存在的问题  10-11
  1.4 注塑机发展历史和发展现状  11-13
    1.4.1 注塑机的发展概况  11-12
    1.4.2 精密注塑机的标准  12-13
  1.5 注塑工艺的研究现状  13-14
  1.6 本课题研究的主要内容及创新点  14-16
第二章模内贴标复合系统的设计  16-31
  2.1 模内贴标复合系统的整体设计  16
  2.2 合模系统优化  16-21
    2.2.1 双曲肘式合模机构数学模型  16-18
    2.2.2 双曲肘机构优化设计  18-21
  2.3 液压传动系统  21-26
    2.3.1 双缸差动液压系统的静态分析  22-23
    2.3.2 双缸差动液压系统的传递关系  23-26
    2.3.3 注射系统液压原理图  26
  2.4 送标机的设计  26-30
    2.4.1 送标机整机设计方案  27
    2.4.2 送标机关键部件的设计  27-28
    2.4.3 气压回路的设计  28-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章模内贴标注塑工艺优化  31-55
  3.1 模内贴标制品缺陷的分析  31-36
    3.1.1 模内贴标产品常出现的缺陷  31
    3.1.2 注塑熔体的剪切应力  31-36
  3.2 模内贴标制品的冷却优化  36-39
    3.2.1 冷却管道结构布置优化  36-38
    3.2.2 水路的进水口温度的优化  38-39
  3.3 保压优化  39-48
    3.3.1 保压优化的步骤  39-42
    3.3.2 保压曲线优化  42-46
    3.3.3 保压曲线对制品实验规律  46-48
  3.4 模内贴标用热流道技术和冷流道技术的区别  48-50
  3.5 过滤器面板注塑工艺参数正交优化  50-54
    3.5.1 因素水平的选择  50-51
    3.5.2 数据的分析  51-54
  3.6 本章小结  54-55
第四章热流道倒装模内贴标模具设计  55-68
  4.1 模内贴标模具的特点  55-56
    4.1.1 模内贴标模具设计要点  55-56
    4.1.2 模内贴标模具的总体分析  56
  4.2 热流道模具  56-59
    4.2.1 热流道模具设计注意事项  56-57
    4.2.2 热流道模具流道直径计算  57-58
    4.2.3 热流道所需热容估算  58
    4.2.4 加热段所需热容的计算  58-59
  4.3 模具结构的分析  59-67
    4.3.1 型腔的排布  59-60
    4.3.2 分型面的确定  60
    4.3.3 斜顶机构的设计  60-61
    4.3.4 过滤器盖的斜顶设计  61
    4.3.5 斜顶的设计  61-62
    4.3.6 倒装机构设计  62-64
    4.3.7 热流道模具的整体设计  64-67
  4.4 本章小结  67-68
结论与展望  68-70
  结论  68
  展望  68-70
参考文献  70-75
攻读硕士期间发表的论文  75-76
致谢  76

全自动注射成型模内贴标复合系统研究

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