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聚氨酯发泡工艺性能分析与参数优化

作　者: 丁旭
导　师: 刘利；朱华
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械工程
关键词: DOE实验设计筛选实验改进实验优化实验交互作用聚氨酯发泡
分类号: U464.134.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

聚氨酯发泡是汽车空气过滤器滤芯的生产工艺中重要的环节,它直接决定了空气过滤器滤芯的质量。聚氨酯发泡工艺涉及化学、机械、流体、电气控制等学科,其工艺复杂,参数繁多,一般都是根据操作人员的经验控制,经常导致过程不稳定,产品报废率高。为此,本文采用以概率论和数理统计为理论基础的试验设计方法对聚氨酯发泡工艺进行深入研究,发现和挖掘工艺参数之间的关联和规律,根据研究结果对工艺进行改善,并为聚氨酯材料国产化和改造设计新的氨酯发泡设备提供理论依据和指导。本文首先对收集到的6个月累计的过滤器滤芯废品进行归类分析,并结合聚氨酯发泡工艺特点,提出采用筛选实验、改进实验、优化实验结合的DOE递进式分步实验策略,利用Minitab实验数据分析软件开展了以搅拌头尺寸等8个分部因子的筛选实验,筛选出对发泡质量的影响主要因子,进而通过全因子设计的完善实验深层次分析了主要因子之间的相互关系,在此基础上提出了工艺参数的改进措施,最后通过优化实验进行参数优化配置,采用响应优化器确定最优化参数法确定发泡工艺的数学模型,并利用相关性和回归分析进行验证和数学模型简化,同时在试生产中进行验证和调整,最终制定出了发泡工艺的标准参数表用于指导实际生产。本文研究成果不但解决了当前实际生产的疑难问题,而且可以并利用本次技术改造的成果,对以后聚氨酯材料国产化和再进行设备制造及流水线建立进行指导和规划。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 课题来源及意义  8
  1.2 聚氨酯发泡工艺概述  8-10
    1.2.1 聚氨酯材料介绍  8-9
    1.2.2 聚氨酯发泡工艺过程  9-10
    1.2.3 聚氨酯发泡工艺参数  10
  1.3 DOE 实验设计介绍  10-12
    1.3.1 试验设计的概念  10-11
    1.3.2 试验设计的原理和方法  11
    1.3.3 试验设计软件Minitab 简介  11-12
    1.3.4 试验设计的应用  12
  1.4 论文主要研究内容  12-13
第二章影响因素分析和 DOE 试验策略  13-17
  2.1 产品报废原因初步分析和界定  13-15
    2.1.1 产品报废统计  13-14
    2.1.2 报废原因初步分析  14-15
  2.2 实验策略  15-17
第三章筛选改进实验及结果分析  17-34
  3.1 筛选实验  17-28
    3.1.1 筛选实验原理  17-18
    3.1.2 参数统计和因子选取  18-22
    3.1.3 筛选实验因子设计  22-24
    3.1.4 实验数据结果分析  24-27
    3.1.5 工艺参数改进  27-28
  3.2 改进实验  28-34
    3.2.1 改进实验目的及全因子设计  28-30
    3.2.2 改进实验数据分析  30-31
    3.2.3 工艺措施  31-32
    3.2.4 工艺措施  32-34
第四章优化实验和数学模型建立  34-58
  4.1 优化实验  34-44
    4.1.1 响应优化器实验分析  34-44
    4.1.2 优化实验论证  44
  4.2 数学模型建立  44-54
    4.2.1 模型优化准备  44-45
    4.2.2 回归模型分析  45-54
    4.2.3 数学模型验证  54
  4.3 其他改进和调整  54-55
    4.3.1 原材料控制  54-55
    4.3.2 设备控制和维护  55
  4.4 过程标准化  55-56
  4.5 生产实践跟踪  56-58
第五章结论与展望  58-60
  5.1 论文完成的主要工作  58
  5.2 论文的创新点  58-59
  5.3 后续工作  59-60
参考文献  60-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  62-64

聚氨酯发泡工艺性能分析与参数优化

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