模温机结构设计(26页).doc
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1、-模温机结构设计-第 24 页安庆职业技术学院(2015)届毕业论文(设计)题目: 模温机结构设计 姓 名: 何二四 学 号: 6121434013 班 级: 机电四班 所在系别: 机电工程系 所在专业: 机电一体化 完成时间: 2015年3月20日 指导教师: 凌中水 安庆职业技术学院毕业论文(设计)任务书题目: 模温机结构设计 姓名: 何二四 学号: 6121434013 系别: 机电工程系 专业: 机电一体化 班级: 机电四班 指导教师: 凌中水 2014年11月15日(一)课题意义及内容 水箱或油箱、加热冷却系统、动力传输系统、液位控制系统以及温度传感器、注入口等器件组成。通常情况下,
2、动力传输系统中的泵使热流体从装有内置加热器和冷却器的箱中到达模具,再从模具回到箱;温度传感器测量热流体的温度并把数据传送到控制部分的控制器;控制器调节热流体的温度,从而间接调节模具的温度。如果在生产中,模具的温度超过控制器的设定值,控制器就会打开电磁阀接通进水管,直到热流液的温度,即模具的温度回到设定值。如果模具温度低于设定值,控制器就会打开加热器。 2014年11月15日(二)目的要求 度的目的和模具温度对注塑件的影响注塑工艺中,控制模具温度的主要目的一是将模具加热到工作温度,二是保持模具温度恒定在工作温度。以上两点做的成功的话,可以把循环时间最优化,进而保证注塑件稳定的高质量。模具温度会影
3、响表面质量,流动性,收缩率,注塑周期以及变形等几方面。 2014年11月15日(三)计划进度2015.03定稿打印、准备答辩 2015年3月17日(四)审批意见系(专业)负责人签字 年 月 日(五)指导老师签名 签名:年 月 日(六)注意事项1、本任务书一式三份,各系留存一份,交教务处一份,教研室一份;2、学生应在知道老师的指导下,根据本任务书要求制定具体的实施计划并按时完成任务。年 月 日安庆职业技术学院毕业论文(设计)指导记录册题目: 模温机结构设计 姓名: 何二四 学号: 6121434013 系别: 机电工程系 专业: 机电一体化 班级: 机电四班 指导教师: 凌中水 2014年11月
4、15日(一)论文摘要:(学生填写) 析式模糊控制方法的基础上,剖析了系统存在较大超调的原因,进而引入跟踪受控对象瞬时状态的升温速率因子,并提出根据该因子在控温过程中从宏观上合理安排控制策略的分层控制方法,用以实现模温机的温度控制。实验数据表明该方法能有效抑制超调现象,从总体上优化系统的控制性能。 2014 年11 月15 日(二)参考书目:(学生填写) 1邓昭铭,张莹. 机械设计基础M. 北京:高等教育出版社,2000. 2彭文生,黄华梁. 机械设计教学指南M. 北京:高等教育出版社,2002. 3王兆义. 可编程控制器教程M. 北京:机械工业出版社,2001. 4陈立定. 电气控制与可编程序
5、控制器的原理及应用M. 北京:机械工业出版社,2004. 5陈海魁. 机械制造工艺基础. 北京:中国劳动社会保障出版社,2000. 6李魁胜. 铸造工艺设计基础. 北京:机械工业出版社,2003. 7左建明. 液压与气压传动M. 北京:冶金工业出版社,2008. 8张巨香. 机械制造基础实习. 南京:南京大学出版社,2007. 2014年11月15日(三)论文提纲:(学生填写)模温机的发展状况高温水蒸汽通入模具型腔加热模具的模具温度控特点.模温机的工作原理控制系统控制系统原理水蒸气控制系统高温干空气控制系统高光模具模具温度控制机气阀控制系统新一代模温机模具温度控制机设计图 2014年11月15
6、日(四)提纲修改意见:(指导教师填写)学生收到意见时间:学生收到意见签名:年 月 日(五)初稿修改意见:(指导教师填写)学生收到意见时间:学生收到意见签名:年 月 日(六)定稿意见:(指导教师填写)指导教师签名:年 月 日安庆职业技术学院( 2015 )届毕业设计题目: 模温机结构设计 姓 名: 何二四 学 号: 6121434013 班 级: 机电四班 所在系别: 机电工程系 所在专业: 机电一体化 完成时间: 2015年3月20号 指导教师: 凌中水 安庆职业技术学院毕业论文(设计)目录及正文题目: 模温机结构设计 姓名: 何二四 学号: 6121434013 系别: 机电工程系 专业:
7、机电一体化 班级: 机电四班 指导教师: 凌中水 2015年3月17日目 录第一章 绪论.11.1模温机的发展状况.11.2高温水蒸汽通入模具型腔加热模具的模具温度控特点.21.3模温机的工作原理.3第二章 控制系统.42.1控制系统原理.52.2水蒸气控制系统.62.3高温干空气控制系统.7高光模具模具温度控制机气阀控制系统.8第三章 新一代模温机.93.1 新一代模温机.103.2 未来模温机的研究方向.12附录 .13附录A模具温度控制机设计图.13附录B高光模温机电气设计图纸.16参考文献.21摘 要在借鉴解析式模糊控制方法的基础上,剖析了系统存在较大超调的原因,进而引入跟踪受控对象瞬
8、时状态的升温速率因子,并提出根据该因子在控温过程中从宏观上合理安排控制策略的分层控制方法,用以实现模温机的温度控制。实验数据表明该方法能有效抑制超调现象,从总体上优化系统的控制性能。在注塑工业中,注塑机配备了专用的模具温度控制系。关键词: 模温机;模糊控制;温度控制;超调;升温速率。ABSTRACTOn the basis ofanalytic fuzzy controlmethod,analyzes thesystemcauseslargerovershoot,and then introduc thetrackingheating ratefactor ofthe instantaneou
9、s state of thecontrolled object,and put forwardaccording to thefactor intemperature controlprocess from themacroand reasonable arrangement ofhierarchical control method ofcontrol strategy,in order to realizethe temperature control ofthe mold temperaturemachine.The experimental data show that thismet
10、hod caneffectively restrain theovershoot,optimizingthe control performance of the systemas a whole.Keyword:mould temperature control machine;fuzzy control;temperature control;overshoot;heating ratein the injection moldingindustry,injection moldingmachine is equipped with aspecialmold temperature con
11、trolsystem.Keyword:mould temperature control machine;fuzzy control;temperature control;overshoot;heating rate.绪论模具温度控制机在高光注塑成型中具有着相当重要的位置,在国内外的高光注塑中大多使用了模温机,现有的模温机大多是采用蒸汽加热、电加热、高温油加热等,市场上主要有高温油传热的油温机、蒸汽传热的蒸汽模温机、电阻加热模具的模温机、高温高压水传热的水温机,这几种模温机都是利用热传导的方式将高光注塑所需要的热量传递到模具来完成高光注塑的。蒸汽通入模具型腔加热模具的模具温度控制机是在高光注
12、塑中应用的又一新型设备。此设备利用高温水蒸汽通入模具型腔加热模具技术,该设备能够产生高温高压水蒸气与高温高压干空气,其首先将高温高压的蒸汽直接通入模具型腔对模具进行加热,当通入一段时间后利用高温干空气吹除模具型腔剩余的水分,最后使模具达到高光注塑所要求的温度。采用高温水蒸汽通入模具型腔加热模具的高光注塑技术所注塑的产品具有相当好的表面质量,因此在制造高光模具是可以降低模具模面的抛光加工工作量,从而节约模具加工成本,提高模具加工效率。采用此技术后,高光模具的模面的粗糙度达到Ra0.8即可,比起一般的高光注塑所需要的Ra0.012小很多,几乎与普通注塑模具的模面要求相当。第一章 蒸汽直接通入模腔的
13、高光模温机模具温度控制机在高光注塑成型中具有着相当重要的位置,在国内外的高光注塑中大多使用了模温机,现有的模温机大多是采用蒸汽加热、电加热、高温油加热等,市场上主要有高温油传热的油温机、蒸汽传热的蒸汽模温机、电阻加热模具的模温机、高温高压水传热的水温机,这几种模温机都是利用热传导的方式将高光注塑所需要的热量传递到模具来完成高光注塑的。蒸汽通入模具型腔加热模具的模具温度控制机是在高光注塑中应用的又一新型设备。此设备利用高温水蒸汽通入模具型腔加热模具技术,该设备能够产生高温高压水蒸气与高温高压干空气,其首先将高温高压的蒸汽直接通入模具型腔对模具进行加热,当通入一段时间后利用高温干空气吹除模具型腔剩
14、余的水分,最后使模具达到高光注塑所要求的温度。采用高温水蒸汽通入模具型腔加热模具的高光注塑技术所注塑的产品具有相当好的表面质量,因此在制造高光模具是可以降低模具模面的抛光加工工作量,从而节约模具加工成本,提高模具加工效率。采用此技术后,高光模具的模面的粗糙度达到Ra0.8即可,比起一般的高光注塑所需要的Ra0.012小很多,几乎与普通注塑模具的模面要求相当。高温水蒸汽通入模具型腔加热模具的模具温度控制机是利用自身产生的高温高压蒸汽以及高温高压干空气对模具进行加热与去除模腔残留水而达到高光注塑要求的模具温度控制设备,此设备由高温干空气发生器、水净化系统、高温蒸汽发生器、空气净化系统、控制系统和水
15、蒸汽收集系统等构成,各系统关系与结构如下表.为了使高光注塑的效果更佳,高温蒸汽发生器与高温干空气发生的水与空气的来源都要经过精密的过滤,其中的自来水还要经过去离子作用,这样的目的是防止水与空气将自身的杂质带入到高光模具型腔的表面,也防止水中的钙等离子在高温时在模腔中形成影响高光注塑的杂质。模具温度控制机系统构成表。设备名称主要系统系统构件高温水蒸汽通入模具型腔加热模具的模具温度控制机高温干空气发生器电加热器高温蒸汽发生器电热蒸汽锅炉水净化系统离子水装置、杂质过滤器、油分离器空气净化系统杂质过滤器,空气净化器控制系统PLC、PID调节器水蒸汽收集系统水箱,增水泵,冷凝器,磁力泵其他高温空气电磁阀
16、组、高温蒸汽电磁阀、常温空气电磁阀组、压力传感器、温度传感器等表1.1 模具温度控制机系统构成表 由于高温水蒸汽通入模具型腔加热模具的模具温度控制机只是对模具的模腔表面进行加热,加热位置大约是在模腔表面及以下1mm左右的,此种方式加热模具与冷却模具的速度相当快,大大地缩短了高光注塑周期,不仅提高了高光注塑效率,也大大降低了对电能的需求,降低注塑成本。与传统加热方式不同的是此种方式是对模腔的前后模面都进行了加热,当在进行注塑时,熔胶在模腔中的流动性好,溶胶的前锋温度高,这样可以注塑件的表面缺陷,大大提高高光注塑质量。1.3 工作原理如图为高温水蒸汽通入模具型腔加热模具的模具温度控制机的工作原理图
17、,从b口接入自来水,经过装置15过滤与装置14去离子后,进入储水箱13,当高光注塑需要水蒸气时,在泵11的作用下,经过处理后的水从储水箱13进入锅炉9进行加热,达到高光注塑所设定的温度时,通过d口进入高光模具型腔。从a口接入压缩空气,再经过装置2过滤与装置1与3净化干燥后,进入储气罐5,然后通入高温空气发生器6进行加热,达到高光注塑温度时,由c口进入高光模具型腔。一般地将水蒸气通入模腔对模具进行加热,当加热到高光注塑需要的温度时,停止对模具进行加热,并通入高温干空气对模具型腔及相关水道中残留的水进行去除,进入注塑开始状态。通过plc对模具温度控制机进行加热与去水进行控制,根据不同高光注塑要求的
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