將網絡模型進行了計算機建模以后,可以通過節點來判斷每個網絡所在區域。對于每個網絡,所有的信息均儲存在其四個控制節點上。因此根據四個節點的RGB值,可以判斷點所在的區域。然后取四個節點中所在區域多點的區域為網絡區域。依據有限元的思想,只要網絡劃分的足夠小是可以精確的逼近圖案的。 初始狀態由平面圖案得到,經計算機模擬高壓成型后點的信息改變我三維曲面上的對應點的信息。將所有點的信息組裝起來就知道了三維曲面上的圖案信息。這樣可以總結出變形前后圖案的關系。 對于高壓吹塑過程,目前還沒有標準的模擬方法。其成型過程類似與板料沖壓成型過程,但塑料薄膜相對于金屬板料有其許多獨特性能。拉伸...
通常,實際中采用板料成型網格測量技術得到的成型極限圖。這需要運用網格變形分析法進行分析。網格變形分析是一種在板料成型前在其表面標記網格,然后經過加工,在終的制作上得到變形后的網格。這種網格變形的方法可以通過網格標識板料在成型過程中材料流動的趨勢,對分析板料成型性能有著重要的意義。成型極限曲線的形狀和位置與以下因素有著直接聯系:板材的硬化指數n、塑性應變比r值、厚度、應變路徑、應變梯度、應變速率和網格測量方法等。這些參數方法的改變,會對成型極限曲線有著較大的影響。 1.板材硬化指數n、塑性應變比r值的影響 硬化指數n值增加時,材料的強化效應增大,會提高應變分布的均勻性,因...
有限元模型通常由若干不同的部分組成,他們共同描述所分析的物理問題和所需要獲得的結果。一個分析模型至少要包括如下的信息:離散化的幾何形體、單元截面屬性、材料數據、載荷和邊界條件、分析類型和輸出要求等部分信息。 之前通過三維幾何軟件建模導入有限元軟件,有限元軟件已經獲得了幾何模型,但要進行分析計算,則需要對幾何模型進行離散化和網格定義。分析塑料板料熱成型過程,模具相對于塑料板料來說可以看成是剛體,其相對剛度大,成型過程中相對變形小,并且模具在成型中的變化對于實際的生產工藝影響不大,并不是生產中的重點內容。因此,可以將模具定義為Discrete rigid離散剛體,用于模擬非常堅硬的部件,...
真空吸塑成型時熱成型中的一種重要應用。本次實驗選擇的是真空成型工藝。其所用的材料是厚度~15mm的片材,這些片材是用粒料制得的半成品。因此,與注射成型相比,熱成型的原料會增加額外的成本。在熱成型是需要對片材進行切割,這將會產生邊角料。將這些邊角料粉碎后,與原來的材料相混,可以再一次制成片材。 在真空成型中,片材只有一個表面與熱成型模具相接觸,因此只有一個表面與熱成型模具幾何尺寸相一致,制品另外一個表面的輪廓是有牽伸得到的。 在塑料加工領域,熱成型被認為是一種具有很大發展潛力的加工方法,它采用模塑成型,適合塑料包裝各領域。熱成型也是一種需要熟練操作與經驗的加工方法。如今,...
數字建模就是用數字的語言、方法去近似地刻畫實際問題,而這種刻畫的數字表述就是一個數字模型,其過程就是數字建模的過程。隨著計算機技術的發展和數學的廣泛應用,數字建模的作用日顯。 三維模型重建已應用到很多方面,如遠程購物、虛擬現實、人臉識別、文化遺產保護等。一個完整的三維模型重建系統包括以下五個模塊:三維數據獲取、距離圖像的分割、距離圖像的配準、幾何建模、紋理建模。 對于本課題,建模的思路是,按照有限元的思想,將平面圖案離散為網格,然后針對每個網格研究他們的數據變化。圖案網格化的基本思想是將圖案劃分為離散網格,每一個網格作為一個小的圖案單元。對于小網格,他變形成為三維曲面上...
將相機記憶卡插入計算機后,即可用軟件讀取,然后依照軟件操作步驟一步進行處理。對要研究的各部分變形網格的處理結果和誤差分析如下。 1.三面正交角 這個分析結果不僅*只**三面正交的情況,其他多面相交的情況也與之類似。原始圖像是經過軟件處理后,還原成三維圖像。為了處理方便和簡化計算,只截取了三面相交處的一部分。先分析該部分的有效應變場。 從膜的上方到下方,應變隨著變大,比較大應變發生的地方并沒有處在三面的交點A的中心附近,沿著直線c往下,應變將達到比較大,紅**域的應變很大,在,實際上網格的變形程度遠遠不止如此,因為前面的試驗表明當應變超過50%之后,軟件的結果誤差很...
一般來說,隨著溫度的提高,熱塑性材料將表現出彈性行為。對于彈性材料,應力應變狀態主要依賴于:依賴于應力的加載方式,依賴于加載的歷史和大小。大量實驗表明,當溫度超過玻璃化溫度,大多數聚合物的彈性行為占主導行為。 應用超彈性材料進行模擬,其模擬的結果強烈的依賴于提供給的AVAQUS的材料實驗數據。對于本次研究比較好的實驗數據是在130攝氏度時,采用平面拉伸試驗獲得,所需材料——PVC的應力應變數據。然后對實驗中獲取的多組應力應變數據進行擬合,**終確定其中力學特性常數,作為材料數據參數輸入給ABAQUS進行計算。但局限于已有的實驗儀器設備的用途主要是為測試金屬材料,其量程大幅度超...
塑料片材成型過程的模擬是一個非線性有限元計算和多物理場耦合的過程。本次采用非線性有限元模擬軟件 ABAQUS 來進行模擬,選用 Mooney-Rivlin 模型進行顯示計算。相對于 Standard 計算,Explicit 顯示計算的好處在于,其材料模型允許材料失效,并且具有更強的接觸功能,甚至能夠解決**復雜的接觸模擬。由于顯示計算采用積分求解技術,具有條件穩定性,而且磁盤空間和內存占有量相對于 Standard要小很多。鑒于塑料片材成型過程的計算量巨大,又有超塑性變形其計算結果很容易不收斂,使得模擬失敗,在 Explicit 中,這些問題都可以較好的解決。吸卡包裝是指將泡殼熱合在帶有吸塑油...
通常,實際中采用板料成型網格測量技術得到的成型極限圖。這需要運用網格變形分析法進行分析。網格變形分析是一種在板料成型前在其表面標記網格,然后經過加工,在終的制作上得到變形后的網格。這種網格變形的方法可以通過網格標識板料在成型過程中材料流動的趨勢,對分析板料成型性能有著重要的意義。成型極限曲線的形狀和位置與以下因素有著直接聯系:板材的硬化指數n、塑性應變比r值、厚度、應變路徑、應變梯度、應變速率和網格測量方法等。這些參數方法的改變,會對成型極限曲線有著較大的影響。 1.板材硬化指數n、塑性應變比r值的影響 硬化指數n值增加時,材料的強化效應增大,會提高應變分布的均勻性,因...
等人對于無定形聚合物在玻璃化轉變時的應力應變行為提出了一種新的基于物理結構的三維本構模型。對本構模型進行數值求解,模擬塑料的拉伸行為,結果顯示在研究的溫度范圍內,無論是對于小應變或大應變,模擬結果與試驗結果吻合,能很好地反映無定形聚合物的應力應變行為。 模型基于一個關鍵假設:在變形過程中有兩種途徑改變自由能,分子內原子之間的擾動引起的“建拉伸”應力,和高分子鏈構象熵引起的“構象”應力。 構象應力來源于關于網絡伸長速率的不同。模型是一個橡膠模型并涉及分子間糾纏完全確定的系數。參數只允許分子這些糾纏有少量的松弛。然而在無定形PVC中,分子間的糾纏遠沒有完全確定,特別是在高溫...
在前處理階段,不光需要幾何模型,材料信息設定,還要對成型過程中的接觸問題以及邊界條件,載荷條件進行定義。幾何模型和材料模型的設定已經在之前論述了,接下來的工作設定邊界條件和接觸載荷情況。 邊界條件的設定中,成型過程是氣體吹塑成形過程。整個過程中,板料受到的應力是一個均勻的高壓氣體的壓力。本來**為準確的建模方案是設置一個流體區域,用流固耦合來進行模擬計算。但增加了流固耦合會導致計算量的急劇增大以及材料結果的準確性受到更多的干擾,并且直接對材料表面施加均勻壓力也可以仿真這一過程,考慮這兩點,直接在板料的表面設定一個均勻的壓強為 0.05MPa 進行模擬。 為了實現物流的合理化,工業包裝...
熱塑性成型工藝類似于金屬板料成型工藝,所不同的是塑料吹塑成型工藝用的材料是厚度為0.05-15mm的塑料片材。因其獨特的非線性特征——吹塑過程中邊界非線性和成型超塑性等特點,使得難以用常規方法提高成型模擬準確性和穩定性。從工程需要來看,研究如何提高吹塑成型板料的厚度分布均勻性具有重要意義。本次研究的過程是,通過在有限元軟件中建立模型并求解計算,模擬計算結果對照實驗獲得的制件結果來進行分析,改進模擬方法。并希望**終通過計算機模擬能夠減少甚至取代實驗。 塑料包裝加工方便,生產效率高,成本低廉。連云港全自動塑料包裝 另一方面,近似于三維實體單元,連續體的殼單元對整個三維實體進行離散和建立數學...
為了能夠對塑料板料的熱塑性吸塑成型過程的規律進行總結和研究,本次研究工作設計了一個制品模具原型。原型中包含了在實際加工生產中,容易出現制品瑕疵的一些特征部位。常見的特征部位有,三面相交處,兩面相交處,以及深拉深孔等等。本次模具設計盡量涵蓋這些特征部位,使得塑料板料在熱塑性成型這些特征部位時充分體現出其成型規律。合理設計模具的凹凸,體現出熱成型工藝中的陽模成型和陰模成型工藝。本次實驗對實際生產中的結構特征進行了抽象和簡化,因此對于到的模具制作,對制品熱成型的數據進行精度判斷以及原因分析更加有針對性的。 實驗設計原理如下:設計并加工原型模具,對塑料片材進行網格處理,生產出印制網格...
板材厚度的影響 實驗和理論分析的結果都表明,成型極限曲線隨著初始板材厚度的減薄而降低。這是因為當初始板厚較薄時,由板材的表面缺陷而產生的板厚不均勻性以及內部缺陷而使實際板厚下降,變形不均等問題比板厚較厚時更加嚴重。因此,在相同變形條件下,薄的板材容易先發生局部失穩并達到成型極限。另外,薄的板材在變形時應變梯度小,周圍材料對危險區材料的補償作用小,也會降低成型極限。 應變路徑的影響 在多工序板材成型或單工序復雜零件成型時,零件上點的應變軌跡不一定再遵循簡單加載定律,因而由簡單加載條件得到的成型極限曲線就不一定能直接使用。由于復雜加載的具體情況各不相同,不可能作出各自...
塑料片材成型過程的模擬是一個非線性有限元計算和多物理場耦合的過程。本次采用非線性有限元模擬軟件 ABAQUS 來進行模擬,選用 Mooney-Rivlin 模型進行顯示計算。相對于 Standard 計算,Explicit 顯示計算的好處在于,其材料模型允許材料失效,并且具有更強的接觸功能,甚至能夠解決**復雜的接觸模擬。由于顯示計算采用積分求解技術,具有條件穩定性,而且磁盤空間和內存占有量相對于 Standard要小很多。鑒于塑料片材成型過程的計算量巨大,又有超塑性變形其計算結果很容易不收斂,使得模擬失敗,在 Explicit 中,這些問題都可以較好的解決。吸塑盤也叫托盤,主要是用來包裝產品...
ABAQUS是一套功能強大的局域有限元方法的工程模擬軟件,它能夠解決從相對簡單的線性分析問題到非常復雜的非線性模擬問題。同時,軟件具備非常豐富的單元庫,可以模擬任意實際形狀。本次模擬對象——塑料板料的熱成型過程是一個非線性大變形問題,因此選用了ABAQUS/Explicit顯示動力學有限元算法進行求解分析。該算法非常適用于模擬短暫、瞬間的動態時間,比如沖擊問題和問題,以及解除條件的高度分線性問題——模擬成型問題。同時,在非線性分析中,結果的精度和穩定性是非常重要的問題。大量的問題表現在這個方面,如,當用戶選擇單元的過程中,用戶必須理解各種單元的穩定性以及各單元的鎖定特性,這就給用戶...
在 UG 中創建了模具和板料的幾何模型,在三維軟件創建的幾何模型要導入到有限元軟件中進行分析,需要將模型文件進行轉化為有限元軟件可以識別的格式。IGES——初始化圖形交換規范,是被定義為 CAD 和 CAM 不同計算機系統之間通過 ANSI 信息交換的標準。可以通過 IGES這種格式將機械、工程、娛樂和研究等不同領域的工作結合起來,有效的保存三維模型信息。本次研究將三維 CAD 幾何模型通過 IGES 轉換導入有限元模擬軟件ABAQUS 中進行分析,完成幾何建模階段工作。內銷包裝包括運輸包裝、銷售包裝二大類。徐州質量塑料包裝售后服務 為了能夠對塑料板料的熱塑性吸塑成型過程的規律進行總...
為了能夠對塑料板料的熱塑性吸塑成型過程的規律進行總結和研究,本次研究工作設計了一個制品模具原型。原型中包含了在實際加工生產中,容易出現制品瑕疵的一些特征部位。常見的特征部位有,三面相交處,兩面相交處,以及深拉深孔等等。本次模具設計盡量涵蓋這些特征部位,使得塑料板料在熱塑性成型這些特征部位時充分體現出其成型規律。合理設計模具的凹凸,體現出熱成型工藝中的陽模成型和陰模成型工藝。本次實驗對實際生產中的結構特征進行了抽象和簡化,因此對于到的模具制作,對制品熱成型的數據進行精度判斷以及原因分析更加有針對性的。 實驗設計原理如下:設計并加工原型模具,對塑料片材進行網格處理,生產出印制網格...
造成這兩個區域變減小的原因是:塑料板料在成型前是平面的,成型時四周同時會向下彎曲拉伸,這就是導致在三面交角處造成材料的推積,在之后的拉伸中,這兩處應變要比其他地方要小一些。 另一方面可以看出,同一高度上,相交線c上的點應變更大,結合薄膜在成型時的流動方向,不難知道,這是因為該處的薄膜需要同時向3個方向拉伸變形,其一是豎直向下(這是主要的拉伸方向),同時還要向兩側拉伸(次要拉伸方向)。所以針對多面相交的情況,要特別注意變形時的薄膜流動方向,來確定比較大應變發生在哪條相交線上及附近,以及整個薄膜應變變化趨勢。 結合這一點和計算機模擬來設計膜上的圖案,將使圖案在成型后的效果更...
在國外,真空吸塑熱成型是一種應用領域相當廣闊的成型工藝,經過不斷的開發和改進,目前已達到了自動化、智能一體化的生產工藝,實現了全流水線自動生產的系統成型工藝。我國在吸塑模具制造技術上與國外還存在很大差距,國產模具制造精度較低、制造周期長、壽命短、性能較差。 吸塑成型也稱真空吸塑成型,是將塑料片材或板材加熱到粘彈性狀態,再通過真空吸引、與模具表面貼合,冷卻后獲得所需要形狀的成型方法。吸塑成型技術也叫真空吸塑成型工藝。 吸塑包裝采用吸塑工藝生產出塑料制品,并用相應的設備對產品進行封裝的總稱。鹽城PS塑料包裝售后服務 本次研究主要以階梯拉伸深度的圓孔成型特征為研究對象,計算機模擬不同拉伸...
由于高壓成型前后得到的數據是大量的點云數據,因此需要對點云數據進行處理,主要是進行復雜的矩陣運算。在處理數據過程中,可以生成模型的應變分布圖,有助于直觀的了解圖案變形為嚴重的地方,輔助分析。 塑料熱成型是一類技術的總稱,通過應用這些技術能夠將板材或薄膜材料成型為薄壁塑料件。在熱成型工藝中將塑料板材夾持住,并加熱到其玻璃化溫度以上,此時板材很軟,并呈現黏彈性,很容易被成型。然后將板料置于金屬模具上面通過抽真空或吹空氣使板料成型為理想的形狀。冷卻以后,就形成了固定形狀的零件。對熱成型工藝中材料流變特性的深入了解才能更好的控制制件的厚度分布和優化工藝。 用于有限元模擬的塑料本...
板材厚度的影響 實驗和理論分析的結果都表明,成型極限曲線隨著初始板材厚度的減薄而降低。這是因為當初始板厚較薄時,由板材的表面缺陷而產生的板厚不均勻性以及內部缺陷而使實際板厚下降,變形不均等問題比板厚較厚時更加嚴重。因此,在相同變形條件下,薄的板材容易先發生局部失穩并達到成型極限。另外,薄的板材在變形時應變梯度小,周圍材料對危險區材料的補償作用小,也會降低成型極限。 應變路徑的影響 在多工序板材成型或單工序復雜零件成型時,零件上點的應變軌跡不一定再遵循簡單加載定律,因而由簡單加載條件得到的成型極限曲線就不一定能直接使用。由于復雜加載的具體情況各不相同,不可能作出各自...
板材厚度的影響 實驗和理論分析的結果都表明,成型極限曲線隨著初始板材厚度的減薄而降低。這是因為當初始板厚較薄時,由板材的表面缺陷而產生的板厚不均勻性以及內部缺陷而使實際板厚下降,變形不均等問題比板厚較厚時更加嚴重。因此,在相同變形條件下,薄的板材容易先發生局部失穩并達到成型極限。另外,薄的板材在變形時應變梯度小,周圍材料對危險區材料的補償作用小,也會降低成型極限。 應變路徑的影響 在多工序板材成型或單工序復雜零件成型時,零件上點的應變軌跡不一定再遵循簡單加載定律,因而由簡單加載條件得到的成型極限曲線就不一定能直接使用。由于復雜加載的具體情況各不相同,不可能作出各自...
將相機記憶卡插入計算機后,即可用軟件讀取,然后依照軟件操作步驟一步進行處理。對要研究的各部分變形網格的處理結果和誤差分析如下。 1.三面正交角 這個分析結果不僅*只**三面正交的情況,其他多面相交的情況也與之類似。原始圖像是經過軟件處理后,還原成三維圖像。為了處理方便和簡化計算,只截取了三面相交處的一部分。先分析該部分的有效應變場。 從膜的上方到下方,應變隨著變大,比較大應變發生的地方并沒有處在三面的交點A的中心附近,沿著直線c往下,應變將達到比較大,紅**域的應變很大,在,實際上網格的變形程度遠遠不止如此,因為前面的試驗表明當應變超過50%之后,軟件的結果誤差很...
1.借鑒目前比較成熟的金屬板料的研究方法,對塑料板料的成型問題,按照金屬板料的研究思路,制模,印制網格板料,總結板料流動規律,***歸結出材料的成型極限圖,解決生產加工問題。按照課題研究的方案,只要企業對材料制作一次原型研究,就可以知道材料的吹塑性能。 2.通過數字化建模和應用3D有限元分析,找到了熱塑性吹塑成型的成型規律。研究中給出的模型和參數可以用于指導成型工藝的設計,提高產品的質量。對吹塑成型工藝性能改進提供科學依據,具有工程應用價值。 3.對于目標問題——設計圖案與**終的制件圖案失真問題提供了一種解決方案。只要遵循本文提出的設計原則,就可以解決設計圖案與制件圖案變形的...
吹塑過程數值模擬中應用的黏彈性本構模型有兩種形式,微分型本構和積分型本構。 微分型本構:采用微分本構模型描述吹塑過程中材料的應力應變行為,分析了成型過程中拉伸力、吹脹模式及制件壁厚隨時間的變化關系,并將分析結果與試驗結果進行了對比。 其采用的流體附加溶劑粘性。人在參考前人工作的基礎上提出類Christensen養、模型,并在雙向拉伸實驗數據的基礎上應用曲線擬合進行參數識別。等人使用的本構模型基于數學推理,本質上是唯象模型。但是在拉伸吹塑中,通常將塑料板材加熱到玻璃化溫度以上,材料處于玻璃態到高彈狀的轉變即玻璃化轉變區,高分子鏈的鏈段發生相對運動。從材料物理本質出發建立的...
針對具有浮雕圖案的筆記本外殼模型,按照從杯型件成型研究中獲得的規律,對其真空吸塑成型過程建立有限元模型。首先,建立幾何模型,導入到有限元軟件ABAQUS中,在ABAQUS建立吸塑成型模型。根據已有的實驗與模擬結果,選擇合適的有限元模型,比如材料的超彈性本構模型,摩擦力模型。同時,根據實際生產條件,設置成型溫度,模具溫度,塑料片材與模具之間的有效接觸壓力。 塑料片材的吹塑成型過程即是,將塑料板料的四周在模具外邊緣處固定,然后對其上表面施加均勻載荷來模擬高壓空氣的吹塑。由于板料開始時處于一個自由漲型的階段,中間較早接觸模具的內表面,然后由于摩擦力作用的原因,停止漲型并且材料停止向其他部位...
在薄殼塑料件的吹塑熱成型過程中,容易出現的成形缺陷主要是在三面交處,兩面交處以及拉深深度比較的成型部位。實驗制件的幾何模型與有限元的計算模型完全相同。本次吹塑實驗設計了不同拉伸直徑與深度比的杯型件來體現這些特征位置的變化。在片材上印刷網格,經過吹塑成型,檢測網格變形來獲得平面應變和厚度變化。 實驗制件給本次研究提供了一個極有利的數據標準,通過對相同部位的模擬數據和實驗制件的數據,可以判斷模擬計算的準確性和可靠性。 按形態不同分類為個包裝、內包裝、外包裝。南通ABS塑料包裝批發價格側壁的摩擦力限制了材料向孔的深處流動。并且可以根據圖中數據判斷當材料接觸到模具的側壁,該摩擦力迅速增大分別...
對于塑料板料的圖案變形問題,計算機模擬可以建立二維平面與三維制件之間的聯系。以一條加強筋為例,由于分析需要網格大小選擇的是板料的厚度大小,網格密度比較大,用加強筋部一小部分作為演示。 在三維制件的模擬成型網格圖上,企業可以設計出符合需要的圖案。例如,紅**域是團的某同**域,由于模擬中這些網格有***的ID標識,可以直接在二維平面模型中找到對應的區域。將圖案按照RGB值進行劃分,標識在**小單元——網格單元上,可以達到三維制件表面圖案的變形問題。杯型件的測試數據表明,其精確度比較低可以達到87%。 插卡包裝的特點是包裝時不需要任何包裝設備,只需要工人將產品、泡殼和紙卡安放到位就行。揚...
PVC在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數,如果此參數不當將導致材料分解的問題。PVC的流動特性相當差,其工藝范圍很窄。特別是大分子量的PVC材料更難于加工(這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。PVC的收縮率相當低,一般為0.2-0.6%。 通過模具生產得到的薄膜制件,其表面的網格已經發生了實驗設計所需要的各種變形。通過這些變形的網格,可以得到材料流動的信息。為了對這些大量的信息進行數據化,筆者應用ASAME網格應變測試系統對各個成型特征進行分析驗證以得到應變數據。 包裝物體上的視覺形象反映商品概念準確、信息感強,基本傳達要素如...