真空吸塑成型主要是依靠材料的熱塑性性能來(lái)進(jìn)行成型的。熱塑性塑料是由分子鏈長(zhǎng)達(dá)到10的-3次方mm的大分子(聚合物)組成的。這些大分子可以是線性的,比如HDPE,也可以是支化的,如LDPE。然而熱塑性材料分成兩種:1)無(wú)定形熱塑性塑料。常用的有:聚氯乙烯(PVC),苯乙烯聚合物(PS),聚碳酸酯(PC)。2)部分結(jié)晶熱塑性塑料。常用的有:高密度聚乙烯(HDPE),低密度聚乙烯(LDPE),聚丙烯(PP)。無(wú)定形熱塑性材料的使用溫度應(yīng)低于其玻璃花轉(zhuǎn)變溫度Tg。部分結(jié)晶在熱塑性材料的使用溫度在Tg和熔點(diǎn)Tm之間。說(shuō)明了無(wú)定形和部分結(jié)晶熱塑性塑料與溫度相關(guān)的行為。無(wú)定形和部分結(jié)晶的熱塑性塑料有一個(gè)比較高的工作溫度范圍。在低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg時(shí)(軟化溫度),熱塑性塑料通常是非常脆(比如普通聚苯乙烯PS),熱塑性塑料的剛性(模量E)和強(qiáng)度(δ)會(huì)隨著溫度的升高而降低,可變形會(huì)增大。內(nèi)銷包裝包括運(yùn)輸包裝、銷售包裝二大類。無(wú)錫自動(dòng)化塑料包裝
對(duì)于塑料板料,由于其主要是一個(gè)方向的尺寸(厚度)遠(yuǎn)小于方向的尺寸,比較符合殼單元來(lái)包含實(shí)際問(wèn)題中的參數(shù)就顯得尤其重要。通常一個(gè)單元的表征有,單元族、自由度(與單元族相關(guān))、節(jié)點(diǎn)數(shù)目、數(shù)字描述、積分等信息。有限元軟件ABAQUS提供了***的單元,其龐大的單元庫(kù)為用戶提供了強(qiáng)有力的工具以解決多種不同類型的問(wèn)題。在ABAQUS在具有兩類殼單元:常規(guī)的殼單元和基于連續(xù)體的殼單元。常規(guī)的殼單元通過(guò)定于單元的平面尺寸、表面法相和初始曲率,對(duì)參考面進(jìn)行離散。無(wú)錫自動(dòng)化塑料包裝包裝物體上的視覺(jué)形象反映商品概念準(zhǔn)確、信息感強(qiáng),基本傳達(dá)要素如商標(biāo)、品名、企業(yè)名稱等齊全。
為了能夠?qū)λ芰习辶系臒崴苄晕艹尚瓦^(guò)程的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和研究,本次研究工作設(shè)計(jì)了一個(gè)制品模具原型。原型中包含了在實(shí)際加工生產(chǎn)中,容易出現(xiàn)制品瑕疵的一些特征部位。常見(jiàn)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(shè)計(jì)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(shí)充分體現(xiàn)出其成型規(guī)律。合理設(shè)計(jì)模具的凹凸,體現(xiàn)出熱成型工藝中的陽(yáng)模成型和陰模成型工藝。本次實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了抽象和簡(jiǎn)化,因此對(duì)于到的模具制作,對(duì)制品熱成型的數(shù)據(jù)進(jìn)行精度判斷以及原因分析更加有針對(duì)性的。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理如下:設(shè)計(jì)并加工原型模具,對(duì)塑料片材進(jìn)行網(wǎng)格處理,生產(chǎn)出印制網(wǎng)格團(tuán)的塑料吹塑制件。通過(guò)研究塑料片材上的變形后網(wǎng)格,分析塑料片材在吹塑熱成型時(shí)的流動(dòng)變形規(guī)律,為計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬塑料板料的熱塑性吹塑成型過(guò)程提供檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果準(zhǔn)確性的判斷依據(jù)。并且通過(guò)階梯拉深探究塑料片材的成型極限,得到材料的成型極限圖。
網(wǎng)格的信息由其四個(gè)單元點(diǎn)保存,因此建立的數(shù)字模型中以控制節(jié)點(diǎn)為小單位。將數(shù)字模型對(duì)應(yīng)成計(jì)算機(jī)可以理解的數(shù)據(jù)模型,按面向?qū)ο缶幊趟枷?。把?jié)點(diǎn)抽象成對(duì)象,每個(gè)點(diǎn)需要包含有所需的信息,點(diǎn)的三維坐標(biāo)(x,y,z)、該點(diǎn)所在的圖案——由該點(diǎn)處的RGB值表示、點(diǎn)的上下左右相鄰點(diǎn)信息,所以點(diǎn)的屬性包括,三位坐標(biāo)(x,y,z),RGB值以及點(diǎn)的鄰接關(guān)系信息。建立的數(shù)字模型是一個(gè)網(wǎng)格模型,因此對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),**為近似的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是鏈表。即在水平方向建立一個(gè)鏈表和在垂直方向建立一個(gè)鏈表。只要每個(gè)點(diǎn)包含了該點(diǎn)上方點(diǎn)的編號(hào),以及左方點(diǎn)的標(biāo)號(hào),就可以由起始點(diǎn),遍歷整個(gè)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。這樣就可以將圖案信息化,從而處理這些數(shù)據(jù)。按包裝使用次數(shù)分類:一次性包裝、復(fù)用性包裝、周轉(zhuǎn)性包裝。
真空吸塑成型時(shí)熱成型中的一種重要應(yīng)用。本次實(shí)驗(yàn)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(huì)增加額外的成本。在熱成型是需要對(duì)片材進(jìn)行切割,這將會(huì)產(chǎn)生邊角料。將這些邊角料粉碎后,與原來(lái)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(gè)表面與熱成型模具相接觸,因此只有一個(gè)表面與熱成型模具幾何尺寸相一致,制品另外一個(gè)表面的輪廓是有牽伸得到的。在塑料加工領(lǐng)域,熱成型被認(rèn)為是一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ募庸し椒?,它采用模塑成型,適合塑料包裝各領(lǐng)域。熱成型也是一種需要熟練操作與經(jīng)驗(yàn)的加工方法。如今,通過(guò)模擬過(guò)程與表要的專業(yè)技術(shù),熱成型已經(jīng)發(fā)展成為在技術(shù)上可控的,并可以重復(fù)的一種加工方法。吸卡包裝的特點(diǎn)是需要吸塑封口設(shè)備將產(chǎn)品封裝在紙卡與泡殼之間。無(wú)錫自動(dòng)化塑料包裝
包裝物體的材料選用適當(dāng),與被包裝的商品性能、用途和質(zhì)量檔次相匹配,并且加工工藝先進(jìn),事宜批量生產(chǎn)。無(wú)錫自動(dòng)化塑料包裝
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(wèn)題和所需要獲得的結(jié)果。一個(gè)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(shù)據(jù)、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(guò)三維幾何軟件建模導(dǎo)入有限元軟件,有限元軟件已經(jīng)獲得了幾何模型,但要進(jìn)行分析計(jì)算,則需要對(duì)幾何模型進(jìn)行離散化和網(wǎng)格定義。分析塑料板料熱成型過(guò)程,模具相對(duì)于塑料板料來(lái)說(shuō)可以看成是剛體,其相對(duì)剛度大,成型過(guò)程中相對(duì)變形小,并且模具在成型中的變化對(duì)于實(shí)際的生產(chǎn)工藝影響不大,并不是生產(chǎn)中的重點(diǎn)內(nèi)容。因此,可以將模具定義為Discreterigid離散剛體,用于模擬非常堅(jiān)硬的部件,這個(gè)個(gè)部件是固定的,也可以任意大的剛體運(yùn)動(dòng)。定義剛體的好處就是可以對(duì)整個(gè)模型的分析計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)化。無(wú)錫自動(dòng)化塑料包裝