轻型输送带挤出复合生产技术研究及其辊压压花成型数值模拟

论文摘要

目前,国内轻型输送带加工方法生产效率低下,加工成本高,对环境造成了一定的污染,对工人身体有较大的毒害。本文结合挤出复合生产技术和轻型输送带结构特点,将挤出复合技术应用到轻型输送带的生产上,研究开发出了国内第一条轻型输送带挤出复合生产线。该生产线效率高,自动化程度高,加工成本低,环境污染小,在生产宽幅轻型输送带和食品级输送带方面有着独特的优势。本文根据轻型输送带挤出复合生产技术专利和生产线设计、安装和调试的工作内容,详细介绍了轻型输送带挤出复合生产技术的生产流程以及生产线主要组成设备；总结了复合制品在挤出复合成型过程中可能出现的质量问题以及导致产生这些质量问题的可能原因,并根据这些质量问题和可能产生原因对生产线的工艺参数控制作了细致深入的研究说明；分析探讨了轻型输送带挤出复合生产技术的优势和缺点。本文还利用有限元软件ANSYS 12.0/LS-DYNA对轻型输送带辊压复合中的辊压压花成型过程进行了仿真分析。研究确立了轻型输送带辊压压花成型非线性显式动力有限元分析的分析方法,并对仿真分析过程中的关键技术和关键参数设置进行了研究说明。根据仿真分析结果,通过对单个钉齿成型过程、节点X-Displacement曲线、厚度（X）方向位移场和制件有效塑性应变场、有效应力场的分析,研究了挤压量、辊压温度、辊压速度等工艺参数对辊压压花成型制件填充状况、制件几何形状变化情况、制件塑性变形发展状况和制件中残余应力分布状况等的影响,从而对认识轻型输送带辊压压花成型机理有着重要作用,对优化辊压压花成型的模具形状、工艺参数和提高输送带制品质量有着重要的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源、名称
• 1.2 课题背景
• 1.3 轻型输送带生产加工技术研究现状
• 1.4 课题研究意义和研究内容
• 第二章 轻型输送带挤出复合生产技术研究
• 2.1 轻型输送带挤出复合生产技术
• 2.2 轻型输送带挤出复合生产设备
• 2.3 轻型输送带挤出复合生产工艺控制
• 2.4 轻型输送带挤出复合生产技术优缺点
• 2.4.1 挤出复合生产技术的优点
• 2.4.2 挤出复合生产技术的不足
• 2.4.3 挤出复合生产线需改进的地方
• 2.5 本章小结
• 第三章 轻型输送带辊压压花成型有限元分析方法研究
• 3.1 前言
• 3.2 显式动力有限元分析
• 3.3 基本控制方程
• 3.4 轻型输送带辊压压花成型有限元分析模型
• 3.4.1 单位统一和基本条件假设
• 3.4.2 模型简化
• 3.4.3 单元类型选择及定义
• 3.4.4 材料模型的选用及定义
• 3.4.5 建立有限元模型
• 3.5 边界条件、约束和加载
• 3.5.1 接触定义
• 3.5.2 约束及加载
• 3.6 负体积、沙漏控制、质量缩放等重要控制技术
• 3.6.1 负体积控制
• 3.6.2 沙漏控制
• 3.6.3 质量缩放
• 3.7 辊压压花成型过程仿真模拟结果分析
• 3.7.1 辊压压花成型过程仿真结果
• 3.7.2 制件填充状况及变形状况分析
• 3.7.3 厚度（X）方向位移场分析
• 3.7.4 塑性应变场分析
• 3.7.5 有效应力场分析
• 3.8 本章小结
• 第四章 基于有限元方法的辊压压花成型工艺参数研究
• 4.1 前言
• 4.2 挤压量对辊压压花成型影响分析
• 4.2.1 加工工艺条件
• 4.2.2 不同挤压量下制件填充状况和变形状况分析
• 4.2.3 成型后制件厚度（X）方向位移场、有效塑性应变场、有效应力场分析
• 4.3 温度对辊压压花成型影响分析
• 4.3.1 加工工艺条件
• 4.3.2 不同辊压温度下制件填充状况和变形状况分析
• 4.3.3 成型后制件厚度（X）方向位移场、有效塑性应变场、有效应力场分析
• 4.4 辊压速度对辊压压花成型影响分析
• 4.4.1 加工工艺条件
• 4.4.2 辊压速度对制件填充状况和变形状况的影响分析
• 4.4.3 成型后制件厚度（X）方向位移场、有效塑性应变场、有效应力场分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结及展望
• 5.1 课题工作总结
• 5.2 研究工作展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书