塑料片材机抛光辊筒的结构改进及 ANSYS 分析.pdf

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1、设备设计/诊断维修/再制造现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2014年第4期倡塑料片材机抛光辊筒的结构改进及ANSYS分析李伟光,曾顺星,容爱琼,侯跃恩(华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640)摘要:针对热成型塑料片材机的抛光辊筒在实际生产中存在的结构强度不够、塑料片材冷却不均匀两大问题,对其进行结构静力与共轭换热仿真,分别得出辊筒变形、应力和辊筒工作表面温度场的分布情况,根据仿真结果对抛光辊筒结构进行改进。再次仿真的结果表明,改进后的辊筒挠度变形减小,最大变形量减少34.06%,最大应力值减少71.45%;温度分布更为合理,辊筒工作表面平均

2、温度降低1.3K。结构改进增加了辊筒结构强度且加强了其冷却效果,减小了塑料片材的横向厚薄偏差。关键词:片材机;辊筒;结构静力;共轭换热;结构改进;ANSYS分析中图分类号:TH122文献标志码:A文章编号:1671—3133(2014)04—0127—06StructuralimprovementandANSYSanalysisofpolishingrollofplasticsheetmachineLiWeiguang,ZengShunxing,RongAiqiong,HouYueen(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,SouthChinaU

3、niversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:Inproduction,thepolishingrollofthermoformingplasticsheetmachinehastwomajorissues.Oneisstructuralstrengthnotenough.Anotherisplasticsheetcoolinguneven.Thestaticstructuralanalysisandconjugateheattransferanalysiswerecon-ducted.Thendeformationandstress

4、distributionoftheroll,temperaturefieldofworkingareaoftherollwereobtainedrespective-ly.Basingontheanalysisresults,therollstructurewasimproved.Thesimulationresultsindicatethatthestructureimprovedrollhassmallerdeflection,itsmaximumdeformationdecreased34.06percentandmaximumstressreduced71.45percent;furt

5、her-moreitindicatethatthetemperaturefielddistributedmorereasonable,theaveragetemperatureofitsworkingareadecreased1.3K.Structuralimprovementoftherollincreaseditsstructuralstrengthandcoolingeffect,reducedthedeviationofthicknessoftheplasticsheet.Keywords:sheetmachine;roll;staticstructural;conjugateheat

6、transfer;structuralimprovement;ANSYSanalysis面粗糙度及结构直接影响着热成型塑料片材机的性0引言能和塑料片材的成型质量,是片材机的关键部件之目前,塑料包装片材主要用于生产一次性塑料热一。辊筒工作示意图如图1所示,熔融态的塑料从挤成型制品,广泛应用于食品、蔬菜、水果、饮料、乳品和出模具中挤出,在1号辊筒和2号辊筒相互挤压的作工业零件等领域的包装,用量在逐年增加,前景看好。用下定形;然后随着2号辊筒的转动而逐渐冷却成固生产塑料包装片材的方法常见的有压延法和挤出法。态;再通过3号辊筒进一步冷却而制成片材。压延法主要用于生产PVC、PVDC等片材;挤出法主要在

7、片材成型的整个过程中,2号辊筒实现塑料从[1]用于生产BOPS、EPS、PET、PP和HIPS等片材。熔融态到固态的冷却过程,收吸热量最大,对片材的本文所提到的片材机主要指采用“挤出机-T型机成型、冷却起着至关重要的作用,因此,本文对2号辊头-三辊压装置-卷取”工艺生产片材的片材机。而三筒进行分析和计算。辊压装置中的中抛光辊筒(图1中2号辊筒)的工作用于生产塑料片材的2号辊筒的冷却水流道设计倡广东

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