旋轉(zhuǎn)式吹瓶機機架結(jié)構(gòu)優(yōu)化
近年來，隨著飲料、食品、醫(yī)療行業(yè)的不斷發(fā)展，對具有諸多優(yōu)良性能的PET瓶的需求也逐年遞增，這就要求生產(chǎn)PET瓶的吹瓶機的效率能夠得到提高。目前市場上常見的吹瓶機多采用兩步法生產(chǎn)工藝（瓶坯的制備和拉伸吹塑成型分別由兩臺設(shè)備完成），主要有直線式吹瓶機和旋轉(zhuǎn)式吹瓶機。旋轉(zhuǎn)式吹瓶機相對于直線式吹瓶機具有模腔數(shù)量多、模具替換快捷、產(chǎn)量高、穩(wěn)定性強等優(yōu)點，成為大多數(shù)食品、飲料企業(yè)選擇的對象。由于國內(nèi)PET瓶成型設(shè)備起步比較晚，雖然近幾年發(fā)展迅速，但相比國外那些具有悠久歷史的PET瓶成型設(shè)備研 發(fā)公司，設(shè)備的技術(shù)水平和各項性能上還有一定差距。
吹瓶機 機架作為旋轉(zhuǎn)式吹瓶機重要的部件之一，支撐著整個旋轉(zhuǎn)拉伸吹塑部件的重量，其結(jié)構(gòu)的剛度、強度、穩(wěn)定性對整臺設(shè)備的運作起到至關(guān)重要的作用。因此，如何提高機架的靜動態(tài)性能成為了設(shè)計高速旋轉(zhuǎn)式吹瓶機的關(guān)鍵問題之一。近年來隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法與計算機技術(shù)逐步實現(xiàn)了完美融合，許多大型通用CAE分析軟件里出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊，這使結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析的效率和準(zhǔn)確率得到了很大的提高。
本文研究的旋轉(zhuǎn)式吹瓶機的機架由四個部分焊接而成，分別為上面板、中間面板層、下面板和地腳，其中中間面板層是由許多整塊鋼板直接焊接而成，這增加了機架自身的質(zhì)量，提高了企業(yè)的制造成本。為了達(dá)到降低機架的質(zhì)量的同時改善其靜動態(tài)性能的目的。
1機架初始靜動態(tài)特性分析
1.1機架有限元模型的建立機架的幾何尺寸為：4150mm×3750mm×547mm，上下面板的材料為低合金高強度鋼，屈服極 限為400MPa左右，中間面板層和地腳的材料為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服極 限為220MPa左右。根據(jù)圣維南原理對機架三維模型進(jìn)行合理地簡化。
1.2機架的靜力分析
1.2.1接觸和約束設(shè)置
因為機架是由多塊大小不同的鋼板焊接而成，所以可以將其視為焊接結(jié)構(gòu)件，無需設(shè)置接觸，只需要將機架三維模型導(dǎo)入到Workbench中后，進(jìn)入DesignModeler環(huán)境，然后選中所有零件右擊FromNewPart，這樣可以將所有零件歸為一個部件，公共界面共享網(wǎng)格，節(jié)點耦合。機架的約束設(shè)置為四個地腳的底面為固定約束。
1.2.2載荷設(shè)置
機架所受的載荷主要有9個部分，分別是回轉(zhuǎn)運動件的重量、開合模導(dǎo)軌的重量、開閉鎖導(dǎo)軌的重量、取送坯星輪的重量、取送瓶星輪的重量、減速電機的重量、過渡帶輪組1的重量、過渡帶輪組2的重量和過渡帶輪組3的重量，其中回轉(zhuǎn)運動件需設(shè)置1.25倍安 全系數(shù)。
1.2.3靜力分析結(jié)果
通過對機架的靜力分析可知，原來對于機架的設(shè)計過于保守，造成了材料的浪費，所以機架結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步的優(yōu)化以降低機架的質(zhì)量。
儀表網(wǎng)手機版
儀表網(wǎng)小程序
公眾號.jpg)
公眾號：ybzhan
掃碼關(guān)注視頻號
手機版
官方微信
采購中心
