零件设计系统

零件设计系统（精选十篇）

零件设计系统 篇1

目前, 国内大部分生产企业还处于人工焊接的生产阶段, 特别对于具有复杂空间曲线的薄板类零件, 严重缺乏适用的智能焊接机器人系统。同时, 薄板焊接夹具是对冲压成形薄板零件进行装配焊接的专用工艺装置, 是直接影响产量、质量的关键设备。

本文以机器人为研究对象, 开发应用于燃气烤炉的焊接机器人系统。围绕智能型展开关键技术研究:复杂空间焊缝的路径规划、自动跟踪反馈、精密对接与柔性装夹、优化机构本体及与外围设备的柔性集成, 提高焊接机器人的空间灵活性、焊接效率及成品率等。

1 工件分析

阳江市新力工业有限公司主要生产外观精美的燃气烤炉和“粤华”牌不锈钢离心泵。薄板上盖件是阳江新力公司燃气烤炉产品中使用的零件。该零件的侧面曲线如图1所示。上盖件为多段直线段和圆弧的组合。

燃气烤炉上盖零件采用厚度为0.5mm~0.8 mm的不锈钢板冲压而成。易受内应力而反弹变形。由于工件较薄, 在焊接时大量的热量会引起工件热变形, 甚至焊穿, 使工件尺寸难于控制[1]。另外由于其为不锈钢制品, 不锈钢热膨胀率、导电率均与碳钢及低合金钢差别较大[2], 且熔池流动性差, 成形较差, 尤其在全位置焊接时问题更突出。同时在夹具夹紧力的作用下容易产生变形, 从而影响工件的尺寸精度和形状公差。

由于工件具有上述特点, 为了满足焊接要求, 对焊接系统和夹具则需要解决以下难点:

1) 焊接机器人的复杂空间曲线运动规划;

2) 焊接机器人的实时跟踪反馈;

3) 解决工件由于外形不规则所带来的装夹定位问题;

4) 减少焊接过程中工件的受热和散热条件的变化对焊接质量的影响。

2机器人焊接系统设计

本焊接系统采用双机器人的同时焊接的模型, 如图2所示。

2.1双机器人的运动规划坐标建立

如图3所示, 建立双机器人系统的运动规划坐标体系。

其中, i代表机器人编号, Ri表示机器人本体基坐标系, Ei表示机器人手部运动坐标系, u表示工件所在坐标系, Ti表示焊枪末端坐标系。

RiTEi表示从Ei到Ri的转换矩阵;

EiTTi表示从Ti到Ei的转换矩阵;

R1TR2表示从R2到R1的转换矩阵;

TiTu表示从u到Ti的转换矩阵;

根据运动学转换关系 (如图3示出) , 各坐标系的数学表达关系能用下式表示:

其中, RiTEi为未知量, 能通过机器人6关节的角位移求出。EiTTi由机器人本体和手部的具体安装情况而定。Tu由机器人操作员决定。TiTu由各动作约束关系获得。

2.2 机器人运动碰撞检测

当机器人处于平滑的运动状态时, 电流值是平稳且变化不大的, 但是当机器人发生碰撞造成位置误差时, 为了产生更大的力矩来消除误差, 这时电流值就会突然增加, 但位置误差并不一定能减少到理想值。

通过计算一个碰撞标量来衡量机器人在实时运作中是否发生碰撞。这种检测方法涉及两个变量, 一个是机器人在闭环运行情况下的位置误差, 另一个是机器人运行过程中流过电机的电流值。当前轨迹的位置误差和实时测量的电流值的即可合成一个碰撞标量, 通过比较碰撞标量和已设定好的碰撞阈值, 即可检测机器人在运行时是否发生碰撞。

在机器人的电机上安装电流传感器, 用于检测机器人运行时的电流值I (K) , 电机使用闭环控制以获机器人当时的位置误差E (K) ;利用如下公示求出碰撞标量D (K) :

D (K) =m×I (K) ×E (K)

其中, DK为为碰撞阈值, 当实际检测计算出来的碰撞标量D (K) 大于这个值, 则表明此时发生了碰撞。Id为期望最大电流值;Ed为期望最大误差。

3 焊接夹具设计

为了确保焊接机器人的正常运作, 保证工件焊缝的质量, 夹具需按照以下基本要求设计:

1) 足够的强度和刚度;2) 定位精准;3) 加紧迅速准确;4) 焊接操作方便;5) 工艺性好。

3.1 定位方案

该薄板上盖零件由左右侧板与上盖的空间曲线对接而成, 因而左右侧板以及上盖的定位精准尤为重要。以上盖面的后底面为基准面, 曲面上的工艺孔为基准孔, 夹持工件的上盖面。左右侧板以侧板上的工艺孔以及侧板曲线上的扣件为基准, 同时配合夹具的定位侧板对左右侧板进行定位, 与上盖板有良好的对接。

3.2 支撑与压板结构的设计

由于燃气烤炉上盖零件易变形, 为了保证上盖的曲面精度, 对支撑结构以及夹紧机构有特殊的要求, 如图4。因工件焊接时紧对侧边进行焊接。为简化夹具结构, 采用两边对称的结构。分别设有与上盖面曲面曲率相同的圆弧形支撑板。支撑板采用刚性结构, 保证工件安装后与焊接机器人的相对高度位置。同时也起辅助定位作用。上压板设计为与支撑板重合的面设计。考虑工件本身存在的尺寸误差, 上压板采用多段平面和圆弧面组合结构。这样既能保证夹持牢固, 也能避免因工件误差而造成压板不能装夹的情况。在焊接过程中产生极大的热量, 对于薄板的不锈钢而言, 易产生热变形, 且焊接温度过高时, 极易产生焊点周边发黑的现象, 甚至出现菜花状缺陷。因此, 在支撑板和压板靠近焊缝的一侧, 采用了导热系数较高的铍铜材料制作, 使焊接产生的热量迅速的散发。

4 结论

该焊接系统具有生产效率高, 焊缝质量高, 焊后加工余量少等特点。保证了工件焊后的尺寸, 焊缝与母材平滑过渡, 强度可与母材等强, 焊缝的力学性能良好。焊缝余量少, 减轻了打磨时需去除的加工难度和加工量。利用该焊接系统, 焊接零件的焊接成品率从原来的65%提高到95%以上, 增加30%以上, 产品质量将有大幅度的提高;焊接效率提高3倍~5倍。因此从实际应用效果来看, 该焊接系统能够满足该零件的加工要求, 具有使用和推广价值。

摘要：针对薄板上盖件复杂空间曲线不易焊接、装夹、受力、受热易变形、热成形差等特点以及考虑其具有复杂空间曲线造成定位难和焊边对接困难, 在对零件及焊接工艺的分析上, 应用机器人硬件设备, 设计了适用于批量生产的智能焊接机器人焊接系统以及专业焊接夹具。

关键词：机器人,焊接夹具,薄板零件,曲面焊接

参考文献

[1]魏晓彤.不锈钢薄板焊接方法的探讨[J].广州化工, 2010, 38 (5) :234-237.

零件设计系统 篇2

在系列化零件设计开发系统中，零件的显示方式有两种：零件树和图形列表。在图形列表界面中，用户可以通过点取零件的图片，选择零件进行出库(如图1)。

图1

1、 快速查找

系列化零件设计出库界面中支持零件的快速查找。查找的范围是当前库，方式是按库属性内容进行包含的查找(如图2)。

我们首先选择属性字段，如【代号】，再在右侧的输入框中输入要查找的属性字段的内容，如【GB】，符合查找要求的零件名称就显示在下拉窗口中，点取某一个零件就可以进行定位。

图2

2、浏览界面

在零件树中选择零件后，浏览界面显示出零件的图片，

当点取视图名称后，界面则显示为当前视图图片。

3、参数页签和参数列表

界面下方有【原始参数】、【结构参数】、【属性参数】、【点表参数】等4个页签，用户可以选择来查看相应的结果，结果显示在参数列表区中。

其中，我们可以在原始参数和结构参数界面中修改参数值，并参与当前结果的计算，但修改的数据不能保存进数据库中。而属性参数和点表参数则分别显示零件的属性内容和特征点的计算公式及结果，此处不可更改。

4、参数显示控制

原始参数和结构参数界面的下方都有一个【参数显示控制】按钮，可以用来控制当前界面中参数的可见性。若想保留其设置状态，应在维护程序中进行设定(如图3)。

图3

5、视图选项

视图选项中提供【全部清除】及【全部选择】的选项，我们可以通过此选项，选择会清除全部选择的视图。

6、出库选项

出库选项提供了零件编组、零件做块、背景消隐、基本图元、尺寸标注、其它标注、允许移动等选项，以供我们控制出库状态。

零件设计系统 篇3

关键词：流道系统 设计 优化

一、注塑模流道系统的组成

（一）主流道

主流道作为连接注塑机喷嘴和分流道的材料进出通道，在设计时应注意以下事项：

1、主流道的设计形状为圆锥形，如果设计材料的流动性较好，锥角可以控制在2度到4度，如果设计材料的流动性较差，可以适当增加锥角的度数，但是不能超过10度，以方便清理其中的凝；2、为了减少熔料的流动阻力，设计主流道时应当把粗糙度控制在0.4mm～0.63，并且在圆锥孔大端处采用r=l～3mm圆角进行过渡；3、根据具体情况，主流道进口端的截面直径一般控制控制4mm～8mm，要根据熔体流动性情况和制件的大小，适当调整。

（二）分流道

分流道作为连接主流道和饶口的材料进入通道，对于保持冲模过程中的压力有着十分重要的影响，在设计过程中要注意以下事项：1、在满足塑性设计的条件下，应当尽量控制分流道的横截面积；2、为控制分流道的总体面积，应采取恰当的方式设计分流道的排放位置和排列方法；3、注意控制分流道的粗糙度，按照以往的设计经验一般设为1.6；4、总体设计过程中，要设计足够的空间用于安置冷却系统。

（三）浇口

在绕口的设计过程中要注意以下几点：1、避免熔体破裂后在塑件上留下缺陷；2、绕口应幵设在塑件截面的最厚处；3、减少熔接痕和增加熔接强度；4、饶口位置的选择应使塑料流程最短，料流变向最少。

二、浇口位置及数量确定

为了确定流道系统中浇口位置和数量，本文首先制定了出多套的绕口设计方案，对于几种方案分别进行流动实验分析，分析各方案中绕口的平衡充填水平，从中选择最优方案，最终得出浇口设置的最佳数量和最宜位置。通过观察分析，我们得出以下结果，如表1所示：

表1 不同浇注方案的实验结果

从上表看出，三种方案中，方案b的绕口设计方案最优。

三、流道系统设计及优化

评估一个流道系统设计的合理性，一般从以下几个方面综合分析考虑：

（一）充填时间

对于改进前和改进后两类塑件，分别进行填充时间实验，实验结果如图1所示。

（a）改进前 （b）改进后

图1改进前后的充填时间

上图中不同的颜色代表不同的熔料填充时间，在图片的右侧的颜色变化条对其进行了具体的说明，越接近底端的蓝色，表示填充时间越短，随着颜色向上的递变，表明填充时间的不断增加，最顶端的红色表示填充结束。

通过分析观察图1改进前后的（a）、（b）两图，可以得出以下结论：

1、两类塑件都可以填充满熔料；2、熔体填充到塑件底端的时间差分别为0.024s和0.00ls，这表明两类塑件都达到了流道系统的填充时间要求。

（二）流动前沿处温度

对于改进前和改进后两类塑件，分别进行填充时间实验，并得出以下结论：

1、改进前的流动前沿处的温度升降幅度较大，变化最剧烈时降低了10.3℃，不符合熔体前沿的温度的变化要求，这表明塑件的温度分布均匀性较差，最终将导致塑件的质量大大降低，因此该注浇系统的设计还需进一步改进。2、改进前的流动前沿处的温度升降幅度不是很大，一直维持在一个稳定的状态，最大温度变化也才6.3℃，这表明塑件的温度分布较为均匀，能够有效保障塑件的质量，因此该设计方案基本合理。

（三）气穴

如果塑件中存在许多孔和栅格的结构设计，则在这些孔和边的边缘通常会出现气穴，这是不能避免的，只要在向模具填充溶料时注意设置排气槽排气，就会消除气穴对塑件成型质量的影响。

（四）体积收缩率

实验结果表明，最大体积收缩率分别为7.348%和7.318%，并且没有对塑件的均匀分布造成很大的影响，总的来说，只要把体积收缩率控制在一定范围之内，对于塑件成型后的使用不会产生显著影响。

（五）熔接痕

熔接痕一般出现在塑件结构较为薄弱的位置、孔间以及塑件的表面。如果熔接痕分布较多，将达不到对表面要求较高的汽车零件的使用要求，例如仪表板等。但是汽车零件多孔的特殊性质将直接导致塑件上熔接痕的出现，通过改进模具设计，可以有效减少熔接痕的数量并减小了熔接痕的覆盖范围，同时改变了熔接痕的分布范围，将不会出现在塑件结构相对薄弱的区域，这将大大增加汽车零件的使用寿命。

四、结束语

本文通过对汽车零件注塑模具流道系统的深入分析，明确浇口的最佳设计数量和位置，然后通过Moldflow软件进行了一系列模拟实验，制定了一套优化流道系统的设计方案并进行了详细分析，结果表明该方案可以限制体积收缩率、熔接线等因素对汽车零件质量的不利影响。这将对汽车零件注塑模具的进一步改进和发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]单岩，王蓓，王刚.Moldflow模具分析技术基础[M].北京：清华大学出版社，2004.9

[2]申长雨.注塑成型模拟及模具设计优化设计理论与方法[M].北京：科学出版社.2009

环类零件矫圆机系统设计 篇4

所谓矫正机, 就是用来对环类零部件进行变形恢复矫正的机器, 通过矫正以便使环类零部件因为热处理产生变形的得以恢复, 并获得理想的圆度要求或回转精度要求, 保证零部件能够达到装配精度或获得热后下道精加工工序最小切削加工余量。矫正狭义上是针对圆环零部件的变形矫正。 广义上矫正包括盘圆、轴套、缸筒及椭圆类零部件、不规则形截面环类零部件等。 在自动矫正机中, 电机系统的主要功用是为自动矫正装置的提供加载动力。电机控制丝杠系统在环类零件的矫正的过程中可以有效的实现快进、工进、快退的工作循环。通过电机系统来对矫正机进行控制, 来完成我们想要的对零件进行矫正的目的。

目前我国自动矫正技术还很落后, 在汽车, 机床, 拖拉机, 纺织机械等制造生产行业, 普遍采用人工矫正, 矫正精度较低, 劳动强度也比较大, 根据相关数据表明, 我国汽车, 机床等行业每年环类零件至少在1000 万个以上, 其中70%都需要矫正, 完成这一任务至少需要5000台左右的精密电机矫正机。国内大部分生产轴套, 缸筒的专业厂, 因无合适的矫正设备, 产品精度一直提高不上去。 自动矫正机是一种载荷大、速度低的加工设备, 因此, 自动矫正机的加载系统适合于采用电机技术, 而国内在这方面的研究还较落后, 所以发展国产自动矫正机也迫在眉睫。 这对于提高国产汽车行业, 机床行业的生产效率和产品质量, 尤其对国产轿车与国际接轨有着重要的作用。 自动矫正技术的产业化对我国机械行业开辟国内、国际市场, 走向世界, 参与国际竞争有着深远的意义。

1 矫圆机设计

1.1 设计理念

环类零件冷加工后均需要进行热处理以提高其机械性能, 而热处理后环类零件或多或少都存在一定量的变形, 给零件的使用以及整机的性能带来负面的影响, 矫正是在必行。 根据环类零件宽度大厚度小的结构特点, 其热处理后的变形主要是圆度。

因此设计的主要理念是对零件进行圆度的矫正。主要包括零件的夹持 (既能夹持又不能产生新的变形) 、圆度的检测系统和圆度的矫正系统三部分。

1.2 整机设计

主体结构:矫圆机主体结构采用立式结构, 因空间大和矫正时出力较大, 所以整体机架结构采用25-30mm钢板焊后加工而成。 主要功能区有上部的矫形动力传动系统;中部的零件夹持系统;零件的检测系统;侧面的电控系统 (上位控制机-计算机在旁侧) 组成, 如图1、图2所示。

矫正主传动系统:如图3 所示, 主动力电机通过二级同步带将动力传递给丝杠, 带传动主要功能是增加扭矩并降低转速, 使丝杠带动动力头上下矫形运动更加精密。丝杠平行处设计有移动导向柱提高动力头运行精度。

夹持系统:如图4 所示, 热处理后的环类零件置于零件下压力座上;双侧横向进给伺服系统同时动作, 在压力传感器作用下将零件通过高精密顶锥夹持;纵向进给伺服系统上升至顶锥回转轴线与精密距离检测仪同水平面, 检测头伸出开始检测。

2 矫形流程

圆环零件首先置于下支撑块上, 通过支撑块的几何形状自动非精密定心, 其轴心位置略低于精密顶尖轴心3-4mm, 双向精密顶尖同时动作相对运动进行夹持, 当测力传感器达到预定值时停止, 并上升至顶尖回转轴线与测距传感器同水平面; 精密测距探头伸出, 双向精密顶尖慢速回转, 对零件进行检测, 并时时将检测数据发送给CPU进行数据运算, 当零件不圆度超出规定值时, 顶尖回转至零件长轴与系统Z轴重合位置停转, 探头缩回;顶尖此时慢慢相向运动释放零件至下支撑块, 上动力头根据CPU运算数值下行进行校形, 并保持校正时间后回到原位。

重复以上操作过程, 直至检测数据符合预定指标时停止检测, 并亮起绿灯或警告声以示完成。

3 结语

机械矫正技术在近年得到了飞速的发展并渗透到很多领域, 不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展, 而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。 而在机械方面的自动化技术存在更多的发展空间, 自动控制系统在实现大功率输出的同时还具有较高的控制精度。所以在越来越现代化的汽车零部件生产过程中, 对于环类零件的热处理后恢复变形的自动矫正机设计研发成为必然。本设计基于现代先进检测手段和驱动系统理论设计一台圆环类零件的热处理变形矫形机, 提高矫正精度, 减轻劳动负担, 增加产品品质, 体现中国创造。

摘要：基于现代先进检测手段和驱动系统理论设计一台圆环类零件的热处理变形矫形机, 提高矫正精度, 减轻劳动负担, 增加产品品质, 体现中国创造。

机械零件设计的基本要求 篇5

▲避免在预定寿命期内失效的要求▲结构工艺性要求▲经济性要求▲质量小的要求▲可靠性要求一、避免在预定寿命期内失效的要求应保证零件有足够的强度、刚度、寿命，

机械零件设计的基本要求

机床零件自动分拣配送控制系统研究 篇6

机械零件自动分拣配送系统是重型机床制造厂现代化水平的重要标志，其自动化程度的高低会影响机床厂的生产效率和管理水平。过去一直沿用的人工手推加天吊才能将零件从库中运到机床附近，这种做法工作效率低，劳动强度大，存在安全隐患。机床零件自动分拣配送系统的分拣、配送主要由人工来完成，工作效率较低，尚存在安全隐患。针对机床制造厂存在的上述问题，我们提出了机床零件自动分拣配送控制系统，该自动分拣配送控制系统能够实现零件从仓库与机床间快速、准确的分拣与配送全过程。该系统由可编程序控制器PLCS7-200/300、CMF400-CLV420激光条码及ProfiBUS-DP现场总线控制系统组成，并对该控制系统进行了实验研究，同时取得了阶段性成果。

一、系统构成与工作原理

（一）、自动化系统组成

自动分拣配送控制系统包括仓储单元、传送单元、分拣单元、出库单元、分拣单元以及控制装置，自动分拣配送控制系统组成如图1所示[1]。

（二）、控制系统

控制系统由可编程程序控制器S7-200/300、SICK通讯卡CMF400、激光条码CLV420及计算机组成，通过硬件组态设置EM277、CMF400属性，将各参数正确调整后下载到S7-300中[2]，其中CMF地址为3，S7-200地址分别为35和45，Profibus-DP通讯控制系统如图2所示。

控制系统工作原理。该系统通过S7-300接受SICK-CLV420激光条码扫描信息，并对该信息进行分析判断处理后，发送至S7-200，由S7-200执行相应的控制程序，并发出控制指令，控制相应的传送带与分拣机构按照要求进行运转。

非零库存运行过程。零件经光电传感器检测后，由主令开关向S7-200发出指令，S7-200执行程序驱动入库滚针轨道，由SICK-CLV420条码对商品进行入库检测，通过分拣装置，将零件送入不同的螺旋存储单元；当某台机床需要零件时，工作人员就地发出指令，螺旋仓库可自动将零件出库；经过分拣控制，不同的零件再经过SICK-CLV420条码机进行出库检测，SICK条码机识别后，反馈给S7-300；S7-300判断后将信息发送至分拣单元，再由S7-200执行分拣程序即可完成分拣动作。

零库存运行过程。當机床需要零件量较大时，系统会选择快速传送通道，即零库存传送方式。该方式零件的运行将不需要通过仓储单元，直接传送到分拣轨道进行出库检测，这样就可以快速的为车间提供所需零件，如图3所示。

二、软件设计

该系统的控制程序由S7-300主站程序，S7-200和SICK-CMF400从站程序组成。SICK-CLV420激光条码作为检测识别装置，在ProfiBUS-DP通讯网络中，S7-300完成整个系统的控制。

（一）自动出库控制程序

在仓储单元S7-200程序中，I0.1、I0.2为主令按钮，用于对系统发出中断请求指令；I0.3、I0.4、I0.5、I0.6为光电传感器；Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3为传送带电机；Q0.4、Q0.5为指示灯；I0.0为急停按钮。当系统运行时，指示灯被点亮，工作人员发出对某零件的中断请求指令，该指令发送至S7-200后[3]，出库电机开始运转，将零件传送至检测轨道，位于检测轨道上方的SICK-CLV420条码被触发，完成零件条码识别，并将该信息传递至S7-300，出库控制梯形图程序如图4所示，S7-300信息控制程序如图5所示。

（二）自动分拣控制程序

在分拣单元S7-200程序中，I0.3、I0.4为光电传感器；Q0.0、Q0.1为传送电机；I0.2为急停按钮。程序中通过计数器与定时器，S7-300以及SICK-CLV420条码，可以实现对不同零件的准确分拣。当系统运行时，SICK激光条码对零件的条码进行识别后将信息发送至S7-300，S7-300通过程序判断零件的类别后，再将指令发送给S7-200，S7-200接收到S7-300的指令后，按程序运行即可自动将零件按要求分拣，分拣控制部分程序如图5所示[4]。

（三）ProfiBUS-DP通信程序

在SICK系统中进行CMF400-CLV420属性设置[5]，对标准13位条码进行参数设置，选定32位数据传送格式；在S7-300中激活SFC14、SFC15功能块，编写如图6所示通信程序，并将此程序下载S7-300中。

该实验研究对ProfiBUS-DP现场总线通信技术进行了研究开发，并成功的将该技术应用于重型机床厂机床零件自动分拣配送控制。该系统利用可编程控制器与激光条码相结合，实现了零件自动入库、自动出库和自动分拣。重力螺旋立体仓库改变了传统的设计理念，巧妙地利用了商品自身重力，实现了无动力出库过程；分拣装置很好的完成了商品的分拣过程，将复杂的动作过程变得简单、快捷。由以上实验研究结果表明：ProfiBUS-DP现场总线通信技术与SICK-CMF400-CLV420激光条码技术相结合，该项技术可以推广到机械制造、商品包装、物流生产线等领域。

（作者单位：1.齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司中件事业部；2.东北石油大学机械科学与工程学院）

[1]李绍炎.自动机与自动线[M]，北京：清华大学出版社，2006

[2]胡仁喜，张红松，刘昌丽.SolidWorks机械设计工程实践[M]，北京：科学出版社，2007

[3]崔 坚，李 佳.西门子工业网络通讯指南[M]，北京：机械工业出版社，2004

[4]高鸿斌，孔美静，赫孟合.西门子PLC与工业控制网络应用[M]，北京：电子工业出版社，2006

零件设计系统 篇7

某公司再生硒鼓生产线是对回收的硒鼓进行拆卸，然后对部分零部件表面进行去标、除尘、喷油、烘干等全过程的流水作业生产线。其中，喷油是该生产线的关键部分。目前该公司在喷油部分还是采用手工的方法，很难保证喷油质量的稳定性，同时工人的身体健康也受到了很大的威胁。所以，用机械手代替人手，设计出一套自动喷油控制系统势在必行。

1 机械手的基本结构和要求

图1所示是用于该自动喷油系统的机械手的结构示意图。该机械手具有4个自由度，分别是机械手的水平移动、竖直移动、手臂的伸缩运动以及喷枪的上下摆动(90°以内),即沿x轴方向的移动、沿z轴方向的移动和沿y轴方向的伸缩运动以及α方向的摆动。

机械手的工作过程：对于自动喷油机械手，其工作是当工件随生产线到达喷油箱时，喷枪自动到达喷涂原点，由传感器识别出工件类型，然后直接调用对应的喷涂轨迹对工件进行喷涂。

机械手的工作范围[4]：机械手在水平方向移动的总行程为500mm，在垂直方向移动的总行程为500mm，机械手手臂的伸缩行程为250mm。

2 控制系统总体设计

根据自动喷油生产线的技术要求、工作过程及控制原理，从操作性、维护性和可靠性以及与周边设备的关联性等综合因素的考虑，决定采用PLC可编程序控制器作为控制系统的控制中枢，控制步进电机和伸缩气缸实现垂直梁(机身)的水平往复运动和横梁(手臂)的上下移动以及喷枪的前后移动，利用两个限位开关产生位置信号反馈实现喷头的摆动。(用普通电机正反转就可以做到。碰到一个限位，正转;碰到另外一个限位，反转。)此外，根据现场情况，决定采用RS422/485串行通信与计算机PC进行信息传递，采用I/O开关量与PLC进行联络，以保证整个自动喷油生产线能够正常运行。

为了达到系统实时控制性能好、控制精度高，采用上、下位机控制系统结构形式[8]。上位机为一台计算机PC，主要负责喷油机械手的路径规划，任务分配，系统监控等，下位机为欧姆龙PLC，主要负责步进电机、伸缩气缸以及喷枪气动阀的控制和位置传感器的信号采集等，控制系统的总体框图如图2所示。

3 机械手的结构设计

该机械手整体可分为底座、机身、手臂、喷枪4个部分(见图1)。底座与机身、机身与手臂、手臂与喷枪之间有3个移动自由度，以保证喷枪达到工作空间的任意位置。喷枪又有1个转动自由度，以实现喷枪对异形表面的喷涂。

底座固定不动，其主要任务是支撑机身和实现机身的水平移动(沿x轴方向移动)。机身直接安装在底座上的滚珠丝杠副上，这样机身的运动可由底座电机(DJ1)带动滚珠丝杠来驱动。机身水平移动的快慢和正反向控制，可由PLC可编程控制器调节底座电机的转速和转向来实现。

机身是机械手的主要执行部件，它的作用是支承手臂和喷枪，并带动它们在空间运动，主要运动包括自身沿x轴方向的水平移动以及带动手臂沿z轴方向的竖直移动。机身部分也用一台步进电机(DJ2)带动滚珠丝杠来实现手臂的z轴方向运动。手臂垂直移动的快慢和正反向控制，可由PLC可编程控制器调节机身电机的转速和转向来实现。

由于手臂部分伸缩运动精度要求不是很高，故采用气压驱动，伸缩气缸直接安装滚珠丝杠副上，这样设计能使机械手整体结构简单，紧凑。根据被喷零部件的异形情况，要求喷油嘴能够在上下45°范围内均匀摆动。为了达到这个设计要求，现将喷油嘴与手臂通过铰链进行连接，铰接部位连接一个普通的步进电机(DJ3)，然后在喷油嘴上下45°方向各安置一个限位开关即可实现。(碰到一个限位，正转;碰到另外一个限位，反转。)

4 输入/输出点数及P LC机型的选择

PLC控制系统正得到日益广泛的应用。与传统的接触器-继电器控制系统相比，PLC控制系统具有控制灵活、抗干扰能力强、工作稳定可靠、维护方便等优点[9]。当产品转型时PLC控制系统的改变比较容易实现，能较好的适应市场变化的需求。

在本系统中，输入信号为按钮、光电传感器、行程开关等，输出信号为接触器、电磁阀等[3]。输入点11个，输出点13个，根据输入输出总点数24个，并适当留有一定余量，通过对各类PLC可编程控制器的对比，决定采用欧姆龙CP1H系列PLC可编程序控制器。该PLC本体具有40个I/O点，集成24点晶体管输入、16点继电器输出。最多7个扩展单元，开关量最大320点，模拟量最大37路，具有可靠性高、指令丰富、通信能力强、实时性强、易于扩展、便于操作等特点,同时还具有RS-422/485通信协议,以及全双工通信功能。输入/输出地址分配具体如表1所示。

5 喷油轨迹的定义

早期的喷漆机器人是“示教再现”型的[7]。即由操作人员“手把手”地直接握住安装在机器人腕部的喷枪操作一个全过程,然后由机器人控制器存储全过程的顺序、位置和时间，最后机器人读出记忆的操作顺序重复再现示教的操作运动。这种方法虽然简单易行，广泛使用，但却存在着诸多弊端：(1)在示教过程中，工人始终处于有害环境中,人工费用较高且缺乏熟练劳动力;(2)喷涂效果(如漆膜厚度的均匀性，喷涂时间等)与物体表面形状及喷枪参数等诸多因素有关，因此单凭人工经验难以保证产品质量。

鉴于该方法的诸多不足，提出喷油机械手运动轨迹的离线编程方法[8]，首先对每一种零部件的喷涂路径进行分类定义。现有如下定义：给定一段轨迹，可根据轨迹类型进行分段描述。轨迹类型可分为3种：直线(用0表示)、顺时针圆弧(用1表示)、逆时针圆弧(用2表示)。直线可用两个端点(起点、终点)来描述，圆弧可用两端点(起点、终点)加上半径表示。其中，X1,Y1代表起点坐标，X2,Y2代表终点坐标，R代表圆弧半径。如图3所示的一段轨迹可分段描述如表2:

如图4所示的一段轨迹可分段描述如表3:

针对不同形状的零部件，分别对其喷油轨迹进行分类定义，定义好以后生成一个一个的数据库文件(access文件)，保存起来。然后利用计算机编写相应的程序进行调用即可。在实际生产中，当工件到达喷油箱时，由传感器识别出工件类型，然后由计算机调用相应的数据库文件，直接生成喷油轨迹对工件进行喷涂。

6 结束语

自动喷油系统总体设计完成以后，分别对底座、机身、手臂及喷枪等4个部件进行了结构设计。由底座、机身与手臂完成机械手的空间任意点(在工作行程内)的移动要求，由喷枪与手臂的铰链连接完成喷枪的摆动要求。由于喷漆作业工作环境非常恶劣，用机械手代替人手，采用PLC对喷漆系统进行自动控制，操作方便、生产效率高、产品质量好，还可大大地减轻工人劳动强度及环境对人体的危害。PLC有较高的可靠性和较强的抗干扰能力，其编程较为简单，而且功能容易扩展，该系统具有很好的控制精度及较强的实时控制能力，对从事其他行业的喷漆作业方面也有一定的参考价值。

摘要：针对再生硒鼓生产中喷油(喷漆)工作劳动强度大、生产率低、质量不易保证,并且对人体有毒害作用等缺点,本文提出利用PLC控制系统对喷油过程进行自动控制,对控制系统进行了总体设计,同时采用步进电机驱动滚珠丝杠以及气缸驱动设计了喷油机械手的结构,并且确定了PLC的型号,定义了喷油轨迹。

关键词：自动喷油,机械手,可编程控制器(PLC),喷油轨迹

参考文献

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[2]张建生等.数控系统应用及开发[M].北京:科学出版社,2006.

[3]王也仿.可编程控制器应用技术[M].北京:机械工业出版社,2002.

[4]赵碧,巴鹏,徐英凤.气动上下料机械手手部结构的设计与分析[J].沈阳理工大学学报,2006,25(6):58-60.

[5]蔡自兴.机器人学[M].北京:清华大学出版社,2000.

[6]江浩,王传江.一种船舱除锈喷漆移动机器人的设计[J].船舶工程,2007,29(5):37-39.

[7]刁训娣,赵德安,李医民.喷漆机器人喷枪轨迹设计及影响因素研究[J].机械科学与技术,2004,23(04):396-398.

[8]梅江平,杨志永,张大卫.喷漆机器人尺寸优化设计及控制系统总体规划[J].组合机床与自动化加工技术,2004,10:62-64.

机械零件的计算机管理系统设计 篇8

1 课题背景与探究意义

机械零件管理主要包括机械零件零件信息管理和维修检测信息。机械零件零件信息管理的内容是非常广泛的, 比如机械零件的详细信息, 还有关于工程学的一些内容。

机械零件指的是机械中的最小的单元, 有润滑作用的零件、起链接作用的零件、支撑作用的和弹簧等等。而且机械零件因为用途不同, 主要的参数也不一样, 在使用中的要求却很高, 特别是精度方面。有的时候机械零件还有其它不具备的信息, 不如机械零件的互换性, 或者稳定性等。所以机械零件的管理是非常重要的。由于计算机的出现, 使用计算机来管理机械零件, 可以提高零件的存取速度, 而且精准可靠。在实现方面也是非常可行的, 我们利用c#语言来开发界面, 作为管理的前台, 而用SQL来开发数据库, 作为管理的后台。

2 C#和SQL

C#是新一代的开发工具。它有很多其它语言没有的特点, 比如集合。不同的是, 集合的大小可以动态调整, 可以在运行时添加或删除元素。集合中包含的对象称为集合元素。System.Collections名称空间中的很多类都可以动态添加元素, 比如数据库中定义了一个描述学生信息的元素, 如果新来一个同学, 如果使用指针就无法处理, 但是c#中有关于类的描述, 很快解决了这个问题。另外, 由于C#语言取消了指针的功能, 这样可以有效防止病毒程序利用非法指针访问私有成员, 也能避免指针的误操作产生的错误。

SQL是一种数据库查询和程序设计语言, 这类的数据控制语言有很多, 比如Acess和VF。这两者主要是用于办公室的数据处理和小型的数据库。一般用途广泛的还是SQL, 特别是大型的数据库。它包括数据定义、数据操作、数据查询和数据控制。

3 系统分析

系统主要根据其他机械零件零件管理系统的不足, 在数据库的纠错和处理数据方面使其功能更强, 本系统能更好地管理机械零件零件。

系统采用C#进行开发、后台采用SQL Server 2008数据库进行设计。在c#的开放部分主要是完成管理系统的主要功能, 比如数据的删除、添加、更改等功能。微软设计c#的目的主要是为了简化网络应用编程的难度。

在c#语言的开发过程中, 要注意语言的格式和完成的功能, 在熟练掌握开发语言的基础上就可以完成。主要是数据库的设计要合理, 特别是数据表格的设计, 这些设计好以后, 利用开发语言给数据库加上需要的功能。比如在用户登陆界面, 利用数据库开发语言设计好界面, 然后利用开发语言给界面上的按钮加上需要完成的功能。再比如设计的密码窗口, 界面提供一个下拉框, 一个文本框, 两个按钮和一个标签, 分别用于登录系统, 退出和显示自己登陆的身份。用数据库设计好需要的界面, 然后利用开发语言给数据库加上需要的功能。就这样数据库设计和开发语言设计相结合, 完成所需要的功能。

4 系统设计

进入该管理系统, 首先进入管理系统的首页, 用账号登录系统, 登录成功就可以看到自己的信息了;管理员同样通过服务器进入机械零件零件信息管理系统, 登录成功后进入管理主页面, 可以对系统进行管理。

5 出错处理需求

机械零件信息管理系统要求能达到一定的纠错能力, 在用户操作不当时能给出相应的警告信息。比如在用户需要输入数据的地方给出相应的格式提示, 如果用户输入还是有错误, 要指出相应的改正方向。使用户能正确合理使用该系统, 有一定的纠正错误的能力。

6 数据库概念结构设计

数据库概念结构设计是系统开发的重要组成部分, 如果概念设计不完善或者不符合用户的要求, 那么后面的设计也就没有了意义。机械零件零件管理系统的数据库主要用来存储一个工厂所有零件的基本信息, 数据库概念结构设计作为系统开发的重要组成部分, 后期的所有的对象的建立都是在表格的基础上而言的。所以表格质量的好坏是决定了一个数据库质量的好坏。在数据库理论里面用范式来决定数据库的优劣, 数据库越简单越好, 要表达的主题意思越明确越好。

6.1零件基本档案表用于保存零件的的基本档案信息。包括自编号、零件种类、零件型号、基本数量、进货量、消耗量、需求量、零件实时数量、其他项、每日产量、每月产量、每日合格率、每月合格率、实际产量等字段。

6.2为了更好地记录零件信息, 在本系统的数据库设计中, 创建了许多个零件种类表, 来记录零件种类等。零件型号表用于存放零件型号信息。包括镇流器型号、灯罩外型材料、灯管型号、启辉器型号、配线型号、说明等字段。这个表是非常重要的。

6.3 为了提高车间的管理质量考勤管理表。

6.4 每个员工还有工资和奖金的发放信息, 所以在系统中加上员工的工资核算表。

摘要：主要介绍了机械零件的计算机管理系统的背景和意义, 就机械零件信息管理系统的发展和现状进行了分析研究。

关键词：C#,SQL Server,机械零件零件管理信息系统

参考文献

[1]张凌宇.浅析计算机网络技术对物流信息化的影响[J].软件, 2013, 34 (10) :45

[2]张辽东, 王晓军.移动视频点播技术在网络教育中的应用[J].软件, 2012, 33 (11) :113-115

零件设计系统 篇9

近年来,激光焊接在汽车钣金零件焊接工艺中得到了广泛的应用,其具有焊接效率高,热影响区小等优点,但是由于激光焊接过程中存在光斑半径较小、被焊零件精度要求高等缺陷,直接影响到汽车钣金零件的加工精度,导致焊接效率和产品质量下降[1]。然而随着计算机视觉检测技术的迅猛发展,使得激光焊接技术的完善得到了新的启示[2]。

本文设计了一种基于单目视觉的汽车钣金零件焊接系统,该系统通过CCD图像传感器采集汽车钣金件接缝上的图像,并将图像信号输入计算机进行分析处理,以获取接缝位置信息,并通过此信息识别焊枪与接缝之间的偏差量,运用控制算法得出控制信号,并将控制信号传达给执行机构,调节焊点的位置以实现自动焊接目的。

1、视觉检测系统的组成及工作原理

视觉检测系统的组成主要包括辅助光源、CCD图像传感器、镜头、图像采集卡、图像处理单元、激光焊接设备以及视觉系统标定等部分[3]。该系统主要利用CCD图像传感器,在辅助光源的作用下,采集待焊接的汽车钣金零件图像信息,通过图像采集卡生成零件表面的数字图像,将采集到的数字图像信息传递给图像处理单元进行图像预处理,获得质量改善后的图像,在此基础上,综合运用计算机视觉处理技术,提取焊接件图像中焊缝局部特征,并通过测量算法求出焊缝的位置坐标,并对焊接程序进行闭环校正,在焊接结束后还可利用该系统对焊接结果进行检测。如图1所示为基于单目视觉的汽车钣金零件焊接系统设计框图。

2、视觉检测系统的硬件组成

2.1视觉传感器的选型

机器视觉系统的大多数用户知道CCD图像传感器是系统的关键部件,而且经常将其认为是视觉系统的传感器。但是CCD图像传感器本身就是一个复杂的系统包括镜头、信号处理、通讯接口,还有处于核心位置的将像元转化为电子的设备,即图像传感器。尽管镜头和其它部件都在扩展相机的能力,但最终是传感器决定着CCD图像传感器的最大性能[4]。

2.2 镜头及辅助光源的选择

CCD图像传感器镜头是计算机视觉中的关键设备之一,光学镜头的功能主要用来进行光学成像,在机器视觉检测系统中,镜头的主要作用是讲成像目标聚焦在图像传感器的光敏面上。镜头的质量直接影响到机器视觉检测系统的整体性能,合理选择和安装光学镜头,是机器视觉检测系统设计的重要环节。在用于尺寸测量的情况下,系统采用专用的小光圈远角镜头,既能够满足小镜头变形率和大景深的要求,而且可以获取最佳的成像效果。

辅助光源选择与安装直接影响到整个视觉检测系统的工作性能,因此要求辅助光源应尽可能地突出焊缝特征,增加对比度,辅助光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。白光或某种特殊的光谱在提取其他颜色的特征信息时可能使比较重要的因素。当分析多颜色特征的时候,选择光源的时候,色温是一个比较重要的因素。例如,卤灯更多表现为黄色,相比氙灯显现蓝色[5]。

2.3 图像采集卡

视觉检测系统中的图像采集卡采用Orlando AN series图像采集卡,接口类型3U-Compact PCI、PCI Express xl、PC/104-plus)模拟的视频输入和视频输出,PAL/NTSC 50/60HZ制式,支持CVBS,Y/C or RGB,图像分辨率:720×576 (PAL),720×484(NTSC)。两个独立的模拟视频输出和两个独立的模拟视频输入,高性能视频输入实时定标。全帧叠加,2个通用的输出和2个通用的输入低功耗,温度-0℃到+70℃,可选宽温-40℃到+85℃,支持多种软件与操作系统,该图像采集卡支持多种格式的视频输出,具有灵活、集成度高、功耗低等特点[6]。

2.4 数字图像信息处理平台

数字图像信息处理平台是整个视觉检测系统的核心。该平台采用美国Microsoft公司推出的Visual Studio 2008,VS2008是一种高性能机器视觉软件平台,支持windows操作系统,整合了对象、关系型数据、XML的访问方式,语言更加简洁。使用Visual Studio 2008可以高效开发Windows应用程序。设计器中可以实时反映变更,XAML中智能感知功能可以提高开发效率。同时Visual Studio 2008支持项目模板、调试器和部署程序。Visual Studio 2008可以高效开发Web应用,集成了AJAX 1.0,包含AJAX项目模板,它还可以高效开发Office应用和Mobile应用,同时拥有多种图像预处理算法、图像自动识别算法,而且支持嵌入式脚本,支持编辑算法以及能够制定用户界面[7]。

3、系统软件设计与视觉系统标定

3.1 系统软件设计

系统首先利用CCD图像传感器采集焊缝图像信息,经过图像采集卡采集之后由图像处理单元进行处理,经过调用预处理函数进行图像预处理,预处理完成后进行阈值化分割,并根据图像识别出所需要的焊缝特征,求解焊缝特征的最佳点与角度,转换成焊缝的起点和终点,提取焊缝的位置参数信息，复上述步骤直到所有的焊缝全部被处理完。图像处理过程如图2所示。

当所有焊缝位置参数信息获取完成后,则执行加工程序实施激光焊接。当焊接完成时还需要检测焊缝的质量,与合格的焊缝进行对比,若出现不合格情况,则进行补焊。如图3所示为软件工作流程图。

3.2 视觉系统标定

任何测量系统都难免会出现误差,其中CCD图像传感器产生的误差;镜头产生的误差;机械系统的精度;软件计算中的误差均会影响到视觉测量精度。利用Matlab软件可对CCD图像传感器或真实坐标进行校准或自动再校正。如图4至图6所示为视觉系统的标定结果。

4、实验结果

如图7所示为采用单目机器视觉测量进行激光焊接的图像,左图为CCD图像传感器采集的图像实施预处理之后进行阈值化分割的结果,分割阈值选择为0.9;右图为采用了采用单目机器视觉测量的激光焊接之后焊缝的图像,从图中可以看出采用单目机器视觉测量的汽车钣金零件焊接效果非常理想,达到了实际生产的要求。

5、结束语

本文针对汽车钣金零件的激光焊接过程中存在的误差较大等问题,通过单目机器视觉系统进行汽车钣金件焊缝的位置检测,并在焊接后进行焊缝的质量检测。该系统不仅能够减轻工人的劳动强度,大幅提高焊接效率,而且机器视觉焊缝质量好、工作稳定可靠,能够有效提高汽车钣金零件焊缝尺寸的激光焊接精度,有利于实现汽车钣金零件激光焊接的过程自动化。

摘要：针对汽车钣金零件在激光焊接过程中存在的误差较大等问题,设计了一种基于单目机器视觉的汽车钣金零件焊接系统,该系统通过视觉传感器测量汽车钣金零件的二维焊缝尺寸,并在焊接后通过计算机数字图像处理实施焊缝质量检测。实验结果表明,机器视觉焊缝质量好、工作稳定可靠,能够有效提高汽车钣金零件焊缝尺寸的激光焊接精度,有利于实现汽车钣金零件激光焊接的过程自动化。

关键词：汽车钣金,单目视觉,激光焊接,图像处理,视觉标定

参考文献

[1]王庆香,孙炳达,李迪.焊缝位置识别的图像处理方法设计[J].焊接学报,2005.

[2]李鹤喜.基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D].华南理工大学,2010.

[3]陈志翔;宋永伦,张军,等.基于激光视觉传感的铝合金自适应焊接[J].北京工业大学学报,2006.

[4]陈新松.机器视觉在钣金零件激光焊接中的应用[J].第12届全国特种加工学术会议论文集,2007.

[5]廖强,周忆,米林,等.机器视觉在精密测量中的应用[J].重庆大学学报,2002.

[6]郑南宁.计算机视觉与模式识别[M].北京:国防工业出版社,1998.

零件设计系统 篇10

(一) 主流道

主流道作为连接注塑机喷嘴和分流道的材料进出通道, 在设计时应注意以下事项:

1、主流道的设计形状为圆锥形, 如果设计材料的流动性较好, 锥角可以控制在2度到4度, 如果设计材料的流动性较差, 可以适当增加锥角的度数, 但是不能超过10度, 以方便清理其中的凝;2、为了减少熔料的流动阻力, 设计主流道时应当把粗糙度控制在0.4mm~0.63, 并且在圆锥孔大端处采用r=l~3mm圆角进行过渡;3、根据具体情况, 主流道进口端的截面直径一般控制控制4mm~8mm, 要根据熔体流动性情况和制件的大小, 适当调整。

(二) 分流道

分流道作为连接主流道和饶口的材料进入通道, 对于保持冲模过程中的压力有着十分重要的影响, 在设计过程中要注意以下事项:1、在满足塑性设计的条件下, 应当尽量控制分流道的横截面积;2、为控制分流道的总体面积, 应采取恰当的方式设计分流道的排放位置和排列方法;3、注意控制分流道的粗糙度, 按照以往的设计经验一般设为1.6;4、总体设计过程中, 要设计足够的空间用于安置冷却系统。

(三) 浇口

在绕口的设计过程中要注意以下几点:1、避免熔体破裂后在塑件上留下缺陷;2、绕口应幵设在塑件截面的最厚处;3、减少熔接痕和增加熔接强度;4、饶口位置的选择应使塑料流程最短, 料流变向最少。

二、浇口位置及数量确定

为了确定流道系统中浇口位置和数量, 本文首先制定了出多套的绕口设计方案, 对于几种方案分别进行流动实验分析, 分析各方案中绕口的平衡充填水平, 从中选择最优方案, 最终得出浇口设置的最佳数量和最宜位置。通过观察分析, 我们得出以下结果, 如表1所示:

从上表看出, 三种方案中, 方案b的绕口设计方案最优。

三、流道系统设计及优化

评估一个流道系统设计的合理性, 一般从以下几个方面综合分析考虑:

(一) 充填时间

对于改进前和改进后两类塑件, 分别进行填充时间实验, 实验结果如图1所示。

上图中不同的颜色代表不同的熔料填充时间, 在图片的右侧的颜色变化条对其进行了具体的说明, 越接近底端的蓝色, 表示填充时间越短, 随着颜色向上的递变, 表明填充时间的不断增加, 最顶端的红色表示填充结束。

通过分析观察图1改进前后的 (a) 、 (b) 两图, 可以得出以下结论:

1、两类塑件都可以填充满熔料;2、熔体填充到塑件底端的时间差分别为0.024s和0.00ls, 这表明两类塑件都达到了流道系统的填充时间要求。

(二) 流动前沿处温度

对于改进前和改进后两类塑件, 分别进行填充时间实验, 并得出以下结论:

1、改进前的流动前沿处的温度升降幅度较大, 变化最剧烈时降低了10.3℃, 不符合熔体前沿的温度的变化要求, 这表明塑件的温度分布均匀性较差, 最终将导致塑件的质量大大降低, 因此该注浇系统的设计还需进一步改进。2、改进前的流动前沿处的温度升降幅度不是很大, 一直维持在一个稳定的状态, 最大温度变化也才6.3℃, 这表明塑件的温度分布较为均匀, 能够有效保障塑件的质量, 因此该设计方案基本合理。

(三) 气穴

如果塑件中存在许多孔和栅格的结构设计, 则在这些孔和边的边缘通常会出现气穴, 这是不能避免的, 只要在向模具填充溶料时注意设置排气槽排气, 就会消除气穴对塑件成型质量的影响。

(四) 体积收缩率

实验结果表明, 最大体积收缩率分别为7.348%和7.318%, 并且没有对塑件的均匀分布造成很大的影响, 总的来说, 只要把体积收缩率控制在一定范围之内, 对于塑件成型后的使用不会产生显著影响。

(五) 熔接痕

熔接痕一般出现在塑件结构较为薄弱的位置、孔间以及塑件的表面。如果熔接痕分布较多, 将达不到对表面要求较高的汽车零件的使用要求, 例如仪表板等。但是汽车零件多孔的特殊性质将直接导致塑件上熔接痕的出现, 通过改进模具设计, 可以有效减少熔接痕的数量并减小了熔接痕的覆盖范围, 同时改变了熔接痕的分布范围, 将不会出现在塑件结构相对薄弱的区域, 这将大大增加汽车零件的使用寿命。

四、结束语

本文通过对汽车零件注塑模具流道系统的深入分析, 明确浇口的最佳设计数量和位置, 然后通过Moldflow软件进行了一系列模拟实验, 制定了一套优化流道系统的设计方案并进行了详细分析, 结果表明该方案可以限制体积收缩率、熔接线等因素对汽车零件质量的不利影响。这将对汽车零件注塑模具的进一步改进和发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]单岩, 王蓓, 王刚.Moldflow模具分析技术基础[M].北京:清华大学出版社, 2004.9

[2]申长雨.注塑成型模拟及模具设计优化设计理论与方法[M].北京:科学出版社.2009