物體之間發(fā)生相對滑動或有滑動的趨勢時就會產(chǎn)生阻礙物體相對運(yùn)動的摩擦力,摩擦是自然界的普遍現(xiàn)象[48]。在有限元模擬中考慮摩擦對分析結(jié)果的準(zhǔn)確性很重要,然而在有限元分析中的摩擦行為很復(fù)雜,摩擦與接觸有關(guān),而在有限元分析中接觸是一個非線性問題,而且摩擦力是一個被動力。
由庫倫摩擦定理可知,在物體產(chǎn)生相對滑動之前,摩擦力等于物體所受的外力,物體不產(chǎn)生相對滑動所能承受的比較大外力為物體所受的正壓力 P 乘以靜摩擦系數(shù) u 靜,而當(dāng)外力超過比較大靜摩擦力,物體就產(chǎn)生了相對滑動,在庫倫摩擦模型中滑動區(qū)域,如圖 4-12 所示,此時摩擦力等于正壓力乘以動摩擦系數(shù) u 動,通常情況下物體的摩察系數(shù) u 動<u 靜。對應(yīng)在有限元軟件 ABAQUS 中,軟件提供了兩種方式定義庫倫摩擦模型:第一種方式,直接定義動、靜摩擦系數(shù);第二種方式可以采用將摩擦系數(shù)定義為相對滑動速率與壓強(qiáng)的函數(shù)。 吸塑包裝設(shè)備主要包括吸塑成型機(jī)、沖床、封口機(jī)、高頻機(jī)、折邊機(jī)。徐州PETG塑料包裝批發(fā)廠家
片材的選擇:對于薄膜的選擇,考慮的原則是可以使用塑料PET片材或者PC片材。由于生產(chǎn)已有加工設(shè)備的限制,采納了工廠提供的PVC片材來進(jìn)行實驗加工。塑料片材尺寸380*310mm,厚度為。在網(wǎng)格方面,因為在處理變形網(wǎng)格時需要利用網(wǎng)格應(yīng)變測試系統(tǒng)。因此根據(jù)系統(tǒng)的需要,采用兩種規(guī)格的網(wǎng)格,分別為:4*4mm的方形網(wǎng)格和直徑為5mm的圓形網(wǎng)格。按照ASME系統(tǒng)要求的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格紙的要求,實驗采用絲網(wǎng)印刷的方法在PVC薄膜上印制網(wǎng)格。
實驗采用真空吸塑成型的方法,吸塑成型溫度為130-150度。鑒于工廠生產(chǎn)方面保密的原因,不能獲取成型過程中的相關(guān)圖片和信息。由于PVC薄膜屬于塑料膜,與傳統(tǒng)金屬板材在成型方面存在很多差異。因此,必須對PVC膜的物理性能有一定的了解。 PS塑料包裝商家在生產(chǎn)過程中,吸塑盤也可以起到臨時放置原材料,半成品或成品。
真空吸塑成型時熱成型中的一種重要應(yīng)用。本次實驗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,熱成型的原料會增加額外的成本。在熱成型是需要對片材進(jìn)行切割,這將會產(chǎn)生邊角料。將這些邊角料粉碎后,與原來的材料相混,可以再一次制成片材。
在真空成型中,片材只有一個表面與熱成型模具相接觸,因此只有一個表面與熱成型模具幾何尺寸相一致,制品另外一個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)驗的加工方法。如今,通過模擬過程與表要的專業(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。
另一方面,近似于三維實體單元,連續(xù)體的殼單元對整個三維實體進(jìn)行離散和建立數(shù)學(xué)描述,其運(yùn)動和本構(gòu)行為類似于常規(guī)殼單元。本次選取的模型為:Shell 類型的 S4R 網(wǎng)格,用于在 ABAQUS/Explicit 顯示計算中使用的一般性目的的殼單元,具有有限的膜應(yīng)變和小的膜應(yīng)變公式。
選擇了單元模型以后,需要對材料進(jìn)行截面設(shè)定。筆者的研究中創(chuàng)建了一個各向同性的薄膜單元(Homogeneous,Shell),截面定義為板料的中心面層(Middle surface),對應(yīng)于實際加工中材料的厚度為 0.42mm,在 ABAQUS 中設(shè)置材料的厚度為 0.42mm。 雙泡殼包裝是指用兩張泡殼將紙卡與產(chǎn)品封裝在一起的包裝形式。
PVC在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數(shù),如果此參數(shù)不當(dāng)將導(dǎo)致材料分解的問題。PVC的流動特性相當(dāng)差,其工藝范圍很窄。特別是大分子量的PVC材料更難于加工(這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。PVC的收縮率相當(dāng)?shù)?,一般?.2-0.6%。
通過模具生產(chǎn)得到的薄膜制件,其表面的網(wǎng)格已經(jīng)發(fā)生了實驗設(shè)計所需要的各種變形。通過這些變形的網(wǎng)格,可以得到材料流動的信息。為了對這些大量的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)化,筆者應(yīng)用ASAME網(wǎng)格應(yīng)變測試系統(tǒng)對各個成型特征進(jìn)行分析驗證以得到應(yīng)變數(shù)據(jù)。
吸塑包裝用的片材叫硬片或膠片。常州產(chǎn)品塑料包裝咨詢問價
半泡殼包裝的特點是需要人工用剪刀先將泡殼上露產(chǎn)品的部位剪開,用高周波機(jī)將雙泡殼封邊視覺效果好。徐州PETG塑料包裝批發(fā)廠家
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題和所需要獲得的結(jié)果。一個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)行分析計算,則需要對幾何模型進(jìn)行離散化和網(wǎng)格定義。分析塑料板料熱成型過程,模具相對于塑料板料來說可以看成是剛體,其相對剛度大,成型過程中相對變形小,并且模具在成型中的變化對于實際的生產(chǎn)工藝影響不大,并不是生產(chǎn)中的重點內(nèi)容。因此,可以將模具定義為Discrete rigid離散剛體,用于模擬非常堅硬的部件,這個個部件是固定的,也可以任意大的剛體運(yùn)動。定義剛體的好處就是可以對整個模型的分析計算進(jìn)行簡化。 徐州PETG塑料包裝批發(fā)廠家
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