擠吹裝備型坯壁厚控制系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、塑料擠吹設(shè)備是世界上應(yīng)用最為廣泛的制造塑料中空容器的專用設(shè)備,大部分的塑料中空制品都是經(jīng)擠吹工藝得到。但是,擠出吹塑制品壁厚均勻性難以控制,尤其是大中型塑料制品,受型坯自重的影響瓶壁會出現(xiàn)縮徑和減薄等問題。壁厚控制系統(tǒng)作為擠吹設(shè)備核心技術(shù)之一,國內(nèi)尚無可靠產(chǎn)品,大多依賴進(jìn)口,使得擠吹設(shè)備價格居高不下。
　　為此設(shè)計了型坯壁厚控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)主要以 PLC為主控制器,包括比例放大器、電液比例閥、負(fù)載液壓缸和位移傳感器等。它的工作

2、原理是將PLC輸入電壓與反饋電壓之間的差值,經(jīng)比例放大器放大后作用在電液比例閥上,驅(qū)動負(fù)載液壓缸控制芯棒的上下運(yùn)動,改變擠出口模成型間隙的開度,達(dá)到控制壁厚的目的。同時設(shè)計了壁厚控制系統(tǒng)的軟件部分和液壓系統(tǒng),可靠地實(shí)現(xiàn)了壁厚控制。
　　秉承“理論與實(shí)踐相結(jié)合”原則,建立了型坯壁厚控制系統(tǒng)各控制機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,利用MATLAB的simulink平臺進(jìn)行仿真,并設(shè)計了PID控制器來改進(jìn)控制系統(tǒng),改善控制效果。仿真結(jié)果表明,該壁厚控制系

3、統(tǒng)魯棒性強(qiáng),抗干擾能力強(qiáng),能夠達(dá)到預(yù)期的控制效果。
　　最后提出了由貝塞爾曲線分割插值法來設(shè)計型坯壁厚分布曲線。貝塞爾分割插值法基本上能保證各個過渡點(diǎn)的圓滑過渡,還能實(shí)現(xiàn)一定程度上的拉伸需求,局部控制性能好。
　　本文主要包括以下內(nèi)容:
　　第一章主要交代了課題背景,綜述了中空成型的工藝技術(shù),介紹了型坯壁厚控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,并提出了論文的研究意義。
　　第二章介紹了實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)環(huán)境,對擠吹設(shè)備

4、的基本性能、機(jī)械構(gòu)造和工作方式等作了簡單介紹,為下章的型坯壁厚控制打好基礎(chǔ)。
　　第三章主要介紹了型坯壁厚控制系統(tǒng)的工作原理,提出了型坯壁厚控制系統(tǒng)的整體設(shè)計方案,并對控制系統(tǒng)的各組成機(jī)構(gòu)作了分析介紹。
　　第四章介紹了型坯壁厚控制系統(tǒng)的軟件部分和液壓系統(tǒng)。介紹了 PLC與計算機(jī)的通信設(shè)計,編寫了壁厚控制的 PLC程序,設(shè)計了壁厚控制的液壓系統(tǒng)。
　　第五章建立了型坯壁厚控制系統(tǒng)各控制機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,通過計算得到壁厚控