论文部分内容阅读
无纺织物热模压成型工艺是无纺织物最常见的成型方法之一,无纺织物热模压成型可以高效快速的模压出所需要的不同形状产品。在热模压成型过程中,模具模压参数的控制决定了成型产品的质量。目前,企业大多依靠人工经验来不断调试模压参数的方法获得较佳的模压成型产品,而对模具及热模压过程中模压参数的影响未做深入研究。本课题受苏州美山子制衣有限公司委托,对无纺织物热模压模具及其成型工艺进行研究。根据企业生产中面临难以准确掌握热模压模具所需参数及非线性尺寸空间织物成型问题,采用ANSYS有限元仿真对模具与成型工艺进行研究;并对加热板结构优化设计。论文主要研究内容如下:(1)首先对国内外无纺织物热模压模具及其成型工艺的研究现状进行了探讨,确立了本课题要研究的内容与方向。(2)针对聚氨酯软泡材料热模压成型过程及影响因素进行阐述,对无纺织物热模压过程中模具的热传导过程进行理论推导,并对加热板受热变形进行热应力分析。(3)采用正交试验对模杯热模压成型过程中模压温度、模压时间、模压压力进行试验分析,并以水洗前、后杯深差及模杯压缩率作为评定模杯性能的考核指标,最后得出热模压成型模具影响性最大的因素。(4)采用AT4516多路温度测试仪对模具表面及聚氨酯软泡内部温度变化进行测量,并采用ANSYS热分析单元进行热分析。通过实验与分析,聚氨酯软泡材料内部温度随其空间尺寸非线性结构变化,其内部与模具表面对应温度并不一致。并推导出不同厚度聚氨酯软泡材料模压温度计算公式。(5)采用温度测试仪对加热板进行温度实际测量;采用SolidWorks建立加热板三维模型,导入ANSYS中对其热分析,得出加热板表面温度场。通过改装千分表与大理石平台之间的组合来测量加热板各部分变形量;并采用ANSYS对其热应力分析,得出加热板不同部位的受热变形,对加热板进行了结构优化设计。完善了加热板热变形后与模具底部接触面的翘曲问题。本文对无纺织物热模压模具及成型工艺进行仿真、分析和实验,得出在热模压成型过程中影响性最大因素是模压温度,并对其温度分布进行研究;解决了依靠人工经验反复调试模压温度的问题。同时,对加热板受热变形问题进行结构优化设计,并通过实验验证得出加热板结构优化的效果。最终在企业实际生产中得到良好应用。