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封罐机封罐成型过程仿真及滚轮曲线分析

作　者: 何雨梦
导　师: 王昕
学　校: 燕山大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 封罐机二重卷边有限元模拟头道卷封滚轮沟槽曲线沟槽曲线优化
分类号: TB486
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

金属罐的封罐质量对其承载产品的质量有着决定性的意义。二重卷边是金属罐制造工艺流程中最重要的环节,卷封滚轮是封罐机上最核心、最重要的零件之一。二重卷边的制造工艺在国内未见有相应的专利,国内各大高校或研究所也未见详细研究,封口滚轮沟槽曲线在国内外都没有统一的通用标准,因此本文的研究成果填补了国内学术空白,对封罐机的研究、发展;卷封机构零部件的设计都有着重要的意义。本文利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA中强大的显式动力分析模块,及其后处理软件LS-PREPOSTD,取罐号为10120的金属圆罐容器为例,使用UG软件建模,对金属罐二重卷边过程进行数值化仿真模拟,得到了平整光滑、无缺陷的二重卷边,并对卷封工艺进行研究,找到提高金属罐生产效率及延长卷封滚轮使用寿命的方法。本文借助薄壳成形理论、主应力法、近似能量法为理论依据,对卷封力进行理论计算,并通过有限元分析得到了与实际更为接近的卷封力值。本文根据罐盖边缘受力,分析卷封曲线各部分对二重卷边所起的作用,并对四种常用曲线的卷封过程进行分析,得出各个滚轮在卷封弯曲过程中的受力图,找到其中性能最好的曲线,并对其进行优化,使其在工作过程中的几次应力集中现象得到消除或减弱,从而得出最理想的头道滚轮沟槽曲线。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-21
  1.1 金属包装材料和容器  10-13
  1.2 卷封机构的结构类型  13-17
  1.3 金属包装容器的二重卷边  17-19
  1.4 课题的背景与意义  19-20
  1.5 课题的主要内容  20-21
第2章弹塑性力学理论及有限元软件介绍  21-34
  2.1 弹塑性力学中的有限元法  21-25
  2.2 有限元软件介绍  25-27
  2.3 LS-DYNA 基本理论  27-33
  2.4 本章小结  33-34
第3章卷封力的理论计算  34-43
  3.1 封罐受力成型原理  34
  3.2 卷封力计算的目的和意义  34-35
  3.3 卷封力的理论计算  35-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章二重卷边成型有限元仿真模拟研究  43-62
  4.1 二重卷边工艺  43-48
  4.2 模型参数的确定  48-50
  4.3 模型建立及前处理  50-54
  4.4 模拟所得数据与理论值比较  54-61
  4.5 本章小结  61-62
第5章头道卷封滚轮曲线分析与优化  62-76
  5.1 引言  62
  5.2 滚轮的材质和工艺要求  62-63
  5.3 头道滚轮曲线的类型与工作过程分析  63-70
  5.4 基于 ANSYS/LA-DYNA 的头道滚轮曲线应力分析  70-75
  5.5 本章小结  75-76
结论  76-77
参考文献  77-81
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  81-82
致谢  82-83
作者简介  83

封罐机封罐成型过程仿真及滚轮曲线分析

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