ロータリーブロー成形機フレームの構造最適化

近年、飲料・食品・医療業界の発展に伴い、特性の優れたペットボトルの需要も年々増加しており、ペットボトルブロー機の効率向上が求められています。現在、市場に出回っている一般的なボトルブロー成形機は、主にリニアブロー成形機とロータリーブロー成形機の2段階の製造工程（プリフォームの準備とストレッチブロー成形はそれぞれ2台の装置で完了）を採用しています。リニアボトルブロー機と比較して、ロータリーボトルブロー機は、多数のキャビティ、迅速な金型交換、高出力、および強力な安定性という利点があります。これは、ほとんどの食品および飲料会社にとって選択の対象となっています。国内のペットボトル成形装置は、近年急速に発展しているものの、海外のペットボトル成形装置の研究開発会社と比べると、技術レベルや性能に一定のギャップがあります。 。

ブロー成形機の重要な部品の1つとして、ブロー成形機のフレームは、ロータリーストレッチブロー成形部品全体の重量を支えます。その構造の剛性、強度、安定性は、機器全体の効果の操作に重要な役割を果たします。したがって、フレームの静的および動的性能をどのように改善するかが、高速回転ブロー成形機の設計における重要な問題の1つになっています。近年、コンピュータ技術の急速な発展に伴い、構造最適化手法とコンピュータ技術は徐々に完全な統合を実現しています。多くの大規模な一般的なCAE分析ソフトウェアが構造最適化モジュールに登場し、構造最適化分析の効率と精度が大幅に向上しました。本論文で検討した回転式ボトルブローイングマシンのフレームは、上部パネル、中間パネル層、下部パネル、および基礎の4つの部分で溶接されています。中央のパネル層は、多くのモノリシック鋼板によって直接溶接されています。ラック自体の品質が向上し、企業の製造コストが増加します。ラックの品質を低下させ、静的および動的なパフォーマンスを向上させるという目的を達成するため。
1フレームの初期の静的および動的特性分析
1.1フレームの有限要素モデルの確立フレームの幾何学的寸法は次のとおりです。4150mm×3750mm×547mm、上下のパネルは低合金高張力鋼でできており、降伏限界は約400MPaで、材料は中間パネル層と基礎のは通常の炭素です。構造用鋼の場合、降伏限界は約220MPaです。サンブナンの原理によれば、ラックの3次元モデルはかなり単純化されています。
1.2フレームの静的解析
1.2.1接触および拘束設定
フレームはサイズの異なる複数の鋼板で溶接されているため、溶接構造部品と見なすことができ、接触を設定する必要はありません。フレームの3次元モデルをWorkbenchにインポートし、DesignModeler環境に入るだけです。すべてのパーツを選択するFromNewPartを右クリックして、すべてのパーツを1つのパーツにグループ化し、共通のインターフェイスでグリッドを共有し、ノードを結合します。フレームの拘束は、4フィートの底面に固定拘束として設定されます。
1.2.2負荷設定
フレームにかかる荷重は、回転可動部の重量、開閉金型ガイドの重量、開閉ガイドレールの重量、前後のスターホイールの重量の9つの主要部分で構成されています。ブランク、ボトルの出し入れ用のスターホイールの重量、および減速。モーターの重量、トランジションプーリーセット1の重量、トランジションプーリーセット2の重量、トランジションプーリーセット3の重量のうち、旋回部品は安全率1.25で設定する必要があります。
1.2.3静的解析結果
フレームの静的解析から、フレームの元の設計が保守的すぎて材料が無駄になっていることがわかります。そのため、フレームの品質を下げるために、フレーム構造をさらに最適化する必要があります。 ウォーターボトルマシン600ML5000BPH MST 68/4