蚀材料在洗碗机的生产成本中直占有很大比重。*近开发了对未来洗碗机工业的影响桶。除了要求其稳定性外,还要检验其机械性能,因此,需要进行坠落试验即将完全装配好的洗碗机从半米高处坠落至水泥地面上,要求洗取代不镑钢作为洗碗机内桶材半斗碗机内桶必须完好无损。由于要求的设计开发周期短。所wemerposgh以采用了动态计算机模拟程序来模拟坠落试验,这些动态1前言与不锈钢内桶相比,模塑的聚丙烯内桶具有很大的成本优势。采用聚丙烯内桶不仅可以减少加工程序尤其是桶体的焊接以及成型,而且聚丙烯耐腐蚀,具有较长的使用寿命,还能降低导热和传声,减少些隔热和隔音装置的使用。
2塑料在大家电中的应用不断增加塑料在大家电中的使用量,从上世纪60年代的低于增长到了目前的近30重量比。各种各样的塑料都得到了应用,其中,应用*广泛的如人83,聚苯乙烯和聚丙烯1.
塑料应用增长的原因是多方面的。通过注塑热成型挤出和吹塑,塑料可以非常方便地被加工成各种复杂的形状,同时有上千种化合物可供选择,并可以设计出满足特定要求的各种材料。由于塑料的使用,出现了很多新的功能部件;产品性能有了改善;*重要的是大大降低了产品成本。
目前,白色家电工业的竞争异常激烈,各生产厂商都努力提高生产效率,降低产品的生产成本。而塑料具有重量轻易加工成形耐腐蚀等特点,正好满足了这些要求。
3聚丙烯在洗碗机内桶上的应用不锈钢是制造洗碗机内桶的传统材料,虽然它具有优良的耐腐蚀性能,但是其成本较高。目前可以通过两种途径来降低它桶。
比较而言,使用聚丙烯来制造洗碗机内桶有成本优势,故这种方法更具优越性。
4主要的要求对于聚丙烯洗碗机内桶来说,*主要的要求是材料的强度能否耐受高温以及与注塑有关的工艺性等。
村料的性质通常分为个方面材料特性,加工特性,设计特性应该强调的是,这些性能之间具有很强的相关性2.材料特性往往是对类物质而言的,设计特性则是对个实体而言的,谈论这者,都离不开产品的尺寸和形状。加工特性介于未加成核剂650010000ppm成核剂口无成核剂;滑石粉;其它成核剂5.2填充剂的选择者之间,是指加工过程中的性质,如结晶和取向。村料特性加工特性与设计特性共同构成了*终产品。
每项具体应用都有自己特殊的要求。问是如何确定这些要求,找出能够满足要求的*节省成本的材料解决方案。对于洗碗机内桶来讲,村料必须要满足以下要求,刚性高活抗冲击强度高春面质量好春抗划伤性能好,与热水或助洗剂接触后,不易变色,抗热变形性能高,稳定剂抗析出稳定性好活尺寸稳定性好5新开发的聚丙烯材料基于以上要求,开发出了可以替代不锈钢制作洗碗机内桶5.1机械性能350双0是种填充了滑石粉的新型聚丙烯材料,它具有优异的抗冲击性能,刚性好,对助洗剂热水和清洗剂有很好为了能够达到特定的村料要求,必须在聚丙烯中加入填充剂,对填充剂来讲,要考虑到颗粒的粒度分布颜色硬度比重长宽比是否面改性等诸多因素。在众多的塑料填充剂中,我们选择了滑石粉作为活性填充剂,因为与碳酸钙填充的化合物相比,滑石粉填充的聚丙烯化合物具有较高的抗热变形性能。玻璃纤维填充物虽然具有更高的抗热变形性能3,但由于玻璃纤维的面质量不佳以及成本问而未被采用。
采用滑石粉作为填充剂的另个原因是它能够减少注塑件成核剂可以提高结晶温度以及结晶的速率,因此,工件在较高的温度下就可以从模具中取出,从而缩短注塑周期。
未加填充物的聚丙烯的结晶温度大约为,而用滑石粉填充的聚丙烯结晶温度则会达到120.
由于添加了滑石粉,在结晶的初期有大量的成核点的存在,因此加入滑石粉后形成的晶体球粒要比未加入成核剂的聚丙稀小,而其数量要多的多5.
除滑石粉外,其它的成核剂也可以用来提高聚丙烯的结晶温度6,但是它们价格较高且会造成制品的扭曲变形。
通常都认为加入填充剂的主要目的是为了降低成本,成本固然是个重要的因素,但实际上在使用填充剂时,总体成本并没有因此而降低。虽然填充剂般都比聚合物的价格要低,但是填充量路碳酸钙+滑石粉+玻璃纤维性质单位拉伸弹性模量屈服强度屈服延展率断裂应力断裂延展率挠曲模量冲强度热变形强度维卡软化点熔融指数刖只体积熔流指数刖,只横向流动方向各向异性颜色变化除了原材料成本以外,还有部分加工成本是将填充剂添加于聚合物中的费用。因此,填充后的聚合物反而会比未填充聚合物5.3特殊的注塑加工处理洗碗机内桶必须与餐具篮保持*高的配合精度,只有采用加入填充剂的材料和气体喷射注模这种加工方式才能够实现需要的精度。
在清洗循环中,洗碗机内桶暴露于强腐蚀性的清洗介质中,内桶材料必须能够耐受这些清洗介质的腐蚀。
热塑性塑料的稳定性取决于许多因素,包括清洗剂时间温度注塑产生的应力以及在使用过程中可能遭受的应力等等。
暴露于化学品中会造成塑料的发黄软化开裂或者龟裂等。旦塑料的软化溶胀发生后,其重量将,加而拉伸强度将降低;而龟裂或开裂将导致延展率的下降。
结晶态聚合物通常具有较低的粘度和易流动性,相比之下,无定形态聚合物具有较高的粘度且耐化学品性能差。因此由结晶态树脂注塑而成的工件通常是抗应力性能低而耐化学品性能高。
由于塑料尤其是聚丙烯具有优异的耐化学品性能,所以对洗碗机内桶而言,聚丙烯是不锈钢材料经济的替代品。
尽管聚丙烯具有很高的耐化学品性能在所有塑料中的是*好的,我们仍然需要设法找出测试这种塑料稳定性的试验方法和测试系统圈7.因为如果没有套特殊的稳定性的测试系统,在洗碗机内桶中极端恶劣的环境中,聚丙烯也有可能被破坏而失效。
测试结果明,不稳定的村料在短时间内就会变色,这种变色虽然并不影响材料的机械性能,但这是我们不希望到的结果,因为这样会影响到产品的外观。
为了评价18350贾,在整个洗碗机的使用寿命范围内的性质变化,村料经历了以下测试6.1变色试验30,35和40天,其颜色的变化通过与新的试片对比来评价6.2机械测试洗涤剂对时83500机械性能的影响是采用拉力试样f3 4进行试验,试片在以下溶液中放置3,5,10,15,20,25,30,35和40天,其机械性能的变化屈服应力拉伸模量及屈服伸长通过与新的试片对比来评价试验结果6.56.3稳定剂迁移试验通常情况下稳定剂会迁移至聚丙烯面,这样就会失去其效用,为了测定洗涤剂对稳定剂迁移的影响,将8080,2中放置不同的时间,通过与新的试片对比来评价其热稳定性。
6.4发黄试验将聚丙烯放置于料仓中,如果将料仓的温度升高,聚丙烯将会发黄。为了测试这种影响,把8018,12的方形试片在150的热空气中放置3天后,然后将试片的颜色与新的试片对比。
6.5机械测试的结果在所有种溶液中,村料的相对模数随时间都略微下降增长的是在3,1仙1助洗剂中浸泡的试片10.
7坠落试验除了能够耐洗涤剂以外,材料的机械性能也必须满足使用要求。在这方面,坠落试验尤为重要。
全部组装好的洗碗机从0.5米高处坠落于10度倾斜的水泥地上,洗碗机内桶不得有任何损坏,我们在试验中测试了不同的冲击位置模拟模以值碰撺时间8纵向应变,商应变低应变率试,时间天从左到右95弋水,8,8!溶液,助洗溶液,橄俺油试,时间天从左到右95尤水,91溶液,助洗溶液,橄俺油8,8助洗溶液,撖拽油鲁碰撞发生于右侧面洗碗机的冲击速度由下式计算由于开发种新型的洗碗机内桶必须在*短的时间内完成,所以采用了动态计算机模拟程序来模拟坠落试验,就像在汽车工业中计算机模拟汽车坠落试验样。
130.,7饮31可用于这些计算,这是个通用显式有限元分析程序,用来模拟结构以及机械部件的非线性动态响应。
基于这些动力学计算和模拟,我们可以不需要实际的试验就可以直接设计出洗碗机的内桶,从而大大缩短开发时间和降低开发费用。
7.1需要计算的村料数据目前,当种工程聚合物需要被应用于各种结构时,需要了解材料的应变率以及温度导致的塑料变形等情况。而家电工业则要求尽可能缩短开发的时间,降低开发费用。因此,在产品的开发过程当中,采用像坠落模拟等人计算机辅助工程的方法就显得越来越重要。
然而,传统的人工具和方法是建立于钢和其他金属的村料性质之上,与金属相比较,塑料具有较大的黏弹性和粘塑性,而在通常的,阒校,庑┬灾什⒉荒芄坏玫阶愎坏姆从场d壳艾由于缺乏在高应变率条件下材料的数据,大多数的坠落模拟采用准静态测试条件下的材料数据。通常这种模拟在用来处理大应力高应变率或高负载率情况下的高分子行为时的结果并不理想。在实际使用过程中,部件被置于各种各样的负载率情况下,从低荷载静态荷载到高速冲击荷载。
般在高应变率条件下,热塑性塑料受到比较小的应力就可能变硬而失效。
因此我们需要获得在应变率和温度变化情况下的材料数据,1大学开发了种在高应变率情况下测定材料数据的方法,这些数据是计算和模拟的可靠基础12.
7.2材料数据可靠性的检查为检验上述材料数据的可靠性,对长230宽51扣高75厚度2的注塑件进行试验。记录该箱体动态荷载下的受力与时间的关系。然后将真实的变形与这部件在动态荷载下的模拟的结果进行比较13.从13中我们可以看出,模拟与真实的变形之间具有很强的相关性。村料样品在取得这种良好的测试结果以后再进行计算,就可以保证计算的可靠性。
7.3动态计算结果0.0105秒时应力分布用来计算的计算机模型由构成洗碗机的*重要的29个零部件组成14.部件制造商将每个单个部件的0入0数据传送给主计算模块,这些单个组件使用人0035设计,数据交换通过0如1访软件进行。所有部件的数据输入,19.0进行筛选。
整个模型包含了大约26000个各类因素和28000个节点。
解算程序使用,7比4.7,它是中的碰撞模拟解算程序。
通过计算,每个单个组件上的荷载可以精确地计算出来。
除此之外,部件中变形过大的区域可以被定位,然后通过适宜的构建理论进行改进。
况。通过计算可以确定洗碗机内每个组件上的应力情况。计算8模具设计除了坠落模拟之外,我们还通过肘,1册进行了模具的计算,这程序是0人塑料注塑过程模拟程序的部分,己在注塑工业中广泛使用。
8.1注塑分析首先将,入,模型转换为个包含所有主要的细节和壁厚度的有限元模型,通过分析多种已有产品注料口的位置,计算出*佳的注料口位置以及对供料系统的要求。
模拟和考察塑料熔体在注入模具或空腔时的运动是个十分有效的手段,它可以让我们清楚地看到熔体在模具或空腔注入的过程。我们要求平衡熔体流动以防止物料在模具中的过度填充,否则就可能导致注塑的缺陷。而在通常的实际情况中,熔体在注入模具或空腔时的运动方向并不容易观察到,尤其是对于壁厚不同出了基于计算结果的动画,这些动画的结果明了熔体在部件中流动的路径。
9结论本项目在设计采用新型聚丙烯材料的洗碗机的主要受力件内桶时,使用了动态数值模拟方法,内桶不需要实际试验就能在计算机上完成测试,且所有的测试结果都是令人满意的。材料所必须的参数测定也顺利完成。而所有这些并没有花很多的经费,获得的数据可以用于以后的设计方案中。
裘灵光编译自炔国家电技术大会论文集2002编辑徐航
商用厨房设备主要有十大类:灶台灶具类设备、面点制作设备、清洁洗消设备、操作台设备、存储置物类设备、保温设备、制冷设备、食品加工设备、厨房排烟设备、其他商用厨房设备。
商用厨房设备:
灶台灶具类设备有:食堂双头大锅灶、单头大锅灶、一大一小双头灶、单头炒灶、单头单尾炒灶、双头单尾炒灶、双头双尾炒灶、五星炒灶、单头蒸灶、双头蒸灶、单门蒸饭车、双门蒸饭车、蒸汽发生器、单头炖汤炉、双头炖汤炉、电磁炉、(二、四、六、八、十头)煲仔炉、煲仔炉、海鲜蒸柜、烤鸡炉、烤猪炉、烤鸭炉、可倾式汤锅、可倾式炒锅、万能蒸烤箱、铁板烧设备、微波炉、油炸炉等。
面点制作设备有:蒸包炉、煮面炉(桶)、烤箱、电饼铛、醒发箱、搅拌机、和面机、压面机、面条机、包子机、馒头机、饺子机、酥皮机、面粉车等。
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