农林木质资源粉末超高压模塑成形压机研究

摘要

“农林木质资源粉末超高压模塑成形压机研究”课题是为响应《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》农业领域“农林生物质综合开发利用”优先主题，适应融合粉末冶金温压成形与人造板无胶热压成形原理与技术，采用高达10倍左右人造板热压成形压力(如100MPa)对农林木质剩余物粉末实施超高压成形，制备高致密、强韧化新型木质复合材料工艺要求前提下提出的。根据木质粉末超高压模塑成形关键工艺参数(温度、压力、时间)要求，同时综合考虑成形效率、节能降耗、产品精度等品质需求，本课题在总体设计优化思路前提下，分主机机构、液压控制系统、电气控制系统、监控系统、成形模具及其加热装置五个部分进行研究。因受篇幅与研究时间的限制，本文只对前四部分进行了重点阐述。
　　 (1)主机整体结构采用三梁四柱式，对主机主要零件(上横梁、滑块、工作台、立柱、导套)进行了设计计算与工程图的绘制，并借助Pro/ENGINEER软件对机体进行了模拟装配和仿真。
　　 (2)为满足大工作压力使用要求，对液压控制系统采用多个插装阀组合控制方案。根据总控制方案，对液压主缸和顶出缸的结构和流量进行了设计计算和结构图绘制；对液压系统原理图进行了优化设计，并根据原理图对液压主缸、顶出缸的主要动作进行了分析；运用AMSim软件仿真，验证了液压系统的合理性。
　　 (3)根据液压系统规定的动作，电气控制系统采用了PLC(Programmable Logic Controller)+IPC(Industrial Personal Computer)的方案：把IPC、PLC分别作为上位机和下位机，上位机用于实现整个系统的监控和管理，下位机用于控制执行元件的协调与有序运行；并对PLC的硬件和输入输出设备进行了选择，电气原理图及PLC程序图进行了设计。
　　 (4)应用WinCC(Windows Control Center)软件进行了监控系统的设计；建立了设备操作主画面与实时压力曲线。