冰箱内胆高能效低碳制造工艺研究

摘要

不久的将来，家用电器和它们的制造过程将更加注重低碳、环保这一方向，该方向是全球家电技术进步的研究热点。目前，绿色制造技术在家电行业的覆盖领域非常广范，家电技术本身的节能环保问题更是企业和研究单位关注的焦点，但是其制造过程中的节能环保问题还未引起充分重视。而冰箱内胆制造过程中，由于预加热、加热工位加热参数设置不合理，保温措施不充分，生产线工艺流程安排不合理，生产线节拍不匹配等都会导致能量损耗大。因此，迫切需要通过对生产线生产工艺流程进行合理设计与优化以及生产装置的改进等，来提高生产制造过程中的能量利用率，从而降低能耗，减少碳排放。
　　本文针对国内多工位冰箱内胆制造生产线中存在如下问题:
　　(1)对预加热工位和加热工位的温度场能量损耗大，保温措施不充分;
　　(2)传统的冰箱内胆吸塑成型工位中下模具台、上真空箱升降主要依靠液压传动来驱动，在工位反复的工作后容易出现液压泵、油缸漏油以及机械结构运动不平稳等问题。
　　现基于传热学基础理论，热传导、热辐射、热对流等基本方法，结合计算机辅助设计、有限元法、优化设计等现代设计方法进行研究，建立了预加热、加热工位中聚合物板材加热的能耗模型，并且运用MATLAB仿真技术验证了模型的正确性，最后进行试验验证了聚合物板材的加热规律，优化出了一组加热参数。同时，对冰箱内胆生产线中加热装置进行优化，对成型工位中冷却系统和驱动机构提出改进方案，最后对各个工位间节拍的匹配进行相应研究，从而减少了生产线电能的损耗，提高该生产线的工作效率，大大减少了原材料的浪费，实现冰箱内胆制造工位高能效低碳制造。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

第二章 生产线预加热、加热工位能量传递方式分析

2．1 引言

2．2 冰箱内胆制造生产线结构

2．2．1 上料工位

2．2．2 预加热工位和加热工位

2．2．3 成型工位

2．2．4 修边工位

2．2．5 下料吸盘机械手

2．2．6 输送工位

2．3 加热器结构分布原理介绍

2．4 传热学的发展史和研究方法

2．4．1 传热学发展简史

2．4．2 传热学的研究方法

2．5 冰箱内胆板材受热能耗模型建立

2．5．1 热传导

2．5．2 热对流

2．5．3 热辐射

2．6 小结

第三章 基于有限元法的聚合物板材板温度分布分析

3．1 前言

3．2 有限元分析方案设计

3．3 小结

第四章 基于MATLAB的冰箱内胆板材受热能耗模型验证及加热装置优化

4．1 引言

4．2 MATLAB简介

4．3 基于MATLAB的中矩阵运算的实现前提

4．4 基于MATLAB的能耗模型验证

4．4．1 不同板材厚度对其热成型过程的影响

4．4．2 不同导热系数对其热成型过程的影响

4．4．3 不同加热温度对其热成型过程的影响

4．5 以能效为目标的工艺优化

4．5．2 边界条件

4．5．3 优化过程

4．5．4 优化结果

4．6 小结

第五章 聚合物板材加热的试验研究

5．1 引言

5．2 试验验证

5．2．1 试验原理

5．2．2 试验目的

5．2．3 试验设备

5．2．4 试验步骤

5．3 小结

第六章 成型工位冷却、驱动系统的设计以及各工位间生产节拍匹配

6．1 引言

6．2 模具冷却系统和上下模驱动系统的设计

6．2．1 模具冷却系统

6．2．2 上下模驱动机构的设计

6．3 各工位间生产节拍的匹配

6．4 小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 前景展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况