水路系统设计范文1
关键词:环卫洗扫车；高压水路；系统设计
随着我国城镇化水平的不断提高，公路的数量和质量都在不断地提高。因此，对于整个城市的道路清洁的范围也在不断扩大，道路清洁的任务日趋繁重。传统的清扫基本由人力完成，而当下的城市化水平下，人力的清扫已不能承担城市道路的清扫重任。目前，机械化的清扫车已经逐渐代替人工，并在经济不断进步的今天得到了广泛的运用。因此环卫清扫车的开发和研究逐渐成为了当下研究的热点话题。一般而言，环卫清扫车本身具备较强的功能，如道路清扫，洒水工作以及高压清洗工作等等。这不仅能够实现路面的有效冲洗和清洁，还能进行防尘洒水，提高居民的出行质量。并且还将清扫，清洗和污水回收利用等多种功能集成起来。与传统的道路清扫车相比，功能更多，清洗效果佳，在当下的发展情境下，具备着较大的市场前景。通常来说，当下的清扫车高压水路系统基本具备了高压喷雾压尘、冲洗路面、箱体内部自洁等多种功能。另外在实际使用中，结合有关的辅助洗扫车等装置来共同来完成清扫工作。
1工作原理
在环卫清扫车中，高压洗扫车的水泵会承受原来液压系统的驱动，将HPW高压水泵作为水源，在水箱中的水需要借助高压水泵的驱动作用，使水通过过滤会后再压入高压水泵，从而产生压力较强的水，然后经由自动卸荷阀进入总分水管，之后再将水流向不同的控制端口。一般而言，高压水路系统主要包含了道路清扫与压尘，箱体的内部自洁等多个部分。路面的清洗装置重点部分在于“吸嘴”，以及布置在清扫车两端的高压喷杆两部分组成，这样可以实现单途清扫完两侧路面，较于传统的洒水车有效的增大了清洁道路面积，提高清扫车的清洗效率。多个高压喷嘴共同工作，可以实现机器像推土机一般将垃圾进行清扫。垃圾盒清洁装置一般而言，包含了装置在垃圾箱内部的高压喷杆。位于高压洗扫车车尾的喷雾装置一般带有相应的喷雾喷头，其主要作用便是对清扫之后的路面做出相应的压尘处理。洗扫车的清洗过程一般是全自动控制的。需要喷嘴和支撑轮的作用配合，KPL自动街道清理系统就可以简单的将泥浆和垃圾进行清洗。该洒水车还能实现水利资源的节约，基本每平米的耗水量都小于一升。
2系统的设计
2.1高压喷杆的设计
2.1.1高压喷嘴的型号的选择
洗扫车内部的高压水在工作中，离开喷嘴时一般都具有较高的速度。这样对于喷嘴而言都具有一定的磨损，从而降低了其喷嘴整体的耐用性。因此在选择喷嘴的过程中，需要综合考虑到洗扫车内部的能量转换效率以及装置的持久耐用性。喷嘴在工作时一般会选取不同的工作对象，并根据实时对象方位,制定不同的喷射角度。比如，洗扫车两侧的喷杆和用于箱体自身清洁的喷杆之间的角度θ应取最小值。只有确认较佳的喷射角度，才能最终保证喷嘴的水具备着较大的冲击力，从而实现最终的清洗效果。而位于洗扫车尾端的喷雾喷杆与吸嘴喷杆之间的角度则应选取最大值,这样才能在实现冲洗效果的同时达到节约水资源的目的。结合喷射角度的选择，选取不同型号的高压喷嘴。
2.1.2高压喷杆的设计计算
在路面清洗的过程中，需要注重高压喷杆的位置布置。由于在清扫的过程中，具备一定的冲洗宽度要求。因此，如果喷头的数量较少，就需要注重喷头之间的布置距离。如果喷头喷出的水无法形成重叠的水幕，则会造成路面无法完全被冲洗的情况。如果在洗扫车上有较多的高压喷头，则需要减少其布置的距离。因此，虽然这样的布置在一定程度上可以实现路面的完全清洗，但距离过密的情况也会引起水资源的浪费，从而造成清扫成本的增加。因此，合理的布置喷杆，可以实现路面的完全清洁，还能节约水资源。喷杆的喷射宽度一般是指水在经过喷头时喷出的距离。由于扩散作用，喷射水的路面的作用面基本呈椭圆形。因此，将一般将椭圆的长轴长度作为喷射的宽度。根据现有的喷雾理论，一般而言，喷嘴都会产生扁平的水雾。根据这个特点，在喷杆之间合理的设置间距距离可以有效的增加水雾的叠加效果，从而实现喷雾整体截面的喷洒均匀。为了实现这一目标，喷嘴宽度应该重叠1/3至1/4。
2.1.3最大流量
一般而言，高压水路系统中设计到最大流量，主要包含了三种工作模式：a.左右的喷射杆，尾部的后喷杆以及吸嘴喷射杆都会同时喷射水;b.在垃圾箱在倾斜垃圾时，箱体内部会进行自洁喷水c.洗扫车在自行清洁的过程中高压水枪喷水。所需的最大流量（左和右的蓬勃发展，尾梁，和喷嘴吊杆被扫频操作期间同时喷雾）。
2.2高压水泵的选择
高压水泵是高压水路系统的重点动力源。高压水泵和使用寿命的性能对于清扫车而言非常重要。一般而言，清扫车的高压水泵一般主要采用的是高压活塞泵，同时考虑洗扫车的实际工作环境以及内部结构特点，在进行高压水泵的选择时，需要注意以下问题：2.2.1考虑流体的介质特点以及整体系统的压力，初步确认高压水泵的型号。2.2.2高压水的实际流速以及全压效率都需要得到有效的控制，并保持在相对经济的使用范围内，从而实现工作性能的稳定。当泵的额定压力小于整体系统压力时，就需要慎重考虑高压水泵的额定转速与实际排量了。2.2.3洗扫车高压水泵的输送介质主要是高压水，而高压水一般都有一定的气蚀现象。因此，需要保证高压水泵能够持久耐用，从而实现高压水泵使用寿命的有效延长。
3不足及改进
目前，道路清扫车中，主要使用气缸来控制水路。由于气缸的球阀在使用过程中经需要有气源，而气缸密封性能问题也将会影响气缸球阀从而产生故障，具有较差的工作稳定性，大部分的水路系统由于没有经过过滤或者过滤精度不足的情况下将会造成堵塞。其次，环卫洗扫车遇到路面特殊情况是难免的事情，比如严重的雨雪天气或者某些泥泞路段。因此，车身的底部将会累积较多的污泥，如果车主没有使用内部水路系统进行冲洗，那么将会使得各个运动部位都会产生较多的湿气，导致物件出现生锈的情况。再次，环卫洗扫车一般使用的是城市水源或者某些消防栓的水源。当然，也存在着水源不能供应，距离较远的情况。此时，环卫车可以在吸水管的顶部设置一些过滤装置，从而促进车内能够在使用河道等多种水源时，能够有效的过滤废渣、漂浮物以及石块儿等。这个方法可以在一定程度上解决供水问题，但是对浊水泵就具备了较高的条件要求，因为它需要不影响漂浮物和泥沙的影响。另外，有许多水路系统存在着没有排水功能或者排水不彻底的情况。而冬季气候低温干燥，容易导致道路冻结且产生裂缝，使整个水路系统无法便利使用。针对上述问题，我国已经开发了一种具有过滤器电磁阀控制装置以及高压溢流保护功能的水路系统。将过滤器安装在水箱的进水管处，防止杂质通过进水管进入高压水路系统，过滤器中的水由水泵排出，防止冬季结冰和开裂;安全阀一般设置在高压水泵出口处。安全阀根据水泵和水路系统的最大压力结果来选择合适的型号，安全阀根据需要进一步调节压力值。在高压水进入电磁水阀控制块之前设计安装一定数量的减压阀，根据运行要求设定压力值，当超过压力值时，安全阀打开，防止水压过高而造成系统的损坏。
4结论
本文主要对高压水路系统的设计进行了探讨，对高压喷嘴、高压水泵和高压喷杆做出了详细的分析，并针对当下使用中的不足给出一些改进建议。以望为之后的工作起到一定的参考作用。
参考文献
[1]邢广佩.环卫车高压清洗系统的设计优化[J].专用汽车,2018(3):90-94.
[2]肖庆麟,覃先云.洗扫车高压水系统清洗能力的评价与计算[J].建设机械技术与管理,2018,31(1):54-57.
水路系统设计范文2
关键词：公路路基；自动检测；含水率；传感器；STM32；数据传输
0引言
在新建公路中，路基的强度、板体性、水稳性受多种因素制约，如填料种类、粒径范围、施工温度、地下水和降雨等。在多种影响因素中，水对路基的侵蚀影响最为严重，路基处理时填料的含水量对压实度影响较大。施工过程中，现场施工人员需要控制填料含水率，只有填料处于最佳含水率时进行碾压，路基强度才会高，压实度才有保障。因此，施工人员需要针对不同的含水率采用不同的施工工艺和施工步骤，快速得到准确的数据，加快施工速度，在保证路基质量的同时降低建设成本[1-2]。
1系统总体设计
本设计以STM32芯片为核心，供电电源为5V直流电，通过LM1117芯片使电压转换为单片机需要的工作电压；采用GPS模块记录高精度土壤湿度传感器测定的路基填料含水率，通过无线传输模块将数据回传到上位机，并由屏幕显示。含水率检测系统包括含有位置记录的料场中料样的含水率信息，可根据料源的位置与料样情况人为设置阈值，当含水率超过或接近阈值时，屏幕显示该数据，蜂鸣器报警[3-4]。系统硬件结构如图1所示。
2系统电路设计
本系统主控芯片选择STM32F103C8T6，其引脚采用LQF48封装，电源供电电压范围为2～3.6V，适用环境温度为-45～85℃。单片机内置闪存64KB，静态内存8KB，外设系统资源充足。STM32F103C8T6单片机有40个引脚，每个引脚都具备独特的功能，为了较好地实现含水率检测系统的测量、转换、处理、显示等功能，需要与复位、显示、按键、预警、传感器等接口准确连接[5-6]。
2.1基础电路设计。2.1.1复位电路设计。通过电容、电阻元器件的搭配实现电路的复位功能。在超短时间内电容充满使得电阻变成无电压状态，此时电路正常工作。操作人员使用检测设备时，人员按下复位键，电容放电，电阻出现高压，系统完成复位。2.1.2晶振电路设计。晶振电路是单片机电路的组成部分。如果单片机无晶振电路，则系统将无法正常工作。晶振的频率决定了定时器的各项参数。选用无源晶振搭配起振电路（起振电路主要由2个电容构成）实现该部分功能。2.1.3电源电路设计。含水率检测器系统选用的核心控制器的工作电压范围为2～3.3V。如果单片机连接的电源超过了芯片手册给出的范围，将导致芯片烧毁。如果电压低于2V，则单片机无法正常工作。本设计选用的供电电源为5V直流电，可通过LM1117芯片将供电电压转换为单片机需要的工作电压。
2.2数据采集电路2.2.1土壤湿度传感器模块设计。土壤湿度传感器主要用在检测仪器前端，当试验人员需要检测料样含水率时，将传感器插入料样即可。由于料场、料样不尽相同，因此含水量相差较大，料样所呈现的阻值亦不同。三极管根据不同的电阻值提供不同的电流，集电极到发射极的电流受基极控制，发射极的下拉电阻带有电压。当料样中无探头时，输出电平为0，土壤湿度传感器不工作。2.2.2GPS模块设计。系统采用ATK-NEO-6M模块传输数据。ATK-NEO-6M模块与STM32单片机只需通过4条线路连接：VCC与单片机的电源相接，GND接地，TXD/RXD与单片机反接。
2.3功能电路设计。2.3.1显示模块设计。系统采用TJC4827K043_011RN的USARTHMI智能串口屏实时显示含水率和地理位置信息。施工人员可通过串口屏实时监控当前被测部位的路基含水率，方便用户了解路基填料的信息。智能串行触摸屏型号为TJC4827K043_011RNHMI，它集成了彩色TFTLCD显示屏，配备了CPU处理器，具有可编程I/O端口、电阻式触摸屏和其他输入设备等。2.3.2报警电路设计。当检测的料样含水率超过人为设定的范围时，检测系统报警。报警使用的元器件为蜂鸣器，它是一种常见的声响器件，使用广泛。蜂鸣器一般采用三极管驱动，供电电压范围为3.3～5V，当端口为高电平时蜂鸣器工作，发出响声。三极管驱动功能和电路开关功能类似，当三极管接通时，蜂鸣器导通并发出声响；当三极管的基极不导通时，蜂鸣器无反应。
3系统软件设计
设计系统主要包括主程序部分、含水率检测部分、GPS采集模块、显示程序部分。系统选用土壤湿度传感器对路基填料取样处的料样进行含水率检测，选用型号为NEO-6M的定位传感器采集料场的位置信息。所测料样含水率和位置地理信息通过串口屏显示，由触摸屏设置含水率范围，当所取料样含水率过高时，蜂鸣器报警，同时串口屏幕显示“含水率过高”字样。系统主程序设计的重点是实现含水率检测器系统模块间的联系以及各函数间的调用。首先按动开关，启动检测器系统，同时进行初始化操作。当高精度土壤湿度传感器检测到所测料样的湿度后，将模拟湿度信号传输至A/D转换器转换为单片机可以识别、处理的数字湿度信号，然后将该数字信号传送至单片机进行再处理，并将处理后的信号转换成可以在智能串口屏上显示的文字。系统可以按使用者的需求自由设定含水率的阈值。在将信息进行显示之前，要将其与使用者设定的阈值进行比较，如果获得的信号不在设定的区间范围，系统会输出低电平，蜂鸣器通电报警，同时HMI串口屏显示预警信息。含水率检测器系统的主流程如图2所示。
4系统调试
4.1硬件电路调试。系统设计完成之后，对数据采集电路进行调试。数据采集电路分为土壤湿度传感器电路和GPS模块电路。为避免电路短路导致元器件烧毁，上电前须使用万用表检查电路，如果万用表长鸣，则排除电路短路的情况。显示报警电路作为含水率检测器系统的功能电路，需要实现的功能如下：（1）将数据采集电路收集到的含水率信息和地理信息显示在人机交互模块的智能串口屏上；（2）当检测的信号不在施工人员所设置的标准范围内时，显示预警信息。本含水率检测器系统的主要组成部分包括数据采集部分（土壤湿度检测模块、GPS模块）和功能模块（人机交互模块、报警模块）。
4.2软件调试。系统将料样湿度模拟信号转换为数字信号，并将其发送到串口的液晶显示屏，同时，将测定的实际含水率与阈值数值进行对比。设计含水率程序阈值的目的是便于主程序确定设置的最佳含水率上限与下限，只有通过主程序的循环运行，才能实现检测目的。当点击“确定”之后，试验人员将进行阈值设置，程序得到修改。在重新确定料样含水率阈值后，检测器将通过检测得到的实际含水率与设定的阈值进行比对，高于或低于阈值时，报警电路发出响声，屏幕闪烁显示“高”或“低”。检测器系统中的所有单独模块都要进行逐一调试，分别检测其性能，最后进行整体测试。调试时，主程序在Keil编辑软件中运行，编写无误后，生成镜像Hex文件，并烧录到单片机中。对检测系统各子系统和各模块进行测试，对土壤湿度传感器模块、GPS模块、报警模块进行功能验证，含水率检测器系统可实现以下功能：（1）系统可以实时检测当前待测位置的含水率数据和地理位置，并显示当前含水率数值为“过高！”“过低！”或者“正常”；（2）检测的含水率数值、地理位置和当前日期可以实时显示在串口屏上；（3）可触控设置含水率数值的上限，超限时串口屏显示“过高！”，蜂鸣器报警，提醒施工人员此处路基含水率不达标，无法进行下一步施工。
5结语
水路系统设计范文3
【关键词】STC89C52单片机;液位控制;温度控制;语音报警
在现代社会中，居民区热力供应量、需求量越来越大，国内燃煤锅炉的数量仍居高不下［1］。基于此种情况，提高蒸汽锅炉的容量，对操作、控制过程严格要求，都有利于缓解热力供应压力。与此同时，对于锅炉液位和温度的精确控制是关系到人们自身和设备安全的重要问题。由于被控对象和过程的非线性、时变性，多参数间的强耦合、随机干扰等因素，使得建立被控对象的精确数学模型变得很困难［2］。基于控制中的各种影响因素，传统的控制方法已经无法实现所需要的控制精度和系统稳定性。近些年随着单片机技术的迅速发展，利用单片机及其芯片实现复杂系统的控制已经成为现实［3］。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性［4］。通过单片机自动控制、调节加热与给水系统，可使锅炉维持一个较稳定的系统，以正常供气供水，保证系统安全经济运行。
一、系统简介
设计的研究对象主要是锅炉的液位和温度，对其液位和温度实现自动控制。通过STC89C52RC单片机、温度传感器(DS18B20)、LCM(12864液晶显示屏)、语音模块(WT588D)、浮球式液位传感器、独立按键等实现系统温度、液位报警和控制，同时可以对锅炉当前状态的显示、控制和播报加以实现。系统的硬件设计主要是有以下几个模块:STC89C52RC芯片为核心的控制模块，液位采集模块、温度采集模块、键盘模块、液晶显示模块、语音报警模块、独立按键模块、继电器控制模块、电源模块、串口模块等。可实现的具体功能如下:一是系统启动后播放开机画面和开机音乐，显示系统默认的温度上下限值。二是显示当前的温度及温度是否在设定范围内，同时显示当前液位状态。三是当液位低至给定的下限液位时，放水水泵停止对锅炉放水，同时启动进水水泵对锅炉进行加水，直到液位到达指定值，LCM显示液位正常。四是当液位高至给定上限的液位时，进水水泵停止对锅炉加水，同时启动放水水泵对锅炉进行放水，直到液位到达指定值，LCM显示液位正常。五是如果温度传感器DS18B20损坏，系统停止工作，LCM提示错误。六是温度低于设定值，启动加热工作。温度到达指定温度值，停止加热工作。七是可以语音播报，并通过独立按键控制语音播报的开、关。八是通过按键实现温度上下限值的设定，最高上限值为70摄氏度，最低下限值为10摄氏度。
二、系统硬件设计
(一)单片机接口原理图。该部分主要由单片机芯片、上拉电阻、排阵等组成。原理图如图1所示。(二)温度采集模块。温度采集模块主要使用DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS18B20。DS18B20为单线接口，性能较为稳定。用户可以设定温度报警上下限值，同时，该DS18B20超温度限可通过报警搜索命令加以识别。在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好地解决一些技术问题，才能够达到较高的测量精度［5，6］。在感温器件中，DS18B20适合于单片机构成智能温度测量和控制系统，其精度很高、易保证。体积小、无需标定、支持多点组网功能、可多点测温等特点都有利于在实际应用中取得良好的测温效果。温度传感器如图2，DS18B20的原理图如图3［7］。(三)液位采集模块。液位传感器采用的是浮球式液位开关。其结构简单，无复杂电路，使用方便，使用磁簧开关无需电源，接点寿命长，控制开关位置可随使用者订制。所有开关出线在同一接线盒，外部施工配线成本较低。由于磁簧开关和导线与被测液体是完全隔离，该液位开关可在高温、高压设备上安全使用。浮球式液位开关是采取直浮子驱动磁簧开关内部磁铁，达到开关瞬间动作的原理。当被测介质浮动浮子时，浮子在一定范围内上下移动，浮球内的磁体将吸引控制开关动作杆上的磁体，从而产生开与关的动作，实现液位的指示与控制［8］。液位传感器实物如图4，液位采集模块的电路图如图5。(四)继电器控制模块。继电器主要是来做自动控制作用的开关元件。在本次设计中共使用了3个电磁继电器，都是用+5V的直流电来控制12V的直流电，分别实现对进水水泵、出水水泵、加热器的控制作用。电磁式继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、高电流的工作电路，能实现远距离操纵和自动控制。进水水泵、出水水泵和加热器的控制就可通过此原理得到远程自动控制。继电器控制电路如图6。
三、结构设计
本设计中使用的保温水桶是在成品的基础上进行部分加工所得。机械加工包括对桶壁进行开孔，加热器的定位、安装和密封，进出水水管的定位、安装和密封，液位传感器支架的设计安装，以及液位传感器和DS18B20温度传感器的安装、固定。在上液位传感器安装时，液位传感器的浮球下边缘和进水管平齐，当水位到达该液位传感器浮球下边缘时停止加水，防止进水管被完全淹没。下液位传感器安装时，浮球的下边缘略高于加热装置，当桶内液位低于该液位传感器上边缘时停止出水同时开始加水，防止液位过低而导致加热装置干烧。加工结果如图7。上下液位传感器的信号线分别从安装进出水管的孔里引出。DS18B20温度传感器安装在保温桶夹层内部并紧贴内壁，位置在水桶中部，信号线从和上液位传感器的信号线一路从进水孔引出，如图8所示。
四、应用分析
当保温桶内液位过低时系统控制继电器使进水水泵工作。当液位过高时进水水泵停止工作，出水水泵工作，直至液位正常。同时水的温度如果低于设定值，继电器控制加热器开始加热，直至达到设定温度，加热器(220V)停止工作，这些功能都要能够实现，而且整个过程都是自动完成，不需用户操作，用户只需按照自己的要求设定温度范围，既安全又方便。锅炉自动控温给水系统经过实验验证，已经可以实现开机画面的显示，显示默认的温度上下限值，可根据需要进行设定，系统会显示当前的温度和温度、液位状态是否正常。随着单片机技术的发展和日趋成熟，单片机不仅应用前景广泛，同时有助于发现可能存在的故障。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性。
【参考文献】
［1］徐齐胜．锅炉设备及系统［M］．北京:中国电力出版社，2011
［2］张蕾，冯飞，涂中强．锅炉设备及运行［M］．北京:化学工业出版社，2011
［3］孟燕华．工业锅炉安全运行与管理［M］．北京:中国电力出版社，2004
水路系统设计范文4
关键词：道路桥梁；防水路基面；施工技术
0引言
道路桥梁施工包含多个环节，其中防水路基面的施工难度大、要求高，受到外界因素的影响较大，因此一直都备受关注。要提高道路桥梁的基础承受能力，必须要提升防水路基面的施工质量。积极吸收实践经验以及新的施工技术，认真分析影响防水路基面质量的因素，采取正确的控制方法非常重要。
1道路桥梁施工中防水路基面的常见问题
1.1材料不合格
防水路基面强调的是防水性能，如果道路桥梁施工所用的材料不合格，将直接影响防水路基面的质量。我国目前比较常见的路面材料是沥青混凝土，从实践经验来看，这种材料的防水性较低。当沥青混凝土材料应用于防水路基面建设中，沥青混凝土凝固后容易产生裂缝。加之一些材料在采购阶段并未严格按照要求，导致质检不合格的材料进入到了施工环节中。
1.2排水系统缺乏科学性
排水系统属于道路桥梁工程的重要组成部分，能够防止雨水积聚，减少雨水对路基的影响。如果排水系统缺乏科学性，雨水过多的季节里路基面就会被雨水浸泡，破坏路基的结构。另外，如果排水系统设计缺乏科学性，雨水将无法及时排出，会逐渐渗入到路基里面。如果排水系统在线路、流入口以及排水口等方面的设计缺乏科学性，对防水路基面的影响非常大。
1.3自然地理环境影响
道路桥梁的施工环境通常具有复杂性，地理环境因素对道路桥梁的施工质量影响较大，尤其是防水路基面最容易受到地理环境的影响。当防水路基面建设在地下含水量较高的区域，压实处理技术水平不高，将直接影响防水路基面的稳定性。在此影响下，道路桥梁防水路基面的荷载力也会降低，出现不同程度的质量问题。
1.4缺乏质量意识
防水路基面作为道路桥梁的重要组成部分，应引起施工人员的重视。通过调查发现，一些道路桥梁施工人员缺乏质量意识，不仅没有按照技术方案和要求施工，还会忽视施工材料的质量。一些施工人员的综合素质较低，质量意识不高，直接增加了防水路基面质量问题发生的几率。
2道路桥梁施工中防水路基面施工技术以及策略
2.1提高材料监管水平
材料监管非常重要，提高材料监管力度属于当前道路桥梁施工中防水路基面施工技术的重要内容。材料的监管需要从材料选择和购买阶段做起，防水路基面需要选择符合国家标准的防水材料，同时要辅以防水试验，以确保进入施工场地的材料质检合格，推动施工工作的开展。沥青混凝土材料属于防水路基面的常见材料，其防水性能不高，为此需要采取积极的措施提高其防水性能。在沥青混凝土材料中添加黏结性强的材料能够提高其防水性能，对于增强防水路基面的质量具有重要意义。正式施工之前，技术人员和监管人员要落实材料监管政策，防止材料监管漏洞，发现材料存在问题要及时清除并更换。
2.2提高排水系统设计水平
排水系统的设计水平直接决定了防水路基面的质量水平，为此，完善道路桥梁施工中防水路基面的施工技术需要从确保排水系统的科学性入手。排水系统设计时，需要掌握道路桥梁施工地区的自然地理环境情况，尤其是当地的降水情况。通过科学分析当地的降水量而提高排水管线设计的合理性。排水系统设计的重点内容是雨水的出入口以及排水管线的直径。针对这些内容要进行科学分析，形成能够正确指导实践工作的技术方案，从而提高排水的及时性。施工中为了获得排水系统设计所需的数据和资料，要做好相关试验并进行论证，以确保最终设计方案的质量。需要确认当地最大降雨量，以保证设计完成的排水系统满足要求。排水模式也是排水系统设计的重要内容，无论是采用重力排水还是排水泵排水，均需要结合路面的情况进行确定。针对地势较低的路面比较适合排水泵，在设计的时候要加以区分。
2.3做好地质勘察工作
道路桥梁施工环境非常复杂，自然环境和地理环境影响着道路桥梁施工的每一个环节。正式施工之前做好地质勘察工作非常重要，一方面是为了具体工作奠定基础，排除障碍；另一方面是为技术方案提供充分的数据资料。为了保障地质勘察工作质量，需要聘请具有丰富知识和专业技术的地质勘察人员，以便清楚掌握防水路基面施工地的地理环境和地质结构，提高地质勘察的全面性。为了避免防水路基面出现质量问题，要掌握施工的基础情况，在此基础上确定正确的处理办法，从而增强防水路基面基础结构的密实性和稳定性。通过这样的方法能够有效防止路基出现沉降问题，有效避免渗水问题。如果所在区域出现了不均匀沉降问题，或者是在防水路基面的施工区域出现了渗水或者土质松软等问题，可以利用打桩法以及碾压法进行处理。为了保证最终的施工效果，提高防水路基面的防水性能，打桩或者碾压工作完成后，还需要针对地基的情况再次勘察，只有当其稳定性达到标准之后才能够进行防水路基面的施工工作。
2.4增强施工管理水平
为了应对道路桥梁施工中存在的各种不稳定因素和问题，需要提升施工管理质量。（1）结合道路桥梁防水路基面施工的性质和特点制定施工管理计划和方案，同时，按照要求组建一支专业的施工管理团队，以推动施工工作的开展。专业的管理团队要提高管理的动态化水平，积极应用先进的技术，形成现场跟踪管理和指导的模式，提高施工管理的效率。（2）管理过程中一旦发现质量问题要及时反馈并采取积极的处理措施。针对诸如温度裂缝等问题，要利用胶凝材料及时填补，以保证后续防水路基面能够正常使用。（3）要提高施工管理过程的科学性，不放过每一个小细节，控制防水路基面的质量。防水层作业之前要检查路基表面，保证路基表面的清洁度。防水材料的喷涂方法必须科学，当第一层防水材料喷涂完成之后，要及时添加表面活性剂，并控制用量。只有一个工序完成并且质量达到要求后才可以进入到下一个环节。（4）必须要提升工作人员的综合素质，优化人才选聘制度，为防水路基面的施工配备专业的管理团队，最大程度地保障施工质量。
3结语
我国近年来经济发展速度较快，道路桥梁基础设施规模和数量也在不断增加。为了保证道路桥梁各个施工环节的顺利性和安全性，不仅需要掌握不稳定因素，还需要把握道路桥梁施工的关键环节，针对防水路基面的施工要积极应用新的技术，以便达到更好的施工效果。
参考文献：
[1]王相林.道路桥梁施工中防水路基面的施工技术研究[J].建材与装饰，2018（50）：267.
[2]张焱.试论道路桥梁施工中防水路基面的施工技术[J].现代物业（中旬刊），2018（4）：196.
[3]徐雪峰.浅谈道路桥梁施工中防水路基面的施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2018（4）：148-149.
水路系统设计范文5
关键词：汽车护板注塑模具三维设计及制造
1引言
模具设计合理的可能性，主要体现在成型的塑料制品是不是具有良好的外观质量和精准的成型尺寸。此外，优良的铸模应具有先进合理的加工工艺，无需干扰装配，坚固可靠，成型时间短，模具寿命长。模具设计质量直接影响塑料制品的成型质量和生产效率，模具的合理设计，即表示基本已经成功了，剩余部分则应以出色的模具制造技术、先进的数控加工机床、制作模具的技巧和高水平的制造人员为基础。因此，为了获得高品质的模具，需要具备业务技能强的设计团队，缩短首次试模时间，保证塑料质量。目前，在短时间内完成模具设计，不只是基于经验，还要使用先进的三维软件设计，以此有效地完成模具设计。
2塑料制品及开模分析
汽车护板注塑制品的材料为聚丙烯，平均厚度为2.5毫米，重量280克。本产品是一种复杂的弯曲表面，应用三维模拟3D软件。在塑料制品的模拟过程中，必须要分析拔模，为了防止出现弯曲钩子，影响脱模，也需要仔细分析塑料制品的厚度，以防止塑料制品的收缩。还要分析出卡钩、侧孔等是否足够，以便可以成功地脱离模具，如果发现问题要及时调整塑料制品，以保证开模没有问题。由于塑料制品对外观要求高，在开模前必须确认接头线的位置，以免出现表面质量问题，导致大量修改或模具作废，无法及时提交可接受的样品。此外，应根据产量、机床吨位、材料和结构等要求，编制开模分析表，保证第一次试验期和开模周期在预计期限内[1]。
3模具结构设计
3.1注塑机选择。注塑机是注塑过程中的重要设备，利用注塑机能够将原材料加工成各种塑料制品。注塑机主要由注射、合模、液压和电动系统组成。根据合模的性能，可分为四种方式：1）机械式，机械传动，保证合模力量，这是比较旧式的合模形式；2）液压式，气动油缸确保了合模力，使压力和位移速度调节方便，通常用于大、中型注塑机；3）机械液压式，机械式于液压式连接，液压缸提供了原始动力，通过传动装置实现了稳定状态，整合了两种方式的优点；4）电动式，使用交流伺服马达，提供能量、速度，速度快、精度高、机械噪声低和低成本，适用于精度注塑。
3.2建立分型面。根据汽车护板的形状、最大尺寸和生产量等要素，将模具设定为一个模具对应一个腔，这不仅确保了塑料制品的尺寸，而且有助于管理成型的工艺条件。由于汽车护板外形比较复杂，需要特别注意向外伸展的方向和曲面尺寸。本设计符合塑料制品曲面分型面的设计，可保证尺寸精度和外观质量，并有助于塑料制品脱模和顶出。模具的排气系统是连接型腔和气体连通的通道，可将模具型腔中的气体排出，避免因排气不畅，导致填充形状不良、局部焚烧，气孔和组织孔隙度大等问题[2]。为了顺利放出模具气体，在其分型表面设计排气槽，通过顶杆、动模芯及司筒之间的间隙来排气。
3.3零件与模架结构设计。在UG软件模块中将模芯分成动模芯和定模芯两部分后，可以确定模架的动模套板和定模套板中间的方孔尺寸，从而基本确定整个模架的尺寸。在UG软件模块中完成模架设计后，需要对零件进行详细设计。一般情况下，应在模具零件上设置参考角，并作参考标记，以便于模具的加工和装配。在UG模块中完成所有零件的设计后，需要进行整体检查，以保证设计的准确性。制品的设计既可以在分型模块中进行，也可以在模架的装配模块中进行。然而，为了优化孔位和细部结构，应将分型模块的部件装配到模架中[3]。最后对顶杆孔、司筒孔和螺丝孔的孔位进行设计，孔位设计既要保证塑料制品的稳定可靠顶出，又要避免对浇注系统和冷却水道的影响。
3.4浇注系统设计。浇注系统是塑料熔体进入型腔前必须有的一个通道，其通道和注塑设计将直接影响塑料制品的成型质量。一旦不合理地设计了注塑系统，就会出现雾斑、银丝、流斑等注塑问题，造成塑料制品不能成批生产。根据汽车护板的外观要求，最终，使注塑系统主要通道为锥形，尖头5毫米，圆锥角1.5°，分流直径12毫米。为了防止出现pp型冷却材料进到型腔，在主通道的大部分和旁路角位置必须安装冷料井，可使冷却材料和杂质进入冷料井。整个分流道采用对称的设置，以确保塑料制品填充均匀。汽车护板模具设计采用了4个侧注塑口进胶，注塑口在塑料制品分型面上，使注塑口更容易进行加工，确保加工精度[4]。本项目不断调整注塑系统的尺寸和位置，并获得最佳注塑系统。
3.5冷却系统设计。冷却系统的设计质量直接影响塑料制品的成型质量。模具冷却时间占成型时间的80%-90%。在完全符合模具结构强度的情况下，水路冷却要求离推杆、螺杆等孔的距离不小于2.5毫米，不能太靠近塑料表面，因为冷却介质太近，容易流动性损坏，导致冷却效率降低，冷却水路与塑料表面保持15毫米左右的距离；同时冷却水路的直径应尽可能前后一致，保证冷却介质的平稳流动以及塑料制品的冷却质量。该设计选择直径为12毫米的水路，并在动模芯和定模芯设置25毫米的孔，每个孔都有一个螺旋隔膜，能有效控制模型温度，从而提高塑料制品的质量，冷却水路要用防水圈进行密封处理，以防止漏水。最后，使用UG分析软件计算模具质量约6吨。使用3D软件，全面设计3d模具，最终设计出一个三维成型的汽车护板注塑模具。
3.6模具装配图与工作过程。根据三维模具图，首先安装UG工程图纸，然后获得2D装配图。通过软件进行操作，最终完成模具装配图。模具所有有效部件的运动必须是平稳可靠的，不应有任何扭曲和停滞的问题，不允许运动的零件，不允许相对运动。模具操作过程：合模、注塑机作用下的塑料熔体，通过注塑口进入动、定模芯的型腔中，直至填满模具型腔；在压力和冷却后，动、定模芯分离，当开模至550毫米后，在注塑机顶出的作用下，将塑料制品从模具中顶出30毫米，取出塑料制品后顶出回到原始位置；封闭安全门，动、定模芯合模，完成注塑过程[5]。
4数控加工
由于汽车护板是汽车内部装饰的重要组成部分，塑料形状更为复杂，主要是曲面形状，其成型技术也比较麻烦，现在仅以定模芯的数控加工为例。为了方便处理和缩短加工时间，使用规格为M16的六角螺钉在定模芯底部的四角，安装四个垫块。在加工过程中，将安装的四个垫板连起来，然后放在数字控制加工中心的工作台上，并用压板和螺钉进行固定。但要注意，在螺钉固定牢靠之前，要把长边打直，然后检查短边的垂直度，确保垂直度在0.02毫米范围内，避免加工参数错误造成模芯位移，塑料制品出错。一旦方案确定，就可以进行数控加工处理，同时也可以设置数控软件进行加工。
5优化汽车护板注塑工艺的有效策略
5.1通过正交试验法优化注塑工艺。汽车护板模具的设计和加工过程中，确定好材料，结构，设计模具方案后，为了提高汽车护板产品的质量和安全性，为汽车护板注塑工艺进行优化。正交试验法可以解决汽车防护板的塑料制品，产生变形和收缩质量缺陷，可以更准确地确定塑料制品的尺寸和精度。为了优化汽车防护板注塑过程而进行的正交试验法，根据实际生产过程，对正交实验法的参数（模具温度、熔融温度、冷却时间、保持压力的时间和压力）进行分析，可以使用Moldflow软件来分析塑料制品的填充、保证压力、冷却和扭曲过程，通过科学模拟，对五个技术参数分析其质量的极差和方差的影响[6]。经过多次正交试验，综合和分析数据的结果，可以得到，模具温度和保持压力时间对产品变形的影响是汽车防护板质量影响中最明显的，熔体温度和保持压力是对产品体积收缩的最大影响。
5.2通过二阶响应面设计法优化注塑工艺。根据二阶响应面设计法对汽车护板的注塑过程进行优化，首先建立相应的二阶响应模型，并优化塑料制品翘曲和顶出，然后进行方差分析和相关性测试模型。借助等值线图叠加最佳解决方案，可以获得最佳参数，用以测量汽车护板翘曲变形量和顶出体积收缩率，以此优化汽车护板注塑过程。
6结束语
水路系统设计范文6
关键词:企业动态监管系统;电子政务;水运信息化管理;双随机
近几年，随着国家对“互联网+政务服务”的持续大力推进，全国各省市对如何有效的开展电子政务进行了多样化的探索，在“让企业和群众少跑腿、好办事、不添堵”的目标驱动下，对政府部门间的数据共享，政务管理的信息化提出了更高的要求。为了适应新的《水路运输管理条例》和我省水运管理具体实施办法，提升管理能力，提高管理效率，结合水路运输管理的工作实际，对辽宁省水运管理进行信息化建设势在必行。通过全省水运管理系统实现对企业日常监管和证书到期预警等重点工作的信息化管理，突出核查数据的价值;利用年度核查的结果在换发许可证时提供参考与决策支持，突出许可证时效性;以企业动态监管业务为核心将系统建设为适合新法律法规、满足省市县和企业多级管理，内外网结合的应用系统。
1需求分析
企业动态监管系统依据《辽宁省水路运输管理规定》，建立辽宁省水路运输企业数据库与水路运输检查人员数据库，针对企业运营过程中的日常进行监管，及时了解企业现状与市场行情，从而确保企业合法合规经营，资质资格完整有效。该系统包括企业基本信息和动态信息、核查信息和双随机监管四部分。从上报审查的流程、证书到期预警、检查的公平公正多角度提升辽宁省港航水路运输管理能力。系统依据业务不同，将用户分为系统管理员、企业维护人员与业务管理员三类角色。系统管理员由省级港航管理部门项目负责人担任，对业务管理员依据行政管理的省市县级别进行系统功能权限的分配等管理。企业维护人员依据企业实际情况，对企业基本情况以及日常经营数据及时维护，上报更新至业务管理员。业务管理员依据其管辖范围与系统管理员分配的权限对企业上报信息进行监督审核。
2系统设计
2．1架构设计
系统采用B/S模式，应用基于java的easyui框架编程，系统架构包括基础层、数据层、数据接口层、业务逻辑层、视图层五个部分。基础层利用省港航管理部门原有资源环境，包括机房、网络、服务器、存储等，部署在港航局机房中。业务逻辑层构建于J2EE平台之上，借助于中间件的接口服务，提供企业动态监管系统包括企业监管与年度核查等业务需求的实现。视图层为最终对企业与管理者的接口，系统以网页的方式提供各种业务供客户使用。将用户的业务操作通过业务逻辑层转换成数据进行处理。
2.2网络设计
企业动态监管系统同时部署于内网与外网，在内外网之间进行业务处理与数据传递。企业填报在外网，管理部门审核部署在内网。企业通过公网ip和港航水运管理部门网站入口等方式访问系统，在内网管理部门通过内网ip对系统进行访问操作。
2．3功能设计
(1)企业注册
依据管理部门对水运管理实施条例的具体要求，详细设计企业注册信息，由市级部门对申请注册的企业基本信息进行审核，审核通过后方可进行申报，申报时企业基本信息会直接加载到表单中，如基本信息有变动，可通过账号基本信息维护中更改。
(2)信息填报
注册账号审核通过的用户，在申报时只能看到本企业所属的类别，并填报。对于有多个类别的企业则按类别填报多个。为保证企业人员资格条件符合要求，对于企业的高管人员进行人员，即只允许符合资质条件的人员作为一个企业的负责人，并且对属于同一个企业但具备多个类别的高管人员在中不受限制。
(3)动态监管信息
动态监管系统主要包括企业日常监管和证书到期预警管理。日常监管主要对国内水路运输企业、国内水路运输辅助业、国际海上运输企业、国际海上运输辅助业等合计4大类15小类的企业日常数据进行动态监督管理。管理信息按照数据类别主要包括企业基本信息、高级管理人员和高级船员信息、船舶信息等。证书到期预警管理为了实现更好的监管和日常工作的开展，对企业换证进行及时提醒。证书到期预警管理按照证书名称分类，将每个证书类别中即将到期的证书以列表的形式展示给用户。根据证书预警信息，管理机构可以及时向相关企业发出通知，开展证书更换续期的工作。
(4)年度核查
年度核查申报模块主要是企业填报本企业的年度核查数据。通过年度核查对企业信息和人员信息、船员信息、船舶信息、财务状况、经营情况等建立企业信息数据库。依据企业信息数据库可以全面掌握企业历史申报记录，了解企业相关信息的发展动态，为水运管理提供数据支撑。企业提交年度核查后，业务管理人员在系统中根据其权限对企业数据按省市县三级审查制度进行逐级审查，每级审批中按经办人、部门、领导的流程进行审核。审核通过后，业务管理员可对不同类别的核查企业进行分类汇总，企业通过系统可以查询年度核查进行状态与核查结果。'
(5)打印证书
省级证书发放已经由行政审批大厅全流程实现，但各市级行政审批大厅的建设进度和模式不统一，为此系统在建设与行政审批大厅对接的数据接口与全省各市行政审批系统进行数据对接的同时提供针对市、县(区)级管理部门的证书打印功能。
3关键技术实现
3．1“双随机”系统
“双随机”系统即对企业与执法人员同时进行随机抽取并匹配。企业监管系统依据企业信息建立辽宁省内企业信息数据库，在企业库中随机选择企业，按照一定比例选择特定数量的企业。企业库中的数据来源于动态监管系统，包括企业的所有信息。建立执法监督人员库，包括执法人员的基本信息和类别，按照类别进行随机抽取任意数量的专家。每次抽取的记录保留。并对每次抽取进行简要的说明。“双随机”系统的匹配步骤如下:(1)建立检查事件。主要包括时间、主题、检查批次、主要内容、检查的企业数量、人员数量等信息。(2)抽取企业。按照检查类别，配置符合检查条件的企业参数，设置抽取企业的数量，按照不同的条件进行抽取。(3)抽取人员。按照人员专业、资质等条件从人员库中选择符合条件的检查人员(其中，省级人员对全省企业可见，各市只对本市企业可见)，设置抽取人员的数量。(4)生成检查事件。系统通过math．radom()函数生成随机数，分别从企业库与人员库中抽取符合条件与数量的企业、检查人员进行匹配，形成数据对，最终将生成的事件数据保留在系统中，可查看历史数据。
3．2预警短信
系统对于即将到期的企业证书进行预警，预警通过两种方式。一是在系统页面对业务管理员进行突出显示，列表中显示即将到期的数据。二是借助短信平台，通过提前设置的预警时间向业务管理人员发送短信进行预警。短信预警利用移动短消息网关提供的API函数接口实现短消息发送。短信预警实现步骤如下:(1)业务管理员依据实际情况设置短信预警时间。通常为提前30d发送短信对证书即将到期进行预警。(2)编辑预警短信内容。系统读取即将到期证书类别、企业、证书编号、到期时间，形成预警短信内容。(3)调用短信网关接口。系统通过短信平台API调用网关接口，将短信发送至业务管理员。(4)发送日志。系统建立操作日志对发送给管理员的短信内容、参数进行记录。
4结语
企业动态监督管理系统通过将企业监管、证书到期管理网络化，填补了辽宁省水运管理此部分政务管理信息化的空白。利用信息化手段，对企业动态信息进行了准确及时的管理。在年度核查领域，我省处于领先位置，率先完成了网上审查。系统的建设使年度核查管理更加精细化，内容更加完善，管理更加规范。“双随机”监督执法系统为更公正透明的对企业和执法人员进行管理和监督提供了保障。
参考文献
［1］谢金波．电子政务云平台的科技管理研究［J］．科技创新与应用，2019(15):193－194．
［2］易春梅．企业招投标领域的“双随机一公开”监管模式［J］．中国招标，2019(16):25－26．
水路系统设计范文7
关键词：注射模；圆周脱模；分步抽芯；模具结构；热流道
0引言
注射模设计过程中，对于复杂结构的塑件，需要考虑抽芯结构的形状、数量以及所处位置特点等设计脱模机构。许傲[1]针对轴承套环圆周脱模方向与径向成一定夹角的双层侧孔，设计了一种圆周多向同步抽芯机构；武宁宁等[2]针对多个不规则锥度孔的脱模需要，设计了一种采用平行一体式联动抽芯机构和模板驱动式凹环哈夫滑块抽芯机构。在上述参考文献中，侧向抽芯脱模机构主要是针对圆周单侧的多向扣位进行脱模设计，现结合某塑料套环圆周内外两侧的多向扣位结构，对其抽芯脱模机构与模具结构进行设计。
1塑件结构分析
套环结构如图1所示，尺寸较小，其最大外形尺寸为ϕ21.8mm×14.2mm，体积为1.09cm3，平均壁厚为0.9mm。塑件结构由4个部分构成：360°回转环主体、36个4层的外侧凸台、3组内侧倒扣和5条加强筋。4层外侧凸台高度约为0.3mm，沿轴向对齐分布，每一层的36个凸台大小相等且沿径向均匀分布，其中心法向均垂直于主体环的外表面，中心线夹角为10°；内侧3组倒扣沿ϕ18.8mm的圆周均匀分布。套环材质为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），收缩率为0.5%，密度为1.05g/cm。
2脱模难点分析
从塑件结构分析可知，塑件的脱模存在以下难点：①塑件外侧36个4层凸台的脱模，凸台数量多且凸起方向均为径向，可以采用多个滑块拼合成型塑件外部轮廓，并沿不同方向同步抽芯。沿套环轴向过每层凸台中心取横截面，得到4组内外轮廓，如图2所示，假设某一滑块同时成型9组凸台的外轮廓，其抽芯方向为T1，在90°范围内，上方最外侧一组凸台的K处斜面抽芯时与滑块发生干涉，同理，下方最外侧一组凸台抽芯时也与滑块发生干涉，即沿同一抽芯方向脱模的凸台应少于9组。若将36组凸台均匀分配，则每6组沿同一方向抽芯为宜；②塑件内侧沿圆周均匀分布的3组深度为0.52mm的倒扣，选用3组斜顶块内侧抽芯；③考虑套环为环形的薄壁塑件，采用推力均匀的推块对其平稳脱模，成型的塑件不易变形。
3模具结构设计
由于塑件尺寸较小，模具采用1模4腔布局。模具最大外形尺寸为690mm×550mm×534mm，属于双分型面注射模，模具结构如图3所示，其主要结构特点：①采用“热流道+普通流道”的复合进浇方案，潜伏式浇口多点进浇；②主要成型零件采用镶拼方式；③外侧抽芯采用“滑块+弯销”抽芯机构，内侧抽芯选用连杆式斜顶块；④采用“斜顶块+推块”推出方式，由双层推出机构实现自动推出；⑤2个分型面的开模顺序和推出顺序由外置式拉模扣控制；⑥模具温度控制采用水冷的方式，在支撑板、定模板及动、定模镶件上布置了多条冷却水路。
3.1浇注系统设计
浇注系统的设计对塑件成型质量的影响较大。结合塑件结构及脱模特点，在待成型塑件内侧均匀开设3个潜伏式浇口，如图4所示。由于脱模机构复杂，各型腔距离较远，应尽量减少热量和压力损失以及流道产生的废料[3~5]。现采用“热流道+普通流道”的复合进料结构，即熔体由热喷嘴进入分流道，再由潜伏式浇口注入型腔。热流道采用X形布局的四点一层式热流道板和圆柱式热喷嘴，普通流道则采用半圆形截面分流道。
3.2脱模机构设计
3.2.1弯销侧抽芯机构
针对套环外侧轮廓设计了6组弯销侧抽芯机构，如图5所示，主要由弯销7、侧滑块11和压板等组成。弯销7倾斜角度为15°，侧滑块11水平运动的距离为1.3+（2~3）mm。弯销7用螺钉固定在支撑板6上，滑块两侧的压板用螺钉固定在动模板20上并形成导滑槽。侧抽芯时，6个弯销7拨动各滑块11同步向外侧运动，分型距离达到23mm时，弯销7脱离侧滑块11，各滑块由动模板20的内侧壁限位。
3.2.2斜顶块侧抽芯机构
塑件内侧的3个倒扣沿周向呈120°均匀分布，采用3组连杆式斜顶块成型，如图6所示。倒扣深度为0.52mm，斜顶块的倾斜角度均为5°，底部与连杆4连接，连杆4与斜顶块固定板24用圆柱销连接。斜顶块8与型芯镶件9上的导向孔采用H8/f8配合。
3.2.3二次推出机构
考虑塑件较薄，脱模时易发生变形，设计了二次推出机构，主要推出元件为推块10，与4根推杆5螺纹连接，推杆固定在推杆固定板22和推板23上，如图6所示。推块10与型芯镶件9的配合侧面设计为锥面，锥度为8°；推块10的4个外侧面与动模板20的配合锥度取3°。推出过程分为2步：第1步推块10将塑件推离型芯镶件9，斜顶块8同步完成倒扣的内侧抽芯；第2步斜顶块8停止运动，推块10继续推动塑件脱离模具。
3.3冷却系统设计
模具温度直接影响成型塑件的外观质量、尺寸稳定性、塑件变形以及成型周期。在支撑板17上开设了2条直径ϕ10mm的平面循环式水路对热流道进行冷却，定模板13上开设了4条直径ϕ6mm的直通式水路。在型腔板镶件12和型芯镶件9中分别开设直径ϕ6mm的平面循环式冷却水路。出入水口的最大温差为0.12℃，塑件达到推出温度的时间不超过9s。
4模具工作原理
完成注射成型后，在拉模扣的作用下，模具首先在分型面Ⅰ处打开，分型距离为25mm，由限位钉限位。固定在支撑板6上的6组弯销7带动对应的侧滑块11同步完成侧向抽芯，此时，由于复位杆21的限位作用，推出机构与塑件保持相对静止。定模板13与动模板20沿分型面II打开，注塑机顶杆推动推板23，在拉模扣的作用下推板25同时运动。当推出距离为25mm时，3组斜顶块8均完成内侧抽芯，型芯镶件9也已脱离塑件。推板25被垫块3挡住，斜顶块停止运动，而推板23继续推出10mm，推块10将塑件推离模具。塑件自动脱模后，注塑机合模，复位杆21带动推出机构和斜顶块复位，弯销7带动滑块11复位，模具继续下一次注射成型。
5结束语
根据塑件结构特点并结合CAE分析结果，设计了复合进料浇注方案，保证了该薄壁塑件的成型质量。根据塑件的周向凸台和内侧倒扣特征，设计了弯销侧抽芯机构、斜顶块机构、双层顺序推出机构和定距分型控制机构，实现了塑件的分步自动脱模。该塑件已实现批量生产，模具工作过程稳定，塑件各项指标均达到了客户要求。
参考文献：
[1]许傲.轴承套环圆周多向同步抽芯注射模设计[J].塑料科技,2018,46(1):85-89.
[2]武宁宁,张学峰,张燕莉.复杂锥度体塑件径向多侧抽芯注射模设计[J].塑料,2017,46(5):107-110.
[3]何镜奎,陈洪土.汽车转向柱护罩热流道复杂抽芯注射模设计[J].现代塑料加工应用,2018,30(2):52-55.
[4]陈兵,许军,刘远东.汽车A柱饰板的热流道模具设计[J].模具工业,2019,45(2):47-52.
水路系统设计范文8
关键词：水箱底座;动定模双斜顶;浇注系统;冷却系统
智能马桶水箱底座是智能马桶重要的零件，其主要作用是固定智能马桶水箱，并与马桶的陶瓷本体相连，其正反面结构复杂，并且在量产过程中需自动化生产，提高生产效率，降低成本；因此在设计注塑模具时要特别注意侧向抽芯机构、脱模系统以及分型面的合理性与前瞻性［1－2］。下面设计的底座模具采用热流道、双斜顶抽芯与滑块的先后抽芯机构、油缸复位的合理结构，其生产的成功经验可供同行参考。
1塑件结构工艺分析
图1为某品牌智能马桶水箱盖底座（下文简称产品）的结构，塑件上表面要求光洁平整，无熔接痕与气孔、飞边等缺陷。产品所用材料为丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）。从图1可知，产品的总体尺寸为390mm×210mm×55mm，厚度平均为2．5mm，产品各部分壁厚较为均匀，底座的正面有多处的倒扣，还有多处的碰穿孔，反面形状比较复杂不规则，加强筋较多，深度较大，不利于塑料的流动与排气，模仁需考虑是否应设计成镶块结构，而且有多达13处的倒扣以及一处侧孔，在模具设计时，需要考虑是采用侧向抽芯还是斜向顶出机构，产品部分分型面弯曲不规则，型芯与型腔在此处修配比较困难，容易出现飞边［3］。
2模具结构分析与设计
2．1成型零件的设计
由于产品的质量要求较高，产量大，动定模多采用镶拼式的结构，型腔与型芯的材料均采用718H预硬塑胶模具钢，定模模仁尺寸为490mm×300mm×90mm，为了模仁便于加工制造，在定模模仁上多处采用了镶针结构。动模的模仁尺寸为507mm×317mm×98mm，通过5个挤块以及各自背部6个M16×85mm的螺钉固定在动定模模胚上，由于模具结构的需要，在动模模仁上设计了两个大镶块。
2．2浇注系统的确定
由于底座塑件定模侧需要多个斜顶及镶针，造成产品的浇注系统较长，为了减少产品成型时的注射压力，综合考虑模具的整体结构，采用单点式的热流道系统，浇口为直接浇口。
2．3定模推出机构的设计
定模推出机构采用定距拉钩式定模推件板脱模装置［4］，外加油缸9复位，当模具开模前，复位油缸9处于缩回的状态，开模时动模通过拉杆6，拉起推板连接块2，带动推板一起开模，这时推板上的斜顶机构也一起工作，完成定模的抽芯运动。定模的斜顶机构由万向滑座、斜顶杆＋斜顶块＋铜套、方斜顶＋方铜块导向组成。
2．4动模侧推出与抽芯机构的设计
由于动模侧结构复杂，倒扣多达11处之多，为了减少斜顶数量，便于后期模具的装配，有两处倒扣与一处侧孔采用整体的滑块结构如图3所示，滑块采用2738塑胶模具钢，在滑块的锁紧面设计了两块耐磨板，提高它的使用寿命，由于滑块的宽度较大，为了提高它的工作稳定性，采用了两根直径8mm的斜导柱。为了加工的方便，采用压条的方式来固定滑块，并通过M6×10mm的螺钉限制滑块的安全距离。斜顶机构由10根方斜顶＋方导向块＋万向滑座组成，根据抽芯距离的不同，斜度在3°～9°。由于动模模仁处加强筋多且深，造成产品包紧力大，单纯的依靠斜顶机构，容易产生顶出不平衡，造成产品顶破或严重变形的情况出现。因此在产品加强筋较深的地方均设置了直径为8mm的直顶针，并在产品的分型面处设计了4个大的直顶块，每个顶块用两根直径16mm直顶杆通过M8×28mm的螺钉跟顶板相连接，以保证顶出力的平衡。
2．5模具冷却系统的设计
由于动定模都是采用镶拼式的结构，各种直斜顶较多，给水路系统的设计带来了一定的困难，定模模仁处水路间隔较均匀，平均每间隔50mm左右设有一条直径8mm的水路，在热流道的浇口处，多增加了一条8mm的水路，加强热流道喷嘴区域的冷却，防止喷嘴处过热导致开模时出现拉丝、流延的现象出现。动模模仁由于高度大，采用了“隔片式水井＋垂直式冷却水管”［5］，避免了模具零件与水路出现干涉的情况，同时不影响模具的冷却效果。
3模具的整体结构及工作原理
模具的装配示意如图5所示，可以得知模具的整体尺寸为650mm×460mm×703mm，属于整体两板式中大型模具，采用热流道的浇注系统，由于产品尺寸精度要求较高，在动定模周边装有0°的精定位块，为了提高顶出的稳定性，在动定模的推板中都装有内导柱与内导套起导向作用。模具的工作过程如下：当模具闭合后，注塑机料筒里的熔体通过喷嘴，经热流道进入模具的型腔，然后保压，同时冷却水通过水路对动定模的型芯与型腔进行冷却，产品固化。开模顺序如下：定模复位油缸6要处于缩回的状态，注塑机带着动模开始运动，同时动模上的两根拉杆14通过连接块10带动定模推件板一起运动，定模上的斜顶也随着工作，当开模行程到达65mm时，在定距拉杆头部的作用下，推板连接块10里的限位块13挤压弹簧12，与动模拉杆14分离，定模斜顶机构完成顶出，同时动模侧的滑块35在斜导柱37的作用之下完成侧向抽芯，然后继续开模到设定位置，动模上的复位油缸26在注塑机液压力的作用下处于缩回状态，接着动模推板被注塑机顶出，动模侧直斜顶装置将产品顶出。最后动定模上的复位油缸6与26伸出，将推板复位，再合模进行下一次的循环注塑。
4结论
针对智能马桶水箱盖底座塑件结构的特点，在多处侧孔侧凹的情况下，设计了一副成型较稳定的模具。1）采用了动定模同时带斜顶的结构，通过定距拉杆装置实现定模脱模，解决了脱模困难的问题，使塑件能够顺利脱模。2）为了不与定模的斜顶机构干涉，采用单浇口模式并设计在产品最易成型位置。3）在动模侧增加了斜顶与滑块装置，实现产品的倒扣与侧孔的脱模。4）为了提高动定模直斜顶机构复位的稳定性，采用了4个复位油缸进行复位。5）使用UGNX软件进行分模造型，运动仿真分析更加精确。产品实物尺寸精度以及外观要求都符合客户的要求，最终证明该模具结构设计合理，工作稳定，为类似产品的模具设计提供了很好的参考价值。
参考文献
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