生产裸铜线和塑包线的工艺数学建模
【线缆】最全的电线电缆制造工艺,值得收藏!
【线缆】最全的电线电缆制造工艺,值得收藏!电线电缆制作过程简介缠绕印字色带集合印字裁条炼铜→伸铜→伸线→绞线→绝缘→ 成缆→ → → 编织→ → 成卷编织外被填充地线外被轴装1.炼铜目前工业应用阴极电解铜法炼铜。
2.伸铜, 伸线有三种方法:三个阶段:粗伸(8.0>2.6 mm),中伸(3.2/2.6>1.2/1.0 mm),细伸(1.2/1.0>0.07/0.05 mm) 3.0镀锡退火:电线电缆导体两端镀锡目的。
3.1避免与 O2 接触,发生氧化。
3.2焊接方便,易于操作。
镀锡的两种方法:3.2.1.热镀。
使用导体铜表面干净,无油渍。
3.2.1.电镀锡,导体电镀锡后表面光滑,品质好,表面薄。
4.绞线,绝缘,缠绕(编织),外被(印字),集合(包带、填充、地线),编织,外被,裁条(成卷、轴装)不过,并非所有线材都必须有上面过程,有的线材制作过程简单得多。
电线电缆的设计(一).导体线径、股数、面积与电阻之关系1.导体的概念能够导电的物体称之为导体。
相反,不能导电的物体称之为绝缘体。
在大自然中,铜的导电能力较强,电阻(Restistance )低。
实际上,我们经常用到的是合金导体。
例如,镍、铬、铜线,又称之为电阻线,能产生大量的热。
由于各金属成分不一样,则电阻大小也不一样。
镀锡铜和镀镍铜是经常用到的,镀锡铜导电性能好,价格比镀镍铜低。
但是相对锡而言更易氧化。
镀镍铜它更比镀锡铜耐腐蚀,但成本高。
因此,我们通常选用镀锡铜线或镀锡绞线。
我们应该还记得下面这个公式:LR=PAR 为电阻;P 为导电率;L 为线长;A为截面积;在工厂非常容易看到如此规格1332 20AWG(19/0.19TS)导体线材。
我们来分析一下 1332 20AWG (19 / 0.19 TS)A B C D EA…1332表示型号( AWG美国线规)数,20AWG其中一种.B…19表示此导体由19股细铜丝组成.C…“/”表示19股细铜丝是绞合在一起,我们厂所有线材都要绞合除单根之外.D…表示19股铜丝的每股细铜丝的单根直径是0.19mm。
基于eM_Plant对注塑企业的生产线建模仿真
eMPlantBased Modeling and Simulation of Assembly Lines of Plastic Products
Huo Jianen, Peng Chongjia
( School of Mechatronic Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006 , China)
。本文以东江注塑厂为背景, 基于 eM-
Plant 软件仿真, 建立其生产线加工过程的仿真模型 。 通过建模仿真实现生产加工的约束条件, 分析了批 量大小和在制品库存水平的关系 。
2
2. 1
建立批量控制与在制品库存水平关 系的模型
调度策略原则
1
注塑企业的加工基本流程分析
注塑企业的加工过程按顺序分别为: 注塑、 喷
Abstract: Due to the high work in process ( WIP ) level for production processes of plastic products, lot sizing problem is discussed in this paper. By analyzing the production processes, a simulation model is built based on the eMPlant platform. By simulation with this model, it shows that the WIP can be significantly reduced and meanwhile productivity can be increased if an appropriate lot size at different stage of the production process is chosen. Moreover, guideline is presented for how lot size can be determined. Key words: lot sizing; workInprocess; simulation 生产调度的好坏, 对企业生产来说是一个非常 重要的问题。 但也因为生产调度问题的复杂性, 到 目前都没有一个很好的算法可以得到一个好的调度 计划。平常使用的智能算法, 也因为计算的复杂性 而在实际中应用很少。 因此在实际中, 还是大量地 依靠调度人员凭经验制订调度计划。 这不仅增加了 劳动强度, 而且导致库存水平增加、 资源浪费等问 题。目前很多学者致力研究, 通过生产计划去控制 库存水平
生产裸铜线和塑包线的工艺使用matlab软件求解
生产裸铜线和塑包线的工艺使用matlab软件求解
生产裸铜线和塑包线的工艺一般包括以下步骤:
1. 原材料准备:包括铜材和塑料颗粒的准备。
2. 铜材的清洁:铜材需要去除表面氧化物等杂质,保证质量。
3. 拉丝:将铜材加热至一定温度,经过一系列的拉丝工艺,将铜材变成所需直径的裸铜线。
4. 塑料包覆:将裸铜线通过注塑机,用高温高压的方式把塑料颗粒包覆在裸铜线上,形成塑包线。
其中,每个步骤都需要选择合适的工艺参数,包括温度、拉丝速度、注塑温度、压力等等。
使用MATLAB软件可以模拟这些工艺参数对铜材的影响,进而优化工艺参数,提高产品质量和生产效率。
具体流程如下:
1. 定义模型:定义铜材的物理特性及工艺参数。
2. 选择模拟方法:选择适当的模拟方法,包括有限元分析、计算流体力学、多物理场耦合等方法。
3. 运行模拟:运行模拟,根据输入参数计算相应的输出参数。
4. 分析结果:根据输出参数对铜材的物理特性和工艺参数进行分析和优化。
5. 验证模拟结果:通过实际生产测试验证模拟结果的准确性和可靠性。
通过以上步骤,可以对生产裸铜线和塑包线的工艺进行优化,提高生产效率和产品质量。
数学建模实验上机指导
数学建模实验指导书Experiment Instruction Book Of Mathematical Modeling数学与信息科学学院2008年2月前言数学建模实验是数学建模课程的一个重要组成部分,实验的设置是为了配合课堂教学,使学生亲自实践建模、求解、解释和结果分析的全过程,进一步掌握和理解课堂教学内容,培养动手能力,提高他们分析问题和解决问题能力。
同时,通过上机练习,也可以提高应用数学软件和计算机技术的能力。
实验一指导实验项目:初等模型实验实验目的:1.实践参数估计及多项式拟合的方法;2.学习掌握用数学软件包进行参数估计和多项式拟合的问题。
实验内容:1.建模实例,汽车刹车距离问题等; 2.编程计算 实例1.(汽车刹车距离问题)某司机培训课程中有这样的规则:正常驾驶条件下, 车速每增16公里/小时,后面与前车的距离应增一个车身的长度。
实现这个规则的简便办法是 “2秒准则” :后车司机从前车经过某一标志开始默数2秒钟后到达同一标志,而不管车速如何。
这个规则的合理性如何,是否有更合理的规则。
下表是测得的车速和刹车距离的一组数据。
实验方法与步骤:1.建立模型刹车距离的拟合多项式为v k v k d 221+=2.Matlab 计算求解 建立M 文件exp1.m v=[20:20:140]/3.6; v2=v.^2; x=[v;v2]‟;d=[6.5,17.8,33.6,57.1,83.4,118,153.5]‟; a=x\d; dd=x*a;ddd=[6.5,17.8,33.6,57.1,83.4,118,153.5]; b=polyfit(v,ddd,2) y=polyval(b,v)plot(v,ddd,‟ro ‟,v,dd,‟b ‟) t=y./vy = 6.2024 17.7571 34.5643 56.6238 83.9357 116.5000 154.3167t =1.1164 1.5981 2.0739 2.5481 3.0217 3.4950 3.96813.结果分析.0.02+=0851vvd6617实验一问题:举重比赛按照运动员的体重分组,在一些合理、简化的假设下建立比赛成绩与体重之间的关系。
TPE电缆的三大工艺,八项流程,你都了解吗?
TPE电缆的三大工艺,八项流程,你都了解吗?电线电缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的。
机电产品通常采用将另件装配成部件、多个部件再装配成单台产品,产品以台数或件数计量。
电线电缆是以长度为基本计量单位。
所有电线电缆都是从导体加工开始,在导体的外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、护层等而制成电线电缆产品。
产品结构越复杂,叠加的层次就越多。
电线电缆是通过:拉制、绞制、包覆三种工艺来制作完成的,型号规格越复杂,重复性越高。
1.拉制在金属压力加工中,在外力作用下使金属强行通过模具(压轮),金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉制。
拉制工艺分:单丝拉制和绞制拉制。
2.绞制为了提高电线电缆的柔软度、整体度,让2根以上的单线,按着规定的方向交织在一起称为绞制。
绞制工艺分:导体绞制、成缆、编织、钢丝装铠和缠绕。
3.包覆根据对电线电缆不同的性能要求,采用专用的设备在导体的外面包覆不同的材料。
包覆工艺分:A.挤包:橡胶、塑料、铅、铝等材料。
B.纵包:橡皮、皱纹铝带材料。
C.绕包:带状的纸带、云母带、无碱玻璃纤维带、无纺布、塑料带等,线状的棉纱、丝等纤维材料。
塑料电线电缆制造的基本工艺流程1.铜、铝单丝拉制电线电缆常用的铜、铝杆材,在常温下,利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔,使其截面减小、长度增加、强度提高。
拉丝是各电线电缆公司的首道工序,拉丝的主要工艺参数是配模技术。
2.单丝退火铜、铝单丝在加热到一定的温度下,以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度,以符合电线电缆对导电线芯的要求。
退火工序关键是杜绝铜丝的氧化。
3.导体的绞制为了提高电线电缆的柔软度,以便于敷设安装,导电线芯采取多根单丝绞合而成。
从导电线芯的绞合形式上,可分为规则绞合和非规则绞合。
非规则绞合又分为束绞、同心复绞、特殊绞合等。
为了减少导线的占用面积、缩小电缆的几何尺寸,在绞合导体的同时采用紧压形式,使普通圆形变异为半圆、扇形、瓦形和紧压的圆形。
包络线制备的数学模型和实际应用
包络线制备的数学模型和实际应用随着现代工业科技的不断发展,各种机械设备和工具的功能越来越强大,也越来越复杂。
在实际使用中,往往需要用到一些高精度的计算方法和技术,以确保产品的质量和性能。
包络线制备就是其中之一,它可以被广泛应用于模型分析、设计优化、机器人动作规划等领域。
一、什么是包络线制备包络线制备(Enveloping)是一种数学模型,它可以将一个物体或曲线所具有的各种特性整合起来,生成一个最小的包容区域。
简单来说就是将原物体或曲线的内外形态都考虑在内,生成一个全新的物体或曲线。
包络线制备通常采用三维建模软件进行处理。
首先,需要将原物体或曲线从各个方向进行采样,即分割成很多小块。
然后,将这些小块进行组合,并利用曲线拟合算法来生成包络线模型。
二、包络线制备的实际应用1.模型分析包络线制备可以用来分析各种引擎、发动机、机械主体变化等复杂系统的结构和性能。
多个曲面之间的交叉、相互接触等问题都可以得以解决。
通过包络线制备,可以快速生成各种形状的实体模型,并用于建立测试模型、优化设计等。
2.设计优化包络线制备可以用于设计优化,以期最大化系统性能。
例如,通过包络线制备,可以生成不同材质和结构的零件,并对其进行比较,找出最优设计。
此外,包络线制备还可以帮助工程师开发更轻、更强、更经济的产品设计方案。
3.机器人动作规划包络线制备可以应用于机器人动作规划,以便确定机器人在空间中的最佳运动轨迹,同时考虑到各种运动参数的影响。
例如,机器人在制造高精度零件时,需要避开其他设备或人员,包络线制备可以帮助机器人避免碰撞或干扰,从而提高生产效率。
三、未来展望未来,包络线制备的应用将不断拓展。
如今,自动驾驶汽车、机器人、无人机等先进技术已成为热门领域,而这些技术的实现都离不开高精度的计算和模型设计。
包络线制备将是这些技术的重要支撑之一。
总之,包络线制备作为一种高精度计算技术,可以被广泛应用于实际生产中的各个领域。
通过其灵活的设计和操作,可以帮助工程师应对各种复杂的设计要求,从而提高产品质量和效率。
线束制造工艺
检测工序:对线束进行电气性能 和外观质量的检测确保符合要求。
准备线束和连接器:选择合适的线束和连接器 确保线束的长度和连接器的型号符合要求。
剥线:根据需要使用剥线钳或剥线机将线束的外 皮剥离露出线芯。
压接:将剥好的线芯插入连接器中使用压接工具 将连接器的端子压接到线芯上。
检测:对压接好的线束进行电气性能和机械性能 检测确保符合要求。
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注意事项:使用这些设备时需注意安全遵循操作规程避免发生意外事故。同时应定期维护和保养设备确 保其正常运转。
测量工具:用于测量线束的长度、直径、角度等尺寸保证线束的精度和质量。 检测工具:用于检测线束的导通性、绝缘性、耐压性等电气性能确保线束的质量和安全性。 检验夹具:用于检验线束的装配质量和外观保证线束的合格和美观。 测试设备:用于测试线束的整体性能和功能保证线束的性能和可靠性。
识别问题:对 生产过程中出 现的质量问题 进行准确判断
和记录
分析原因:对 每个问题进行 深入分析找出
根本原因
制定措施:根 据分析结果制 定有效的改进
措施
ห้องสมุดไป่ตู้
实施改进:确 保改进措施得 到有效执行并 进行持续监控
轻量化材料:如碳 纤维复合材料可提 高线束的强度和减 轻重量
高温材料:能够承 受更高的温度增强 线束的耐久性和安 全性
添加标题
智能化制造技术将逐步普及实现 生产过程的自动化和智能化。
定制化生产的需求将进一步增加 推动线束制造企业向个性化、柔 性化生产转型。
发展前景:随着汽车行业的不断 发展和智能化趋势线束制造行业 将迎来更多的发展机遇市场需求 将持续增长。
技术创新:为了应对挑战和抓住 机遇线束制造行业需要不断进行 技术创新和升级提高生产效率和 产品质量。
生产裸铜线和塑包线的工艺数学建模
目录附录裸铜线塑包线 塑包线 陈旧,计划新增Ⅱ型拉丝机或联合机(由于场地限制,每种设备最多一台),或的需求分别为10000km 和8000km 左右。
按照规定,新购及改进设备按每年5%提取折旧费,老设备不提;每台机器每年最多只能工作8000小时。
为了满足需求,确定使总费用最小的设备和生产计划。
摘要本文研究工厂生产生产裸铜线和塑包线,针对市场的不同需求而做出不同的方案,考虑到生产过程中所需投资、运行费用、固定费用、生产效率、废品率等因素的影响,寻求各种方案的最优解,使得总费用最小。
本文针对各种约束约束条件,建立优化问题的模型,建立寻求总费用最小的模型。
本文建立模型较简单,但是能清楚地说明问题。
本文使用各种费用相加求出总费用最优解的方法,使用数学LINGO 软件对各方面进行求解,并考虑约束条件,给出工厂生产裸铜线和塑包线的最优方案和最小费用,同时还进行了灵敏度分析,充分考虑了各种因素对结果带来的影响。
关键词:裸铜线塑包线总费用最优方案1 问题重述在进行多种设备选用方案投资时,人们常常想知道该向选择哪一种方案才能使总费用最小,且能使我们以后的收益达到最大。
为了能够做到这一点,我们在选择方案时必须对各个方面进行分析、估价,计算出各种方案所需的总费用。
工厂财务人员经过对市场调查后以及对现阶段的原有生产方面,得到了一些基本的数据,即在这一时期内购买拉丝机或联合机的费用或者塑包机改造的费用,它们运行时费用,固定的费用,以及各种机器的生产效率,废品率和它们的废品损失费。
本题需要我们选择一种最好设备选用方案,使总费用最低。
并给出对应的机器工作时间以及各种新设备和改进设备的折旧费,和市场对裸铜线与塑包线的需求量。
2 问题分析从表中有5种方案机器生产,总生产能力要超过总需求量,而且购买或者改造设备消耗的总费用要最少。
我们容易想到的是枚举法,算出各个方案的最少费用,逐一计算并作比较,即可找出最优方案。
显然这不是解决这类问题的好办法,随着问题规模的变大,枚举法的计算量将是无法接受的。
塑料电线挤出模具设计01
塑料电线挤出模具设计一、前言塑料电线产品质量的好坏,与塑料本身的质量、挤出机性能、挤出温度、收放线张力、速度、芯线预热、塑料挤出后的冷却、机头模具设计等多种因素有关,其中最主要的是塑料电线挤出过程中最后定型的装置——模具。
模具的几何形状、机构设计和尺寸、温度高低、压力大小等直接决定电线加工的成败。
因此,任何塑料电线产品的模具设计、选配及其保温措施,历来都受到高度重视。
电线电缆生产中使用的模具(包括模芯和模套)主要有三种形式,既:挤压式、挤管式和半挤管式。
三种模具的结构基本一样,仅仅在于模芯前端有无管状承径部分或管状承径部分与模套的相对位置不同。
挤塑机模具的三种类型见图1,其优缺点分别叙述如下:图1 挤塑机模具的三种类型(a)挤压式模具半挤管式模具挤管式模具1.挤压式(又称压力式)模具挤压式模具的模芯没有管状承径部分,模芯缩在模套承径后面。
熔融的塑料(以下简称料流)是靠压力通过模套实现最后定型的,挤出的塑胶层结构紧密,外表平整。
模芯与模套间的夹角大小决定料流压力的大小,影响着塑胶层质量和挤出电线质量。
模芯与模套尺寸及其表面光洁度也直接决定着挤出电线的几何形状尺寸和表面质量。
模套孔径大小必须考虑解除压力后塑料的“膨胀”,以及冷却后的收缩等综合因素。
由于是压力式挤出,塑料在挤出模口处产生较大的反作用力。
因此,出胶量要较挤管式低的多,目前绝大部分电线电缆的绝缘均用挤压式模具生产,但也有一些电线绝缘的生产被挤管式和半挤管式模具所代替,挤压式的另一缺点是偏心调节困难,绝缘层厚薄不容易控制。
2.挤管式(又称套管式)模具电线挤出时模芯有管状承径部分,模芯口端面伸出模套口端面或与模套口端面持平的挤出方式称为挤管式。
挤管式挤出时由于模芯管状承径部分的存在,使塑料不是直接压在线芯上,而是沿着管状承径部分向前移动,先形成管状,然后经拉伸在包复在电线的芯线上。
这种形式的模具一直只用于电缆护套挤出,近年来绝缘的挤出也越来越多的加以采用,因为它与挤压式相比有如下的优点:(1)挤出速度快。
生产裸铜线和塑包线的工艺数学建模
目录题目 (1)摘要 (2)一、问题重述 (3)二、问题分析 (3)三、模型假设 (3)四、符号说明 (3)五、模型建立和求解 (4)六、模型评价 (6)参考文献 (6)附录生产裸铜线和塑包线的工艺如图所示:裸铜线塑包线 塑包线某厂现有Ⅰ型拉丝机和塑包机各一台,生产两种规格的裸铜线和相应的两种塑包线,没有拉丝塑包联合机(简称联合机)。
由于市场需求扩大和现有塑包机设备陈旧,计划新增Ⅱ型拉丝机或联合机(由于场地限制,每种设备最多一台),或的需求分别为10000km 和8000km 左右。
按照规定,新购及改进设备按每年5%提取折旧费,老设备不提;每台机器每年最多只能工作8000小时。
为了满足需求,确定使总费用最小的设备和生产计划。
摘要本文研究工厂生产生产裸铜线和塑包线,针对市场的不同需求而做出不同的方案,考虑到生产过程中所需投资、运行费用、固定费用、生产效率、废品率等因素的影响,寻求各种方案的最优解,使得总费用最小。
本文针对各种约束约束条件,建立优化问题的模型,建立寻求总费用最小的模型。
本文建立模型较简单,但是能清楚地说明问题。
本文使用各种费用相加求出总费用最优解的方法,使用数学LINGO软件对各方面进行求解,并考虑约束条件,给出工厂生产裸铜线和塑包线的最优方案和最小费用,同时还进行了灵敏度分析,充分考虑了各种因素对结果带来的影响。
关键词:裸铜线塑包线总费用最优方案1 问题重述在进行多种设备选用方案投资时,人们常常想知道该向选择哪一种方案才能使总费用最小,且能使我们以后的收益达到最大。
为了能够做到这一点,我们在选择方案时必须对各个方面进行分析、估价,计算出各种方案所需的总费用。
工厂财务人员经过对市场调查后以及对现阶段的原有生产方面,得到了一些基本的数据,即在这一时期内购买拉丝机或联合机的费用或者塑包机改造的费用,它们运行时费用,固定的费用,以及各种机器的生产效率,废品率和它们的废品损失费。
本题需要我们选择一种最好设备选用方案,使总费用最低。
生产线流程建模与仿真
1、生产线流程建模与仿真(共26页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--流水线生产系统WITNESS建模与仿真(一)1. 模型描述某企业在一条流水线上加工一种产品,该产品所需的零部件(Widget)经过称重(Weigh)、冲洗(Wash)、加工(Produce)和检测(Inspect)四个工序的操作后,形成产品离开系统,生产线布置如下图所示。
生产线上每道工序只有一台设备,零部件在每台设备上加工完毕后,由同其连接的输送链运输至下一设备,最后经过检测后被送出系统。
已知该流水线中各个工序的加工时间分别为:称重(weigh)5分钟、冲洗(wash)4分钟、加工(produce)3分钟、检测(inspect)3分钟。
每条输送链上有20个零件位,输送链上零件移动节拍为。
零部件的供应是源源不断的,不存在缺货现象。
使用WITNESS建立该系统的仿真模型界面如下图所示。
流水线生产系统WITNESS仿真模型界面2. 系统分析元素说明该流水线系统的组成元素主要为被加工的零部件、四台设备和三条输送线,因此该系统仿真模型的元素如下表所示:被加工的零部件由widget表示,4道工序分别由四台机器表示,C1、C2、C3表示输送链,而最后的实际产量由变量output统计和可视化显示。
表1 模型元素介绍系统运行时间仿真运行终止时间为:一天8小时=8*60=480min。
3. 模型建立使用WINTESS建立仿真模型的过程一般分为如下三步:Step1:定义元素Step2:元素细节设计Step3:仿真实验和数据分析下面描述如何通过这三步建立流水线生产系统的仿真模型。
定义元素WITNESS中可以通过四种方式定义元素:(1)通过系统布局区(layout window)定义元素:在系统布局区点击鼠标右键,在弹出菜单中选择Define菜单项,将弹出新建元素对话框,然后进行元素定义。
(2)通过元素选择窗口(elements)定义元素:选择元素选择窗口中的simulation项,单击鼠标右键,在弹出菜单中选择Define菜单项,将弹出新建元素对话框,然后进行元素定义。
第九章 线缆包覆挤塑模设计
线缆包覆生产工艺流程
电缆料 挤出包覆 线 芯 线芯 冷却定型
PVC电缆
交联PE电缆
卷 取 热处理
卷 取
冷却
PVC绝缘电线
交联PE绝缘电力电缆
PVC绝缘控制电缆
电缆生产设备
一.线缆包覆模类型
1.挤压式包覆模(用于电线包覆成型) 口模与机体分为 两体,靠口模端面 保证与芯棒的同 心度。改变(或更换) 口模尺寸、挤出速 度、芯线的移动速度 及导向锥轴向位置, 都将改变塑料包覆 层的厚度.
生产工艺包括:挤出、成型、拉伸、热定型、 卷绕。 生产线: (1)两步拉伸单丝生产线 水浴池中预拉伸——热风炉中二次拉伸 热风炉中预拉伸——热风炉中二次拉伸 (2)单步拉伸单丝生产线
主要用于PETP单丝的生产
主要用于PETP、PA的单丝生产
可用于PP、PA的单丝生产
主要用于HDPE单丝的生产
B
C
拉伸比—喷丝板孔径与被 挤出物经充分松弛后直径 之比。
(2)喷丝孔数 常用孔数为6的倍数,但一般不超过72孔。
(3)喷丝孔成型段长L 可参照圆形截面棒材口模成型段长度公式 (6-1)。 也可凭经验:取喷丝孔长径比为L/d=4~5。 (4)喷丝孔入口角 一般为20(PP)~60(PE)。 (5)喷丝板强度
PVC造粒机组,主要同PVC管材机组配套,以生产出,低成本、 高质量的产品。也可为其他PVC产品的废料造粒。
用途:废旧塑料造粒机是把聚乙烯(大棚膜、饮料瓶、内衬 袋等)或聚丙烯(旧编织袋、打包袋、打捆札绳等)经挤出、 冷却、切粒生产出塑料颗粒的设备。 特点:本设备与破碎清洗机、切粒机配套。破碎清洗好的塑 料,不用凉晒,直接可以投入挤出造粒,工序简单,工艺先 进,且适用于不同废旧塑料。
材料加工过程数值模拟
第一部分:铸造过程的数值模拟1.1概述铸造工艺历史悠久,但长期以来只是一种手工艺经验积累,近代逐渐成为一门工程技术,但仍缺乏完整的科学体系[1-3]。
铸件凝固及其相应的铸型充填是铸造工艺的基本技术问题,大部分铸造缺陷产生于这一过程或与之密切相关,但由于该项研究问题复杂、难度较大,在实际生产中不得不更多地依赖于经验。
液体金属进入型腔之后,流态和温度是如何变化的,凝固是如何进行的,缺陷是如何生成的,这些对铸造工作者来说还带有相当的盲目性。
如何把它们计算和描绘出来,优化出最佳方案并形成工艺文件,尽可能以较少人力、物力生产出优质铸件,这就是铸件凝固数值模拟的主要任务[2]。
该学科是材料发展的前沿领域, 是改造传统铸造产业的必由之路。
经历了数十年的努力, 铸件充型凝固过程计算机模拟仿真发展已进入工程实用化阶段, 铸造生产正在由凭经验走向科学理论指导。
铸造充型凝固过程的数值模拟, 可以帮助工作人员在实际铸造前对铸件可能出现的各种缺陷及其大小、部位和发生的时间予以有效的预测,在浇注前采取对策以确保铸件的质量, 缩短试制周期, 降低生产成本。
1962年丹麦的Forsund把有限差分法用于铸件凝固过程的传热计算,从此铸造工艺揭开了计算机优化的序幕。
电子计算机在铸造生产中得以应用,目前主要在生产管理和数据处理、生产过程自动化控制以及铸造工艺辅助设计等领域,而用计算机模拟仿真逐步代替传统的经验性研究方法,已成为21世纪铸件成形技术的发展趋势之一[3]。
数值模拟技术经过数十年的发展,已经步入工程实用化阶段。
1989年, 世界上第一个铸造CAE商品化软件在德国第7届国际铸造博览会上展出, 它以温度场分析为核心内容, 在计算机工作站上运行, 是由德国Aachen大学Sahm教授主持开发的, 被称之为MAG2MA软件。
同时展出的还有英国FOSECO公司开发的Solstar软件, 它可在微机上运行, 但对有限元分析作了极大的简化。
并行工序的数学建模问题
并行工序的数学建模问题(原创版)目录一、并行工序的数学建模问题概述二、并行工序的数学建模方法三、并行工序的数学建模应用实例四、总结正文一、并行工序的数学建模问题概述并行工序是指在生产过程中,多个工序在同一时间进行,以达到提高生产效率的目的。
在并行工序中,各个工序之间可能存在相互依赖关系,也可能存在相互独立关系。
对于并行工序的数学建模问题,我们需要考虑如何在保证生产效率的同时,确保产品的质量和生产的稳定性。
二、并行工序的数学建模方法1.确定性模型确定性模型主要基于线性规划、整数规划等数学优化方法,对并行工序进行建模。
通过建立数学模型,可以得到一组最优解,从而指导生产过程。
2.随机性模型随机性模型主要考虑并行工序中存在的不确定性因素,如生产过程中的随机延误、机器故障等。
随机性模型通常采用马尔科夫决策过程、排队论等方法进行建模。
3.模糊性模型模糊性模型主要应用于那些具有一定模糊性的并行工序问题。
通过引入模糊变量和模糊关系,可以建立模糊性模型来描述并行工序的问题。
三、并行工序的数学建模应用实例假设一个生产过程包含三个工序:切割、打磨和组装。
在切割工序中,需要对零件进行切割,生成半成品;在打磨工序中,需要对半成品进行打磨,使其达到预定尺寸;在组装工序中,需要将半成品组装成成品。
假设切割、打磨和组装工序的时间分别为 t1、t2 和 t3,且存在如下关系:t1 = 2t2 = 3t3。
现在要求在有限的生产时间内完成尽可能多的成品,如何进行并行工序的数学建模?我们可以将该问题建模为一个线性规划问题。
设 x1、x2 和 x3 分别表示切割、打磨和组装工序的生产数量,目标函数为:max(x1 + x2 + x3),约束条件为:2x1 = x2,3x2 = x3,x1 + x2 + x3 ≤ T(T 为生产时间)。
通过求解该线性规划问题,可以得到最优的生产方案。
四、总结并行工序的数学建模问题在实际生产过程中具有广泛的应用价值。
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生产裸铜线和塑包线的工艺数学建模Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】目录附录生产裸铜线和塑包线的工艺如图所示:裸铜线 塑包线 塑包线包线,没有拉丝塑包联合机(简称联合机)。
由于市场需求扩大和现有塑包机设备陈旧,计划新增Ⅱ型拉丝机或联合机(由于场地限制,每种设备最多一台),或改造塑包机,每种设备选用方案及相关数据如下:已知市场对两种规格裸铜线的需求分别为3000km 和2000km ,对两种规格塑包线的需求分别为10000km 和8000km 左右。
按照规定,新购及改进设备按每年5%提取折旧费,老设备不提;每台机器每年最多只能工作8000小时。
为了满足需求,确定使总费用最小的设备和生产计划。
摘要本文研究工厂生产生产裸铜线和塑包线,针对市场的不同需求而做出不同的方案,考虑到生产过程中所需投资、运行费用、固定费用、生产效率、废品率等因素的影响,寻求各种方案的最优解,使得总费用最小。
本文针对各种约束约束条件,建立优化问题的模型,建立寻求总费用最小的模型。
本文建立模型较简单,但是能清楚地说明问题。
本文使用各种费用相加求出总费用最优解的方法,使用数学LINGO软件对各方面进行求解,并考虑约束条件,给出工厂生产裸铜线和塑包线的最优方案和最小费用,同时还进行了灵敏度分析,充分考虑了各种因素对结果带来的影响。
关键词:裸铜线塑包线总费用最优方案1 问题重述在进行多种设备选用方案投资时,人们常常想知道该向选择哪一种方案才能使总费用最小,且能使我们以后的收益达到最大。
为了能够做到这一点,我们在选择方案时必须对各个方面进行分析、估价,计算出各种方案所需的总费用。
工厂财务人员经过对市场调查后以及对现阶段的原有生产方面,得到了一些基本的数据,即在这一时期内购买拉丝机或联合机的费用或者塑包机改造的费用,它们运行时费用,固定的费用,以及各种机器的生产效率,废品率和它们的废品损失费。
本题需要我们选择一种最好设备选用方案,使总费用最低。
并给出对应的机器工作时间以及各种新设备和改进设备的折旧费,和市场对裸铜线与塑包线的需求量。
2 问题分析从表中有5种方案机器生产,总生产能力要超过总需求量,而且购买或者改造设备消耗的总费用要最少。
我们容易想到的是枚举法,算出各个方案的最少费用,逐一计算并作比较,即可找出最优方案。
显然这不是解决这类问题的好办法,随着问题规模的变大,枚举法的计算量将是无法接受的。
这是一个优化问题,它的目标是使消耗的的总费用最小。
要作的决策变量xij表示第 i种方案机器用于生产第j种规格线材的时间(单位:千小时),(i=1,2,3,4,5;j=1,2)。
用 Mi 表示第i种方案机器的数目(0-1变量),也就是用0-1变量表示一种方案是否被选用,从而建立这个问题的0-1规划模型,借助现成的数学软件求解。
建立优化问题的模型最主要的是用数学符号和式子表述决策变量、构造目标函数和确定约束条件。
对于本题决策变量是明确的,即xij表示第 i种方案机器用于生产第j种规格线材的时间,目标函数总费用最小。
约束条件应为满足需求的限制,机器生产能力的限制,变量范围的限制,现有生产设备数量的限制。
3基本假设1、机器在生产期间不会出现故障,工作运行正常2、机器都在工作时需内,3、废品损失只是由于机器原因造成,人为原因排除4、两种规格的生产效率都在允许范围内5、不会应市场经济原因而改变运行费用4 符号说明Mi:表示第i种方案机器的数目(0-1变量)Xij:表示第 i种方案机器用于生产第j种规格线材的时间K:新购及改进设备年折旧费F:设备年固定费用R:年运行费用L:废品损失5 模型建立与求解5.1模型建立:决策变量:用 Mi 表示第i种方案机器的数目(0-1变量),xij表示第 i种方案机器用于生产第j种规格线材的时间(单位:千小时),(i=1,2,3,4,5;j=1,2).费用(均以千元为单位)包括:新购及改进设备年折旧费,设备年固定费用(F)、年运行费用(R)、废品损失(L),其中:K=200M2 +100M4 +500M5F=30M1 +50M2 +80M3 +100M4 +140M5R=5(x11 +x12)+7(x21 +x22)+8(x31 +x32)+8(x41 +x42)+12(x51 +x52) 设备 1的年废品损失为××(1000x11 +800x12)= +设备2的年废品损失为××(1500x21 +1400x22)= +设备3的年废品损失为××(1200x31 +1000x32)= +设备4的年废品损失为××(1600x41 +1300x42)= +设备5的年废品损失为××(1600x51 +1200x52)= +总的设备年废品损失为L= + + + + + + ++ +优化目标:Min +F+R+L=30M1 +60M2 +80M3 +105M4 +165M5+ + + + + + + + + +约束条件:1)满足需求:裸铜线不仅直接供应市场,还可以作为半成品供塑包机生产塑包线,所以裸铜线(规格 1)的需求量为 3000+1200x31 +1600x41裸铜线(规格 1)由设备 1,2生产,考虑到废品损失,应有(1-×(1000x11 +1500x21)≥3000+1200x31 +1600x41即980x11 +1470x21 -1200x31 -1600x41≥3000同理有784x12 +1372x22 -1000x32 -1300x42≥20001164x31 +1552x41 +1552x51≥10000970x32 +1261x42 +1164x52≥80002)机器生产能力的限制:每台机器每年最多只能工作 8000小时,即xi1 +xi2≤8Mi (i=1,2,3,4,5)3)现有生产设备数量的限制:M1 =1M3 +M4 =14)变量范围的限制:Mi为 0-1变量,xij非负基本模型:min=30*M1+60*M2+80*M3+105*M4+165*M5+*x11+*x12+*x21+*x22+*x31+*x32+*x4 1+*x42+*x51+*x52;980*x11+1470*x21-1200*x31-1600*x41>=3000;784*x12+1372*x22-1000*x32-1300*x42>=2000;1164*x31+1552*x41+1552*x51>=10000;970*x32+1261*x42+1164*x52>=8000;x11+x12<=8*M1;x21+x22<=8*M2;x31+x32<=8*M3;x41+x42<=8*M4;x51+x52<=8*M5;M1=1;M3+M4=1;模型求解:将以上模型输入LINDO求解,容易得到Global optimal solution found.Objective value:Objective bound:Infeasibilities:Extended solver steps: 0Total solver iterations: 12Variable Value Reduced Cost M1M2M3M4M5X11X12X21X22X31X32X41X42X51X52Row Slack or Surplus Dual Price123456789101112即需要新购Ⅱ型拉丝机和联合机各 1台,不需要改造塑包机设备;相应的任务分配可以从 xij的数值得到;总费用为 574千元.6 模型评价生产问题的建模主要由两方面组成,一是选择最佳设备方案提高产量。
二是构造优化模型本文通过对各种费用的研究及不同方案、市场的需求的考虑,最终得出了工厂生产裸铜线和塑包线的最优计划和总费用的最优解。
本文通过对所需投资、运行费用、固定费用、生产效率、废品率等的考虑,建立了优化模型,并运用LINGO软件求解,所得的结果对工厂的生产计划有一定的指导意义。
本文还考虑了约束条件,满足需求、机器生产能力的限制、现有生产设备数量的限制、变量范围的限制等条件,将变量限制在一定的范围内,缩小范围,更有利于研究。
本模型存在一些不足:本文考虑的一些因素不是很充分,比如工人的生产技术对生产的影响、经济变化对费用的影响等。
因此,本模型还可以在费用方面进行改进,进行研究比较。
7 参考文献[1] 姜启源,谢金星,叶俊等编着,数学模型(第三版)北京:高等教育出版社,2003年8月附录:模型程序:model:min=30*M1+60*M2+80*M3+105*M4+165*M5+*x11+*x12+*x21+*x22+*x31+*x32+*x4 1+*x42+*x51+*x52;980*x11+1470*x21-1200*x31-1600*x41>=3000;784*x12+1372*x22-1000*x32-1300*x42>=2000;1164*x31+1552*x41+1552*x51>=10000;970*x32+1261*x42+1164*x52>=8000;x11+x12<=8*M1;x21+x22<=8*M2;x31+x32<=8*M3;x41+x42<=8*M4;x51+x52<=8*M5;M1=1;M3+M4=1;@bin(M1);@bin(M2);@bin(M3);@bin(M4);@bin(M5);end。