注射成型过程计算机辅助测试系统的设计与实现

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1、_______________________________________________________________________________www.paper.edu.cn*注射成型过程计算机辅助测试系统的设计与实现周华民李德群华中科技大学模具技术国家重点实验室武汉430074摘要：基于塑料注射成型实验研究和工业应用的需要，建立了注射成型过程的计算机辅助测试系统，针对被测信号变化快的特点，从硬件和软件两方面保证了测试系统的精度与效率。关键词：塑料注射成型；计算机辅助测试Designandimplem

2、entationofcomputeraidedtestingsystemforinjectionmoldingHuaminZhou,DequnLiStateKeyLabofMold&DieTechnologyofHUST,Wuhan430074Abstract:Basedontherequirementsofexperimentalresearchandindustrialapplication,asetofcomputeraidedtestingequipmentisbuilt.Consideringthechar

3、acterofrapidvariationofthetestedsignal,theprecisionandefficiencyofthetestingsystemareenhancedfromthehardwareandsoftwaredesign.Keywords:Plasticinjectionmolding,Computeraidedtesting在注射成型过程中，塑料熔体在压力的推动下通过浇注系统进入型腔，型腔内熔体压力的分布对成型制品的质量有着决定性的影响。塑料注射成型模拟软件（CAE）可以通过数值模拟的

4、方法计算出压力在型腔内的分布，然而CAE软件分析结果的准确性必须通过实验来验证。同时，为了研究注射成型工艺及其模具设计的有关机理和规律，也经常需要通过测试获得成型中型腔的压力分布。基于上述注射成型实验研究和工业应用的需要，本文建立了一个注射成型过程的计算机辅助测试系统。计算机辅助测试系统由硬件和软件两大部分组成，硬件用于被测试模拟量的采集、点信号的传输和放大、过滤信号的采样、数字信号的保持及转化等，而软件部分则主要完成测试信号的分析、采集数据的存储、数模转换、结果显示及输出等。1测试系统硬件设计由于注射模具型腔内各处

5、压力不相同，为了真实地反映这种差异，应尽可能设置多个测试点，因此，采用了多通道的计算机辅助测试系统。硬件设计主要依据被测对象特点进行。图1所示为注射成型过程计算机辅助测试系统的五个主要部分，包括信号发生器、信号感应处理器、信号预处理器信号采集卡、数据处理机，*高等学校博士学科点专项科研基金资助课题（批准号20020487032）1_______________________________________________________________________________中国科技论文在线www.pape

6、r.edu.cn下面依次介绍这些部分。逻辑控制I/O输有数测试多入源字模具路放滤采模数处与传开大波样数据理感器关器器保转缓机持换冲图1注射成型过程计算机辅助测试系统硬件组成原理图(1)信号发生器（注射成型机和注射成型模具）在测试系统中，注射成型机和注射成型模具相当于一个信号发生器，提供高速变化的瞬时模拟信号。(2)信号感应器信号发生器产生模拟信号后，测试系统对这些非电信号进行传感，并将其转化为电信号。[1]该过程由传感器实现，压力传感器选用国营中原测仪器厂生产的GYY-7A型压力传感器，其最高测量压力为70MPa。(

7、3)信号预处理器GYY-7A型传感器的输出信号较弱，最大为毫伏级，应将弱信号放大至与A/D转换相匹配的程度。同时，由于测试信号中不可避免地混有干扰信号，为了去除干扰信号，必须对信[2]号进行预处理，测试系统采用了K-803B型8路热电偶调理板，由北京科日新电子有限公司生产。该调理板包括输入放大器和滤波器两部分。幅值太小的被分析信号应予以放大，以避免影响采样精度，但放大系数不宜过大，以免随后分析运算中产生溢出，所以要用放大器对输入信号的幅值进行合适处理，适应A/D转换器的动态范围。调理板中的滤波器是为了减少干扰信号的影

8、响，从而提高被测信号的精度和稳定性。(4)信号采集部分信号采集是将处理后的模拟信号转变为数字信号，存储到指定地方。测试系统采用K-810光电隔离接口卡实现采集数据。它是一个组合接口卡，完成多路信号分时采样、A/D变换、采样保持、模数转换等工作。K-810卡中的模拟多路开关能对测试系统中的多路信号进行分时采样，共用一个A/D转化器进行A/D变换，