外文翻译--关于注射成型工艺参数对超薄壁塑件成型过程影响的研究

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1、附件：英语论文翻译关于注射成型工艺参数对超薄壁塑件成型过程影响的研究宋满仓，刘柱，王敏杰，赵丹阳中国，大连116023，大连理工大学，“精密与特种加工”教育部重点实验室摘要：薄壁注射成型具有很多明显的优势例如节省材料，降低产品成本、重量和外观尺寸等等，还能加快电子产品的快速发展（例如手机）。特别是超薄壁塑件在微机电系统中有很大的应用潜力。然而由于零件的厚度的减小以及在超薄壁塑件的成型特性方面缺乏系统的研究，注射成型过程变得更加困难和复杂。本文中设计和制造了一副成型超薄壁塑件的注塑模，并通过正交实验法（Taguchi法）和数字模拟，对不同的工艺参数（注射速度，注射压力，熔融温度，计量大小和零件

2、厚度）对超薄壁塑件的成型过程的影响进行了讨论。结果表明，零件厚度是成型的决定性参数，计量大小和注射速度是成型过程中的主要因素，加快注射速度能大大增加填充率。熔融温度和注射压力是次要因素，但是较高的熔融温度和注射压力在成型过程中也是必要的。2006年埃尔塞维尔BV公司。版权所有。关键词：注射成型；超薄壁塑件；正交实验法（Taguchi法）；数字模拟1、注射成型作为微机电系统的一种辅助工艺，微型成型技术由于其优势（如成本低，周期短，工艺简单和质量更好）而越来越被人们所重视。Yu等人[1]研究了微小尺寸薄板的注射成型，YaoandKim[2]分析了聚碳酸酯管的填充过程（该管厚0.76mm，长101

3、.6mm），Zhao等人[3]和Shen等人[4]调查研究了工艺参数对微型成型过程和零件质量的影响，然而对超薄壁注射成型的研究却很少有报道。超薄壁塑件是一种特殊的微型塑件。超薄壁塑件一般被定义为标称壁厚小于等于1mm，表面积至少为50mm2流动长度/厚度比大于100或150。超薄壁塑件的成型难点主要是在填充过程中凝固层的厚度和塑件壁厚的比值会随着塑件壁厚的减小而大幅度增加。当凝固层厚度和塑件厚度相差无几时，情况会更糟。因此，在传统的注射成型工艺条件下很难将超薄壁塑件的型腔充满。由于在超薄壁注射成型中有比传统注射成型更加复杂的影响因素，要正确的选择工艺参数是很难的。在本研究项目中，设计和制造了

4、一副能够成型一种超薄壁塑件的注射模具。在实验过程中用到了正交实验法（Taguchi法）[5]，而在填充分析中用到了数字模拟软件Moldflow。本研究目的在于找出在超薄壁注射成型中的最大影响因素，以便减少试模次数，提高产品质量，还能作为对超薄壁塑件成型缺陷（如曲翘，熔接缝等）的进一步研究的参考。62、实验设备和方法2.1实验设备和模具本实验中使用的注射机为BOY12A。其最小注射体积为0.1cm3，最大注射压力为180MPa，最大注射速率为240mm/s。根据传统的研究方法[6]，填充模型如图1所示，一个是圆形薄壁零件另外一个是矩形薄壁零件。这两个薄壁零件壁厚均为0.2mm（或者0.1mm）

5、，两者体积基本相等。本实验所用材料为聚丙烯PP。图1.实验模具的型腔和分流道2.2、实验方法在这个项目中，通过注射成型实验来研究不同工艺参数在超薄壁注射成型过程中的影响。正交实验法（Taguchi法）用来安排实验。通过正交实验法的使用，我们能够科学的分析实验结果，也能得到主要因素和次要因素之间的关系，目标值和每个因素和进一步研究方向之间的关系。能够影响超薄壁注射成型过程的复杂因素有很多。注射压力，注射速度，熔融温度，计量大小和塑件厚度被视为认为和环境因素以外的可取的因素。填充体积作为研究对象。由于这两个薄壁塑件的厚度均匀，填充面积也可以取代填充体积作为目标值。3、实验结果和讨论矩形薄壁塑件的

6、面积被选作为目标值，因为其测量比圆形塑件更容易。重复实验几次直到被填充面积不再变化，然后选取五个塑件作为样品计算它们的平均面积以降低实验误差。通过该注射机的使用，填充面积的测量公差能够达到0.1mm2，这可以用于定量研究。BOY12A的计量尺寸由喷嘴和螺丝顶部的距离来计算。在一系列单因素实验后，我们选取三种计量尺寸水平。如表1所以的7.0mm，7.5mm，8.0mm。6表1.因素等级表因素等级等级1等级2等级3A:注射速度v（mm/s）6084108B:注射压力p（MPa）8595105C:熔融温度θ（℃）220230240D:计量大小h（mm）7.07.58.0E:塑件厚度δ（mm）0.2

7、0.1-实验组的安排和结果如表2所示。根据分散R函数的结果，在五个影响因素中，塑件厚度对成型是决定性参数，计量大小在成型过程中是主要因素，注射速度和注射压力是次要因素，熔融温度则可能不是一个重要因素。表2.实验项目和结果4、数字模拟和分析在本研究中，商业软件Moldflow用来进行填充模拟。研究对象为壁厚为0.1mm或0.2mm的塑件。保持工艺参数模具温度为30℃，注射压力为85MPa，熔融温度为230℃不变