对塑料成型过程优化方法的回顾与文献

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1、对最近的注射成型过程优化方法的回顾展及其文献介绍摘要如何以最低的成本生产合格的产品，是许多制造商和研究者在注射成型方面面临的挑战。面对在注塑行业的全球性竞争，利用反复试验的方法来确定注射成型的工艺参数是不够的。影响成型件质量的因素可以分为四类：零件设计、模具设计、机械性能和加工条件。零件设计和模具设计主要是设计方案的创建。在生产过程中，产品质量可能由于不稳定的加工条件所引起的机器磨损、环境变化或操作者的疲劳而偏离其标准。确定最佳工艺参数的方法严重影响了塑料注射成型（PIM）的生产力、质量、和生产成本。以前，生产工程师反复试验

2、的方法和田口参数设计理念来确定塑料注射成型的最佳的工艺参数设置。然而，由于日益复杂的产品设计和多响应质量特性要求，这些方法已不适合目前的塑料注射成型。本文的旨在回顾近期在确定注塑工艺参数设的研究。基于众多方法所得的研究成果已运用于设定最佳注塑成型工艺参数。首先，先对数学模型、田口方法、人工神经网络（ANN）、模糊逻辑、基于案例的推理（CBR）、遗传算法（GA）、有限有限元法（FEM）、非线性模型、响应面法、线性回归分析、灰色理性分析和主成分分析（PCA）这些方法进行了叙述并讨论他们的优缺点。接下来，探讨确定最佳注射工艺参数潜

3、在研究的结论和争议。导言如何以最低的成本生产合格的产品，是许多制造商和研究者在注射成型方面面临的挑战。因为它的复杂性和在大量的实时生产过程中的工艺参数设置，工作人员需要做出巨大的努力来控制它的过程。更甚的是，由于过程复杂和参数操作失误可能会导致严重的质量问题并使制造成本提高[2]。除了减少周期时间、降低生产成本，注射成型中的另一个主要目标是对成型零件质量的提高。解决质量问题对注塑公司预期利润有直接影响。在许多制造过程，符合要求的规格意味着质量特性处于控制的状态。注射成型的质量特性分为机械性能、尺寸或可测量的特性和属性。在一般

4、情况下，一些质量问题的主要原因是材料相关的缺陷，即黑色斑点和裂痕。还有充填过程中的因相关问题产生的缺陷：喷射和短射。与包装和冷却相关的缺陷，即凹痕和空隙。与模具相关的缺陷：翘曲、尺寸变化和重量偏差。影响成型件质量的因素可以分为四类：零件设计，模具设计，机械性能和加工条件。零件设计和模具设计主要是设计方案的创建。在生产过程中，质量特性可能由于加工环境不稳定或加工条件引起的机器磨损，环境变化或操作者的疲劳而偏离标准。确定最佳工艺参数的方法严重影响了塑料注射成型（PIM）的生产力、质量和生产成本。过程参数优化问题在制造业很常见，特

5、别是设置最终的最佳工艺参数。最终的最优工艺参数设置是目前公认的提高注塑制品质量最重要的步骤之一（MokandKwong,2002）。以前，工程师使用反复试验的过程依赖于工程师的经验和直觉来确定初始工艺参数设置。然而，反复试验过程是昂贵和费时的，因此它是不适合现在的复杂的制造工艺。面对在注塑行业的全球竞争，使用反复试验的方法来确定注塑成型工艺参数是不够的。不少研究者已经尝试了各种方法，用来减少注射成型件进入市场的时间并获得成型零件质量的一致性。本文的旨在回顾近期在确定注塑工艺参数设的研究。基于众多方法所得的研究成果已运用于设定

6、最佳注塑成型工艺参数。首先，先对数学模型，田口方法，人工神经网络（ANN），模糊逻辑，基于案例的推理（CBR），遗传算法（GA），有限有限元法（FEM），非线性模型，响应面法，线性回归分析，灰色理性分析和主成分分析（PCA）这些方法进行了叙述并讨论他们的优缺点。接下来，探讨确定最佳注射工艺参数潜在研究的结论和争议。因果图用于注射成型注射成型缺陷产生的主要原因是由于模具设计方案、工艺参数不合理，机器质量问题，操作员失误或材料缺陷。具体见鱼骨图。影响成型质量的因素很多。下面我们将回顾和讨论最近已成功地用于模具设计和注塑成型过程中

7、工艺参数的设计的方法。操作失误操作水平工作情绪工人职业素养性能成分温度螺杆转速冷却温度注射压力保压压力冷却时间保压时间注射速度冷却装置硬度模具精度模具材料注射温度装夹力注射机注射体积模具制造商注射螺杆直径机器工艺参数注射材料操作过程图1：注射中各因素关系的鱼骨图T田口方法田口的理念是对制造高质量系统设计的一种有效的方式。田口玄一博士，日本质量管理顾问，基于正交实验开发了一种方法方法，大量减少参数最佳设置实验过程中的方差变量。如此，使田口方法在实验设计（DOE）的整合与工艺参数优化获得期望的结果。经典的实验设计方法非常耗时。许

8、多实验必须在极高的控制因素下执行。田口方法使用一种特殊的正交设计研究的全因子空间中小数量的实验数据就可以达到结果。田口方法尝试优化生产过程或产品设计，它基于三个阶段的，如下：1、概念设计和系统设计2、参数设计3、公差设计概念设计是设计方案的第一阶段。这一阶段主要靠采集技术知识和经验来帮助设