模腔压力曲线在注塑工艺参数优化中的应用.pdf

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1、工程塑料应用2010年，第38卷，第3期模腔压力曲线在注塑工艺参数优化中的应用陈金伟徐百平(广东轻工职业技术学院轻化工程系，广州510300)·摘要以具体实例阐述了通过监测模腔压力变化曲线实现对制品成型工艺参数的优化。利用模腔压力曲线可以准确快速获得最佳的工艺参数，使得获取最优工艺参数的途径由“经验”依据走向“科学”依据。在不同性能的注塑机上生产时，以该曲线为标准设置工艺参数，可大大节省调试时间。关键词模腔压力注塑工艺参数优化注射成型的工艺参数决定了制品的质量，是成曲线在开模前若不能回归到大气压，说明制品中存型过程中非常重要的指标J。如何通过工

2、艺参数在残余压力，在实际生产过程中，要尽量降低残余压的调节优化实现对注射成型制品质量进行有效的控力值。制，一直是研究的热点。目前优化工艺参数采用的主要方法有：采取试模打样，然后根据成型制品的外观及性能再优化参数。由于无法掌控制品的成型过大气制品程，因而判断时存在着经验主导及随机性；采用收缩CAE分析也是一种较好的优化方法J，但由于所开始注射熔体接触到传感器时间采用模型及模拟条件的假定理想化，造成模拟结果图1模腔压力曲线坦型与实际有一定的偏差，因而在高质量、零次品的制品1．2实验仪器及设备．成型过程中是不允许的。注射成型过程中模腔压力压电传感器：

3、6157BA型，瑞士KistlerAG公司；是各种工艺参数共同作用的结果J，是制品质量的数据采集系统：CoMoInjection型，瑞士Kistler综合指标，不仅与注塑压力有关，还与熔体温度、模AG公司；‘具温度、V—P切换位置、保压时间、冷却时间、原料聚碳酸酯(PC)：台湾奇美公司。性质、模具结构密切相关，其直接决定制品质量，是1．3实验内容制品成型过程的“指纹”l4j。如果能够获取制品成某手机外壳厚度为0．8mm，为解决制品成型过型过程的模腔压力曲线，便可以了解制品成型的真程中出现缩水问题，依经验调机试模最终采用表1实过程，从而实现对工艺

4、参数的控制。模腔压力监所示参数，制品缩水问题得到解决，外观较好，但成测装置可以获得模腔压力变化曲线，进而实现对工型的制品残余应力较大，在使用过程中容易出现变艺参数进行有数据依据的调节，最终获得一定条件形和开裂。图2为其模腔压力曲线。由图2可看下最优工艺参数。笔者通过具体实例来说明利用模出，其最大模腔压力较大，曲线不光滑，残余压力较腔压力曲线实现对工艺参数优化的过程。大。笔者拟通过监测模腔压力变化曲线，在解决制1注射成型工艺参数优化实验品缩水的同时可以解决残余应力问题。1．1模腔压力曲线的作用[一]表1依经验所得的工艺参数熔体的填充过程直接决定制

5、品质量。模腔压力项目螺杆段数54321技术可精确反映熔体在注射阶段、压实阶段、保压阶位置／mm61824253O段及冷却阶段的状态，掌握熔体在模腔中的流动过速度／mm·sI12O140851025程，找出问题的症结，从而科学地解决问题。例如，注塑压力／MPa240熔体流动是否平衡，制品是否存在残余压力等都可保压压力／MPa14O保压时间／sO．25以从模腔压力曲线的形态直观地观察出来。—P切换点／mm4．2图1是模腔压力曲线。其中压力传感器放置在冷却时间／s8浇口附近。该曲线清楚地反映了熔体在注射阶段、压实阶段、保压阶段及冷却阶段的状态。模腔压

6、力收稿日期：2009—12-18陈金伟，等：模腔压力曲线在注塑工艺参数优化中的应用29日鲁、I＼趔注射时间／S注射时间／s(a)1—上模腔压力曲线；2一下模腔压力曲线1图2优化参数前的模腔压力曲线复实验步骤为：(1)进行保压压力调节实验保压＼压力分别为0、180、200MPa，；奋(2)进行保压时间调节实验，保压时间分别为0．5、0．75、1．5S；02．44．87．29．612(3)进行—P切换点参数调节实验，一尸切注射时间／s换点分别为3．8、3．6、3．4mlTl。(b)1．4传感器安装位置l传感器安装位置对测量结果影响很大。越靠近量t浇

7、口，压力值越大，压力信息越丰富，压力测量时间＼也越长，更能反映熔体充模过程。笔者将传感器安奋装在浇口附近。注射时I司／s(e)1一上模腔压力曲线；2一下模腔压力曲线a-无保压压力；b-保压压力为180MPa；c一保压压力为200MPa图4不同保压压力时采集到的模腔压力曲线传感器挤压程度增加，因此，制品的残余压力也逐渐增大。图3传感器安装位置结果表明，提高保压压力不能解决缩水问题，需模腔压力曲线监测系统由模腔压力传感器、连要调节其它工艺参数。接电缆、电荷放大器、数据采集系统等4部分构成。2．2利用模腔压力曲线调节保压时间在每个模腔中安装一个传感器

8、，共安装2个。数据图5示出不同保压时间时的模腔压力曲线。从采集系统CoMoInjection内置电荷放大器，采用多通图5可以看出：道接口，能同时显示8