基于型腔压力的注塑成型在线监控原型系统设计与实现

摘要

试模和质检是注塑成型过程的关键步骤，也是决定生产质量和效率的关键。试模结果是否正确直接决定生产稳定性，质检是否可靠直接影响产品合格率，另外，试模和质检效率的高低也与企业生产成本和效益息息相关。目前，注塑企业普遍使用的试模方法过于依赖工程师经验，盲目低效，且缺乏科学依据，可靠性不高，质检方法无法保证高合格率甚至零次品。针对以上不足，本文以华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室国家科技支撑项目课题“先进注塑成型工艺与新型模具结构开发及推广应用”为背景，设计并开发基于型腔压力的注塑成型在线监控原型系统。
　　通过对型腔压力在注塑成型领域的研究和应用现状的调研和深入分析，针对现有主流型腔压力系统在注塑成型试模和生产过程的应用局限性，提出基于型腔压力的注塑成型自动试模和在线质检等功能需求。在此基础上，设计了基于型腔压力的注塑成型在线监控原型系统，并介绍了系统整体架构。
　　数据支持平台是本系统底层数据基础，利用研华PCI-1711多功能DAS板卡和Kistler温压一体式传感器构建了实时准确且高度可扩展的数据采集和信号反馈与控制硬件系统，并在现有型腔压力系统的数据逻辑基础上，结合本系统的使用需求，设计了稳定可靠的数据逻辑体系，从而搭建了健全完善的数据支持平台。
　　注塑成型过程管理策略描述型腔压力在注塑成型过程的具体应用模式，通过对型腔压力应用范围的分析，结合注塑企业实际使用需求，设计了科学有效的基于型腔压力的试模和生产过程管理策略。
　　基于上述研究，采用MFC框架和开源库实现基于型腔压力的注塑成型在线监控原型系统的开发，并利用数据库技术实现生产数据的持久化存储和高效管理，为基于型腔压力的注塑成型自动试模和在线质检提供高效可靠的软件平台。

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1 绪论

1.1课题背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3课题来源与目的

1.4课题研究内容

2 注塑成型在线监控系统架构设计

2.1需求分析

2.2总体架构设计

2.3功能模块设计

2.4关键技术

2.5本章小结

3 系统数据支持平台构建

3.1数据采集流程

3.2总体架构

3.3采集卡硬件抽象

3.4硬件设计

3.5数据滤波

3.6数据逻辑设计

3.7本章小结

4 基于型腔压力的注塑成型过程管理策略

4.1注塑成型总体业务流程

4.2试模过程管理策略

4.3生产过程管理策略

4.4本章小结

5 原型系统实现与测试

5.1系统功能介绍

5.2实例测试

5.3本章小结

6 总结与展望

6.1全文总结

6.2研究展望

致谢

参考文献

附录1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文