基于型腔压力测量的塑料注射成形过程监测

摘要

塑料注射成形具有生产效率高、产品质量稳定、可自动化大规模生产以及能够成型复杂外形等优点,是塑料制品最主要的加工方式。在注射成形过程中,型腔压力是极其重要的工艺参数。利用传感器测量型腔压力,可以辅助注射人员对注射成形过程进行科学分析。同时,利用型腔压力对成形过程进行监测,可以提高塑料制品的成形质量以及保证长时间生产的质量稳定性,具有非常重要的应用价值。因此,本文基于型腔压力测试技术对注射成形过程监测方法进行了研究。
　　本文首先对型腔压力测量技术进行了研究。重点阐述了压力传感器工作原理、传感器在模具型腔中的正确安装方法以及型腔压力测量系统的构建。结合实际型腔压力曲线实例,科学分析了塑料注射成形过程,阐述了成形过程中工艺参数在型腔压力曲线上的反应和体现。
　　型腔压力曲线的形态与工艺参数的设置有着紧密的联系。在自主开发的型腔压力测试平台上,本文选取注射速率、模具温度、保压压力和保压时间等工艺参数作为主要研究对象,采用完全随机化单因子实验方法开展工艺实验,分析了工艺参数对塑料注射成形过程型腔压力曲线的影响规律。
　　最优化型腔压力曲线及合理容差范围的确定是对塑料注射成形过程进行监测的重要前提。在工艺实验的基础上,本文讨论了最优化型腔压力曲线确定方法,并以型腔压力最大值、型腔压力积分值和型腔压力包容带等为容差特征值,基于统计过程控制方法建立了最优化型腔压力曲线容差范围表达方式。
　　基于上述分析,本文对基于型腔压力曲线对注射成形过程监测方法进行了研究,并结合实例讨论了如何通过型腔压力测量技术来优化塑料注射成形过程中的工艺参数。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 型腔压力监测技术的发展

1.3 本文主要研究内容

2 型腔压力测量技术

2.1 压力传感器

2.2 型腔压力测量

2.3 型腔压力曲线

2.4 本章小结

3 工艺参数对型腔压力曲线的影响

3.1 注射成型的主要工艺参数

3.2 型腔压力测量实验平台

3.3 实验设计

3.4 结果分析

3.5 本章小结

4 基于型腔压力曲线的监测方法

4.1 最优化型腔压力曲线的确定

4.2 型腔压力曲线容差范围的确定

4.3 工艺参数的调节优化

4.4 本章小结

5 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 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