注塑制品模内收缩的可视化实验研究

摘要

注塑成型技术是大批量生产具有复杂形状的高精度塑件的主要成型方法。注塑制品的收缩是影响注塑制品尺寸精度的最主要因素。为了探寻注塑模具的型腔结构与注塑制品的收缩之间的关系，本课题在全面分析注塑成型收缩研究概况的基础上，采用一种新的实验手段和数据处理方法来进行注塑制品模内收缩的研究。 首先，在总结前人研制的注塑成型可视化模具结构的基础上，自行设计并制造了一套用于观察注塑制品模内收缩的可视化实验模具。其特点是采用哈夫块结构、用两块石英平板玻璃实现了以透射光方式观察型腔内塑件的收缩并能自动进行开、合模的动作。 其次，针对所设计的型腔结构，通过控制注射量的大小进行了6组不同的短射，再利用数码单镜头反光相机，对各组短射所得塑件在模内放置24小时后的收缩情况，并进行了图像采集。 然后利用数字图像处理技术，对采集到的模内收缩图像进行型腔边缘和塑件边缘的提取，再通过直线拟合与计算交点，求得型腔轮廓的转折点位置与塑件轮廓的转折点位置，从而得到了塑件收缩率与收缩方向的实验数据。 最后对模内收缩数字图像处理所得的实验数据进行综合分析，得出了以下结论：对于所研究的6组短射，随着塑件质心位置与浇口之间距离的增大，塑件各点的收缩方向逐渐远离浇口，并交汇于浇口与质心之间的一个小范围区域；在模内收缩不受型腔结构阻碍的前提下，塑件纵向的收缩率要大于横向的收缩率；塑件相邻两边的夹角沿着“趋向180°”的原则来发生相对于型腔相邻边夹角的变化。

目录

文摘

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声明

1绪论

1.1工程背景

1.2注塑制品成型收缩的影响因素的研究概况

1.3注塑成型可视化的研究概况

1.4课题研究的意义和内容

1.4.1课题研究的意义

1.4.2课题研究的内容

2注塑成型模内收缩可视化实验装置的研究

2.1注塑成型模内收缩可视化实验模具的结构

2.2图像采集设备

3模内收缩可视化实验的图像采集

3.1注塑成型设备与注塑材料

3.1.1注塑成型设备

3.1.2注塑材料

3.2实验操作过程及工艺参数选择

3.2.1实验操作过程简述

3.2.2注塑工艺参数选择

3.3实验的分组安排

4模内收缩可视化实验的数字图像处理

4.1数字图像处理概述

4.2数字图像处理软件MATLAB介绍

4.2.1MATLAB图像类型

4.2.2MATLAB在图像处理中的应用

4.3实验图像的处理

4.3.1边缘轮廓特征提取

4.3.2直线拟合与交点计算

4.3.3计算收缩率与收缩方向

5模内可视化实验的数据处理及分析

5.1收缩方向的分析

5.2收缩率的分析

5.3收缩后角度变化的分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢