注塑機(jī)鎖模力智能在線優(yōu)化方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11 20:34
鎖模力是注射成型過程的重要工藝參數(shù)之一,注塑機(jī)鎖模力的合理設(shè)置對(duì)注塑制品質(zhì)量和機(jī)器合模單元以及模具的壽命具有重要的影響。若機(jī)器鎖模力設(shè)定值偏低,容易造成制品發(fā)生毛刺、飛邊等缺陷,制品質(zhì)量重復(fù)精度下降,同時(shí)對(duì)注塑模具分型面造成永久性的損害,降低模具與合模單元的壽命;若機(jī)器鎖模力過大,會(huì)導(dǎo)致注射成型過程能耗增加,嚴(yán)重時(shí)容易使模具型腔排氣不良,制品產(chǎn)生變色焦化等缺陷。傳統(tǒng)的鎖模力設(shè)定方法依據(jù)模具流道和型腔在其分型面上的投影面積與型腔壓力經(jīng)驗(yàn)值的乘積來設(shè)置,出于安全角度考慮,鎖模力初設(shè)值往往偏大,隨著原料和生產(chǎn)環(huán)境的變化,可能又會(huì)出現(xiàn)鎖模力偏小的情況。因此,傳統(tǒng)的鎖模力設(shè)定脫離實(shí)際工況,單純依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的方式已經(jīng)不能滿足工業(yè)4.0和智能注塑的發(fā)展要求。本課題在對(duì)注塑機(jī)的成型過程中脹模特性研究的基礎(chǔ)上,提出了一種可供工業(yè)應(yīng)用的注塑機(jī)鎖模力智能在線優(yōu)化方法。本課題的主要研究工作和取得的成果如下:(1)注塑成型中的脹模特性及由脹模引起的鎖模力變化特性的系統(tǒng)研究:研究了制品有無飛邊產(chǎn)生情況下對(duì)應(yīng)的脹模特性,在脹模過程中,脹模力峰值的大小與鎖模力設(shè)定值的大小無關(guān);對(duì)三板肘桿式全電動(dòng)注塑機(jī)和兩板液壓式注塑...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1注塑周期圖??Fig.1-1?Injection?cycle?diagram??
,此時(shí)模腔內(nèi)熔體被螺桿以預(yù)設(shè)的保壓??壓力持續(xù)推動(dòng),實(shí)現(xiàn)注塑制品的補(bǔ)縮、致密,螺桿前端的熔體緩慢的進(jìn)入模腔內(nèi),直??至澆口封凍為止;tD?t£為保壓與倒流階段,澆口封凍后保壓作用結(jié)束,料筒內(nèi)螺桿??預(yù)塑動(dòng)作開始,與此同時(shí),充填進(jìn)入模具型腔的熔體并未徹底冷卻,未冷卻的部分受??到模腔壓力的反作用,將回流至模具澆口、流道,模腔壓力從辦降低低至碚?4為??模腔內(nèi)制品冷卻和定型階段,是制品的進(jìn)一步冷卻過程,制品的剛度和強(qiáng)度得到進(jìn)一??步增強(qiáng),防止在頂出脫模過程中被頂出變形[8]。??■??圖1-2注射充填過程中模具型腔壓力曲線??Fig,?1-2?Mold?cavity?pressure?curve?during?injection?filling??注射充填過程中,在料筒內(nèi)螺桿的推動(dòng)作用下,高溫熔融、黏度較低的塑料熔體,??以高動(dòng)能的狀態(tài)將模具型腔快速充滿,使得注射螺桿和螺桿前端至模具流道內(nèi)的熔體??產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)的機(jī)械慣性與熔體慣性,該慣性作用導(dǎo)致高動(dòng)壓作用在模具型腔的投影面??上,進(jìn)而形成模腔脹模力,造成模具分型面處產(chǎn)生背向分離的趨勢(shì),有發(fā)生溢料的可??能。因此,為了克服熔體充填而在模腔內(nèi)產(chǎn)生的脹模力,防止充填過程中熔體從模具??分型面處溢出,在模具分型面的垂直方向,對(duì)其施加鎖緊力,這就是鎖模力。機(jī)器合??模單元在鎖模力的作用下產(chǎn)生彈性變形,模具被壓縮,發(fā)生壓縮變形,拉桿被拉伸,??產(chǎn)生拉伸變形,對(duì)于液壓式注塑機(jī)而言,鎖模油缸內(nèi)的液壓油被壓縮。處于鎖模狀態(tài)??下的注塑機(jī)合模單元可被視為剛性架構(gòu),形成了鎖模力封閉變形系統(tǒng)[9,1()]。如圖1-3??所示,分別為三板肘桿式注塑機(jī)與二板液壓式注塑機(jī)合模單元在鎖模狀態(tài)下形成的鎖??
主持續(xù)地分??析關(guān)鍵工藝參數(shù),自動(dòng)感知外界環(huán)境的變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差并進(jìn)行補(bǔ)償,自動(dòng)調(diào)節(jié)優(yōu)??化,達(dá)到依據(jù)實(shí)際工況在線智能調(diào)控的目標(biāo)。其中,使注塑機(jī)根據(jù)實(shí)際工況自主設(shè)定??注射成型過程中所需的最優(yōu)鎖模力就是實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)智能化的重要內(nèi)容之一。因此,基??于注射成型過程中機(jī)器的運(yùn)行參數(shù),實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)鎖模力智能在線優(yōu)化不僅是當(dāng)前智能??注塑機(jī)發(fā)展的迫切需求,也有利于推動(dòng)注塑工業(yè)的智能化進(jìn)程。??3?主賴11?人??I?獅.咖,?m??^?As??f?.美....摩’??云廿寘網(wǎng)健全??圖1-7工業(yè)4.0:智能制造【5t>]??Fig.?1-7?Industry?4.0:?Intelligent?Manufacturing^50!??1.3.2研究?jī)?nèi)容??本課題將針對(duì)注塑機(jī)傳統(tǒng)鎖模力依靠工人經(jīng)驗(yàn)設(shè)定,脫離實(shí)際工況所帶來的缺??點(diǎn),開展注塑機(jī)鎖模力智能在線優(yōu)化方法的研宄,使機(jī)器能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工況自主??分析判斷當(dāng)前的鎖模力設(shè)定值是否為最優(yōu)鎖模力,若當(dāng)前鎖模力設(shè)定值不符合實(shí)際工??況,則機(jī)器將通過數(shù)次試模自主求解并設(shè)定最優(yōu)鎖模力,同時(shí),為保護(hù)模具和機(jī)器合??模單元部件,試模過程中將盡可能避免在鎖模力設(shè)定過低區(qū)域進(jìn)行試模。為實(shí)現(xiàn)大規(guī)??模工業(yè)級(jí)別的應(yīng)用,本課題將基于注塑機(jī)現(xiàn)有的傳感器所采集的運(yùn)行過程數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖??模力智能在線優(yōu)化方法的研宄,以避免額外安裝傳感器增加生產(chǎn)應(yīng)用成本。課題研宄??具體內(nèi)容如下:??(1)注塑成型中脹模特性的研宄??分析了注塑成型中的脹模量、由脹模引起的合模單元拉桿、模具等部件的變形量、??注塑制品質(zhì)量三者之間的相互關(guān)系,結(jié)合注塑機(jī)脹模特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究了脹,F(xiàn)象??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]從德國(guó)K2019看全球注塑行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展新趨勢(shì)[J]. 謝鵬程,朱金柏. 中國(guó)塑料. 2020(03)
[2]一種哈夫模鎖模力的計(jì)算[J]. 林王仲. 鍛壓裝備與制造技術(shù). 2017(03)
[3]工藝參數(shù)對(duì)微注射成型模腔壓力的影響[J]. 王權(quán),張珉,吳正環(huán),董麗媛. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2017(01)
[4]從德國(guó)K 2016看注射成型行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 謝鵬程,武高健,張玉麗. 中國(guó)塑料. 2017(01)
[5]觸摸德國(guó)工業(yè)4.0推動(dòng)我國(guó)注塑機(jī)行業(yè)的變革[J]. 燕豐. 橡塑技術(shù)與裝備. 2016(18)
[6]德國(guó)“工業(yè)4.0”計(jì)劃及其對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的啟示[J]. 黃陽華. 經(jīng)濟(jì)社會(huì)體制比較. 2015(02)
[7]工業(yè)4.0和智能制造[J]. 張曙. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2014(08)
[8]智能制造裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 傅建中. 機(jī)電工程. 2014(08)
[9]全電動(dòng)精密注塑機(jī)及其合模裝置的比較與分析[J]. 楊玥,王柏村,傅紀(jì)國(guó),袁衛(wèi)明,厲永福. 輕工機(jī)械. 2011(06)
[10]不同鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī)脹模特性的研究[J]. 張攀攀,謝鵬程,華岱,楊衛(wèi)民. 中國(guó)塑料. 2010(04)
碩士論文
[1]注塑機(jī)拉桿應(yīng)力的超聲波在線測(cè)量及其在注射成形中的應(yīng)用[D]. 趙耀.浙江大學(xué) 2019
[2]石墨烯鍍層輔助快速熱循環(huán)工藝對(duì)注塑制品的微觀形態(tài)與性能的影響研究[D]. 陳浩生.北京化工大學(xué) 2018
[3]基于機(jī)器視覺的注塑加工檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 白帆.中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2016
[4]二板式注塑機(jī)合模裝置結(jié)構(gòu)仿真及性能研究[D]. 金翔.華南理工大學(xué) 2014
[5]注塑機(jī)雙曲肘合模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 紀(jì)鈺亮.華南理工大學(xué) 2013
[6]非損傷性精密注射成型在線控制制品質(zhì)量方法的研究[D]. 華岱.北京化工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3336849
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1注塑周期圖??Fig.1-1?Injection?cycle?diagram??
,此時(shí)模腔內(nèi)熔體被螺桿以預(yù)設(shè)的保壓??壓力持續(xù)推動(dòng),實(shí)現(xiàn)注塑制品的補(bǔ)縮、致密,螺桿前端的熔體緩慢的進(jìn)入模腔內(nèi),直??至澆口封凍為止;tD?t£為保壓與倒流階段,澆口封凍后保壓作用結(jié)束,料筒內(nèi)螺桿??預(yù)塑動(dòng)作開始,與此同時(shí),充填進(jìn)入模具型腔的熔體并未徹底冷卻,未冷卻的部分受??到模腔壓力的反作用,將回流至模具澆口、流道,模腔壓力從辦降低低至碚?4為??模腔內(nèi)制品冷卻和定型階段,是制品的進(jìn)一步冷卻過程,制品的剛度和強(qiáng)度得到進(jìn)一??步增強(qiáng),防止在頂出脫模過程中被頂出變形[8]。??■??圖1-2注射充填過程中模具型腔壓力曲線??Fig,?1-2?Mold?cavity?pressure?curve?during?injection?filling??注射充填過程中,在料筒內(nèi)螺桿的推動(dòng)作用下,高溫熔融、黏度較低的塑料熔體,??以高動(dòng)能的狀態(tài)將模具型腔快速充滿,使得注射螺桿和螺桿前端至模具流道內(nèi)的熔體??產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)的機(jī)械慣性與熔體慣性,該慣性作用導(dǎo)致高動(dòng)壓作用在模具型腔的投影面??上,進(jìn)而形成模腔脹模力,造成模具分型面處產(chǎn)生背向分離的趨勢(shì),有發(fā)生溢料的可??能。因此,為了克服熔體充填而在模腔內(nèi)產(chǎn)生的脹模力,防止充填過程中熔體從模具??分型面處溢出,在模具分型面的垂直方向,對(duì)其施加鎖緊力,這就是鎖模力。機(jī)器合??模單元在鎖模力的作用下產(chǎn)生彈性變形,模具被壓縮,發(fā)生壓縮變形,拉桿被拉伸,??產(chǎn)生拉伸變形,對(duì)于液壓式注塑機(jī)而言,鎖模油缸內(nèi)的液壓油被壓縮。處于鎖模狀態(tài)??下的注塑機(jī)合模單元可被視為剛性架構(gòu),形成了鎖模力封閉變形系統(tǒng)[9,1()]。如圖1-3??所示,分別為三板肘桿式注塑機(jī)與二板液壓式注塑機(jī)合模單元在鎖模狀態(tài)下形成的鎖??
主持續(xù)地分??析關(guān)鍵工藝參數(shù),自動(dòng)感知外界環(huán)境的變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差并進(jìn)行補(bǔ)償,自動(dòng)調(diào)節(jié)優(yōu)??化,達(dá)到依據(jù)實(shí)際工況在線智能調(diào)控的目標(biāo)。其中,使注塑機(jī)根據(jù)實(shí)際工況自主設(shè)定??注射成型過程中所需的最優(yōu)鎖模力就是實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)智能化的重要內(nèi)容之一。因此,基??于注射成型過程中機(jī)器的運(yùn)行參數(shù),實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)鎖模力智能在線優(yōu)化不僅是當(dāng)前智能??注塑機(jī)發(fā)展的迫切需求,也有利于推動(dòng)注塑工業(yè)的智能化進(jìn)程。??3?主賴11?人??I?獅.咖,?m??^?As??f?.美....摩’??云廿寘網(wǎng)健全??圖1-7工業(yè)4.0:智能制造【5t>]??Fig.?1-7?Industry?4.0:?Intelligent?Manufacturing^50!??1.3.2研究?jī)?nèi)容??本課題將針對(duì)注塑機(jī)傳統(tǒng)鎖模力依靠工人經(jīng)驗(yàn)設(shè)定,脫離實(shí)際工況所帶來的缺??點(diǎn),開展注塑機(jī)鎖模力智能在線優(yōu)化方法的研宄,使機(jī)器能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工況自主??分析判斷當(dāng)前的鎖模力設(shè)定值是否為最優(yōu)鎖模力,若當(dāng)前鎖模力設(shè)定值不符合實(shí)際工??況,則機(jī)器將通過數(shù)次試模自主求解并設(shè)定最優(yōu)鎖模力,同時(shí),為保護(hù)模具和機(jī)器合??模單元部件,試模過程中將盡可能避免在鎖模力設(shè)定過低區(qū)域進(jìn)行試模。為實(shí)現(xiàn)大規(guī)??模工業(yè)級(jí)別的應(yīng)用,本課題將基于注塑機(jī)現(xiàn)有的傳感器所采集的運(yùn)行過程數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖??模力智能在線優(yōu)化方法的研宄,以避免額外安裝傳感器增加生產(chǎn)應(yīng)用成本。課題研宄??具體內(nèi)容如下:??(1)注塑成型中脹模特性的研宄??分析了注塑成型中的脹模量、由脹模引起的合模單元拉桿、模具等部件的變形量、??注塑制品質(zhì)量三者之間的相互關(guān)系,結(jié)合注塑機(jī)脹模特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究了脹,F(xiàn)象??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]從德國(guó)K2019看全球注塑行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展新趨勢(shì)[J]. 謝鵬程,朱金柏. 中國(guó)塑料. 2020(03)
[2]一種哈夫模鎖模力的計(jì)算[J]. 林王仲. 鍛壓裝備與制造技術(shù). 2017(03)
[3]工藝參數(shù)對(duì)微注射成型模腔壓力的影響[J]. 王權(quán),張珉,吳正環(huán),董麗媛. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2017(01)
[4]從德國(guó)K 2016看注射成型行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 謝鵬程,武高健,張玉麗. 中國(guó)塑料. 2017(01)
[5]觸摸德國(guó)工業(yè)4.0推動(dòng)我國(guó)注塑機(jī)行業(yè)的變革[J]. 燕豐. 橡塑技術(shù)與裝備. 2016(18)
[6]德國(guó)“工業(yè)4.0”計(jì)劃及其對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的啟示[J]. 黃陽華. 經(jīng)濟(jì)社會(huì)體制比較. 2015(02)
[7]工業(yè)4.0和智能制造[J]. 張曙. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2014(08)
[8]智能制造裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 傅建中. 機(jī)電工程. 2014(08)
[9]全電動(dòng)精密注塑機(jī)及其合模裝置的比較與分析[J]. 楊玥,王柏村,傅紀(jì)國(guó),袁衛(wèi)明,厲永福. 輕工機(jī)械. 2011(06)
[10]不同鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī)脹模特性的研究[J]. 張攀攀,謝鵬程,華岱,楊衛(wèi)民. 中國(guó)塑料. 2010(04)
碩士論文
[1]注塑機(jī)拉桿應(yīng)力的超聲波在線測(cè)量及其在注射成形中的應(yīng)用[D]. 趙耀.浙江大學(xué) 2019
[2]石墨烯鍍層輔助快速熱循環(huán)工藝對(duì)注塑制品的微觀形態(tài)與性能的影響研究[D]. 陳浩生.北京化工大學(xué) 2018
[3]基于機(jī)器視覺的注塑加工檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 白帆.中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2016
[4]二板式注塑機(jī)合模裝置結(jié)構(gòu)仿真及性能研究[D]. 金翔.華南理工大學(xué) 2014
[5]注塑機(jī)雙曲肘合模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 紀(jì)鈺亮.華南理工大學(xué) 2013
[6]非損傷性精密注射成型在線控制制品質(zhì)量方法的研究[D]. 華岱.北京化工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3336849
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3336849.html
最近更新
教材專著