鎖模力是注射成型過程的重要工藝參數(shù)之一,注塑機鎖模力的合理設(shè)置對注塑制品質(zhì)量和機器合模單元以及模具的壽命具有重要的影響。若機器鎖模力設(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,同時對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;若機器鎖模力過大,會導(dǎo)致注射成型過程能耗增加,嚴重時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)定脫離實際工況,單純依靠經(jīng)驗設(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。本課題在對注塑機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);對三板肘桿式全電動注塑機和兩板液壓式注塑... 

【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)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１注塑周期圖??Ｆｉｇ．１－１?Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｃｙｃｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ??

，此時模腔內(nèi)熔體被螺桿以預(yù)設(shè)的保壓??壓力持續(xù)推動，實現(xiàn)注塑制品的補縮、致密，螺桿前端的熔體緩慢的進入模腔內(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)塑動作開始，與此同時，充填進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，是制品的進一步冷卻過程，制品的剛度和強度得到進一??步增強，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)螺桿的推動作用下，高溫熔融、黏度較低的塑料熔體，??以高動能的狀態(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)生了對應(yīng)的機械慣性與熔體慣性，該慣性作用導(dǎo)致高動壓作用在模具型腔的投影面??上，進而形成模腔脹模力，造成模具分型面處產(chǎn)生背向分離的趨勢，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，對其施加鎖緊力，這就是鎖模力。機器合??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，對于液壓式注塑機而言，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與二板液壓式注塑機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)，自動感知外界環(huán)境的變化，及時發(fā)現(xiàn)偏差并進行補償，自動調(diào)節(jié)優(yōu)??化，達到依據(jù)實際工況在線智能調(diào)控的目標。其中，使注塑機根據(jù)實際工況自主設(shè)定??注射成型過程中所需的最優(yōu)鎖模力就是實現(xiàn)注塑機智能化的重要內(nèi)容之一。因此，基??于注射成型過程中機器的運行參數(shù)，實現(xiàn)注塑機鎖模力智能在線優(yōu)化不僅是當前智能??注塑機發(fā)展的迫切需求，也有利于推動注塑工業(yè)的智能化進程。??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研究內(nèi)容??本課題將針對注塑機傳統(tǒng)鎖模力依靠工人經(jīng)驗設(shè)定，脫離實際工況所帶來的缺??點，開展注塑機鎖模力智能在線優(yōu)化方法的研宄，使機器能夠根據(jù)實際生產(chǎn)工況自主??分析判斷當前的鎖模力設(shè)定值是否為最優(yōu)鎖模力，若當前鎖模力設(shè)定值不符合實際工??況，則機器將通過數(shù)次試模自主求解并設(shè)定最優(yōu)鎖模力，同時，為保護模具和機器合??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)域進行試模。為實現(xiàn)大規(guī)??模工業(yè)級別的應(yīng)用，本課題將基于注塑機現(xiàn)有的傳感器所采集的運行過程數(shù)據(jù)進行鎖??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)合注塑機脹模特性實驗數(shù)據(jù)，探究了脹模現(xiàn)象??９??

【參考文獻】：
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本文編號：3336849