[發明專利]一種注塑件加工參數與變形關系的高精度估算方法

在審

• 申請號: 201811341878.6
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109614651A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 王誠
• 申請（專利權）人: 王誠
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 蘇友娟

本發明公開了一種注塑件加工參數與變形關系的高精度估算方法，包括采用兩步法確定單個工藝參數對注塑件翹曲變形量的影響程度，得到對注塑件翹曲變形量有顯著影響的工藝參數，利用多因素多水平法設計正交試驗，針對各個工藝參數范圍選取不同的水平得出多組試驗方案，對每個方案進行模擬試驗，對每組的試驗結果進行CAE分析，得到工藝參數對變形量的影響大小和最優的工藝參數組合，根據得到的主要工藝參數進行控制變量試驗，最終確定二次優化參數組合，并對二次優化參數進行CAE模擬驗證；本發明結合多種分析軟件，數據結果精確度高，有利于建立多個工藝參數與注塑件翹曲變形量的關系模型，便于實際生產中的參數控制。

技術領域

本發明涉及注塑件加工技術領域，尤指一種注塑件加工參數與變形關系的高精度估算方法。

背景技術

注塑是一種工業產品生產造型的方法。產品通常使用橡膠注塑和塑料注塑。注塑還可分注塑成型模壓法和壓鑄法。注射成型機簡稱注射機或注塑機，是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設備，注射成型是通過注塑機和模具來實現的。注塑件是指由注塑機生產的各種注塑產品統稱注塑件，包括各種包裝，零件等。主要是由聚乙烯或聚丙烯等材料并添加了多種有機溶劑后制成的。塑料件的選擇主要決定于塑料的類型 (熱塑性還是熱固性)、起始形態以及制品的外形和尺寸。制作注塑件一般采用模壓、傳遞模塑，也用注射成型。層壓、模壓和熱成型是使塑料在平面上成型。上述方法，均可用于橡膠加工。此外，還有以液態單體或聚合物為原料的澆鑄等。在這些方法中，以擠出和注射成型用得最多，也是最基本的成型方法。

隨著個性化的注塑件質量的提高、原料種類日趨多元化，注塑件加工參數與變形關系的高精度估算的參量間關系越來越復雜。現有研究多集中于單個工藝參數，如保溫溫度，沖壓速度或者保壓壓力等對成型件質量的影響，而并未涉及多個參數如何共同作用影響產品質量；因而，這就導致了工藝制作和現場調試過程中缺乏方向性，更多地是依靠現場人員的調試經驗完成調試過程，導致了調試效率極低，而且導致產品質量一致性較差，產品質量不穩定等缺點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有的研究多集中于單個工藝參數，導致了工藝制作和現場調試過程中缺乏方向性，調試效率低，產品質量一致性較差，現提供一種注塑件加工參數與變形關系的高精度估算方法，從而解決上述問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明提供一種注塑件加工參數與變形關系的高精度估算方法，包括如下步驟：

S1：采集注塑件的歷史翹曲變形量數據，根據注塑件的特征確定注塑件變形的工藝參數作為樣本參數，采用兩步法確定單個工藝參數對注塑件翹曲變形量的影響程度，得到對注塑件翹曲變形量有顯著影響的工藝參數，使用CAE軟件進行模擬預測，初步確定注塑件各個工藝參數適宜的取值范圍；

S2：利用多因素多水平法設計正交試驗，針對各個工藝參數范圍選取不同的水平得出多組試驗方案，所述正交試驗的指標為注塑件的翹曲變形量；

S3：對每個方案進行模擬試驗，得到每組試驗最后的翹曲變形量并記錄，對每組的試驗結果進行CAE分析，繪制效應曲線，再將CAE分析的結果進行多目標分析，再對塑件翹曲變形量進行極差分析法，進一步篩選出影響試驗的主要工藝參數，利用Minitab軟件對工藝結果進行分析，得到工藝參數對變形量的影響大小和最優的工藝參數組合；

S4：根據得到的主要工藝參數進行控制變量試驗，以最優工藝參數的組合為基礎，將單一工藝參數的水平數值進行梯度變化，其余工藝參數保持在最優水平，記錄該單一工藝參數在對變形量的影響，并繪制線性圖，得出單一工藝參數的回歸關聯式，確定主要影響因素的最優參數值，最終確定二次優化參數組合，并對二次優化參數進行CAE模擬驗證。

作為本發明的一種優選技術方案，所述注塑件為塑料成型件，所述工藝參數包括模具溫度、熔體溫度、注射速率、保壓壓力、保壓時間和冷卻時間等。