CN104228012B - 一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法 - Google Patents

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Abstract

一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，步骤：（1）确定注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的有关的参量，测量分析各参量的数值；（2）构造3~20种无量纲参量并确定其范围；（3）选择其中的至少2种无量纲参量为基本参量，建立至少两种方案的回归关联式；（4）根据无量纲参量的范围，确定回归关联式；利用回归关联式得到估算值；（5）根据估算值与相应实际数值得到估算误差率；（6）由估算误差率确定精度，选择最大精度的方案；（7）若最大精度大于设定的精度，则结束，否则，返回步骤（1）。本发明能降低测试成本，确保注塑件质量，使注塑件精度更高，从而提高经济效益。

Description

一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法
技术领域
本发明涉及注塑件加工工艺的技术领域，具体涉及一种注塑件的加工参数与变形关系的高精度估算方法。
背景技术
塑料制品的形状偏离模具型腔的翘曲变形，是注塑件常见的缺陷之一。对于注塑件，其加工过程中涉及的参量众多，不仅有温度、压力，还有时间、变形量，因此，所涉及到的参量在量纲上彼此不完全独立。
当前，随着经济的发展，市场对注塑件需求量越来越大，对其精度要求越高。随着个性化的注塑件质量的提高、原料种类日趋多元化，注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的参量间关系越来越复杂。仅凭借经验或者根据单因素分析来评价注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的参量间关系，存在一定的盲目性，所得结果通用性较差。因此，为市场上提供更多的性价比高的注塑件产品，满足不同层次的顾客的需要，是现在研究的重点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法。该方法可以快速地穷尽注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的参量的范围，精确地找到注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的参量间的定量关系。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种注塑件的加工参数与变形关系的高精度估算方法，包括如下步骤：
（1）确定注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的有关联的参量，测量分析注塑件的各参量的数值；
（2）根据量纲分析理论的π定律，将各参量构造成3~20种的无量纲参量，并确定无量纲参量的范围；
（3）选择其中的至少2种无量纲参量为基本参量，建立至少两种方案对应的回归关联式；
（4）根据回归关联式和无量纲参量的范围，确定注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的回归关联式，并利用回归关联式得到无量纲参量的估算值；
（5）根据无量纲参量的估算值与相应实际数值得到估算误差率；
（6）由估算误差率确定每种方案的精度，选择最大精度的方案；
（7）若最大精度足够，则结束；否则，返回步骤（1）。
所述注塑件为塑料成型件，所述加工参数包括填料的含量、熔体预注量、注射速度、注射温度、注射压力、保压压力、保压时间、模具温度、熔体温度、注射时间、冷却时间、气体延迟时间和注气时间等；所述变形控制是使注塑件的变形量足够小，所述变形量包括翘曲变形、翘曲量、翘曲值或收缩率等。
所述无量纲参量为非负的实数。
所述各参量的数据为传感器、检测仪表等实际测量的数据，或者是以Moldflow等软件数值分析计算的数据。
所述精度足够是指回归关联式的精度要在92%以上。
所述回归关联式能根据注塑件变形量的要求，给出生产所需要的相应的工艺参数，能够根据实际需要当场给出估算结果。
所述注塑件变形控制的实际需求是注塑件的变形量精度要求。
本发明克服了注塑件的单因素分析方法或有量纲的多因素分析方法的局限性，提供了预测和控制注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的参量间关系的无量纲的多因素分析方法。本发明能够用较小的代价获取注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的参量间的关联式，在不改动现场的硬件条件的前提下，有利于降低运行和操作成本，确保注塑件质量；基于量纲分析原理，能快速地穷尽实验范围，可以用于注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进一步说明。
实施例一
一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，如图1所示。对某薄壁注塑件的加工参数与变形关系的高精度估算，选择以下的参数：模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力、冷却时间、翘曲值。此注塑件与模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力、冷却时间和制品翘曲值都有关系。根据量纲分析理论的π定律，确定无量纲参量，分别为，，,，，，，,，。
根据Moldflow软件数值分析计算各参量的数据。原始数据如表1所示。各无量纲参量的数值如表2所示，为了更好地比较每种方案，这里共选择有25组数据。以其中的部分无量纲参量为基本参量，选择12种方案。12种方案下，对表2中的数据进行回归后所得关联式分别见式（1）、式（2）、式（3）、式（4）、式（5）、式（6）、式（7）、式（8）、式（9）、（10）、式（11）和式（12）。利用无量纲参量的估算值与无量纲参量的实际数值，得到估算误差率，其中，估算误差率=(估算值-实际值)×100%。12种方案下不同实验组分别对应的计算误差率（%）见表3。
表1原始数据
模具温度（K） 熔体温度（K） 注射时间（s） 保压时间（s） 保压压力（×10-6Pa） 冷却时间（s） 翘曲值(×10-3m)
328.15 533.15 1.3 16 48 6 0.09322 -->
338.15 528.15 0.9 12 48 3 0.0945
348.15 523.15 1 8 48 5 0.0953
343.15 533.15 1.1 8 44 3 0.0962
338.15 533.15 1.3 10 44 2 0.0963
328.15 528.15 1.2 14 44 5 0.1008
333.15 518.15 1.1 14 48 2 0.1015
343.15 513.15 1.2 10 48 4 0.1018
348.15 518.15 0.9 16 44 4 0.1044
343.15 528.15 1 16 40 2 0.1052
333.15 533.15 0.9 10 40 5 0.1054
348.15 533.15 1.2 12 36 2 0.108
333.15 513.15 1 12 44 6 0.1107
328.15 523.15 1.1 12 40 4 0.1126
338.15 518.15 1.2 8 40 6 0.1133
348.15 513.15 1.3 14 40 3 0.1143
333.15 528.15 1.3 8 36 4 0.1151
343.15 523.15 0.9 14 36 6 0.117
348.15 528.15 1.1 10 32 6 0.12
338.15 533.15 1 14 32 4 0.1204
338.15 513.15 1.1 16 36 5 0.1253
328.15 518.15 1 10 36 3 0.1254
333.15 523.15 1.2 16 32 3 0.1294
343.15 518.15 1.3 12 32 5 0.1307
328.15 513.15 0.9 8 32 2 0.1391
表212种方案关联的10个无量纲参量
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
表3十二种方案估算误差率（%）
由表3可知，对比25组实验数据，从方案的最高误差率比较，式（8）最高误差率最小，即式（8）估算的精度为最高。利用估算精度最高的回归关联式，既可根据注塑件的加工参数预测注塑件变形情况，也可以根据对注塑件变形控制的要求计算注塑件相应的加工参数。
实施例二
一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，如图1所示。对某薄壁注塑件的加工参数与变形关系的高精度估算，选择以下的参数：注射压力、模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力、冷却时间、翘曲值和收缩率。此注塑件与模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力、冷却时间和制品翘曲值、收缩率都有关系。根据量纲分析理论的π定律，确定无量纲参量，分别为，，，，，，，,，，，，，，，，，，。
根据Moldflow软件数值分析计算各参量的数据。原始数据见如表4所示，各无量纲参量的数值如表5所示，为了更好地比较每种方案，这里共选择有27组数据。以其中的部分无量纲参量为基本参量，这里选择2种不同的方案。对这27组数据在2种方案下的结果，我们选择两种2种不同的方法。对表5中的数据进行回归，2种不同的方法所得关联式分别见式（13）、式（14）。利用无量纲参量的估算值与无量纲参量的实际数值，得到估算误差率，其中，估算误差率=(估算值-实际值)×100%。2种不同的方法下不同实验组分别对应的计算误差率（%）见表6。
表4原始数据
表52种不同方法关联的19个无量纲参量
方法1：
1=-0.24525π2+0.04304π14+0.84969π15+0.23269π16+0.05262π17-0.0063π18+0.07256π19（13-a）
12=-0.25507π2+0.04454π14+0.84438π15+0.24265π16+0.05349π17-0.00717π18+0.07622π19（13-b）
方法2：
1=-60.75013π3+1.9771π4-0.33362π9+0.62791π13+11.16562π3 2+0.03793π4 2+1.78631π9 2-0.06097π13 2-2.18616π3π4+102.85024π3π9+0.49652π3π13-3.13142π9π4-0.02864π13π4-0.43276π13π9(14-a)
12=-63.24436π3+2.03804π4-0.3708π9+0.64321π13+9.82177π3 2+0.03529π4 2+1.78555π9 2-0.06232π13 2-2.11212π3π4+107.18036π3π9+0.38709π3π13-3.22183π9π4-0.02634π13π4-0.43982π13π9(14-b)
表6两种方法分别的估算误差率（%）
由表6可知，对比27组数据，由注塑件无量纲的估算值和可得，从方法的最高误差率比较，第二种方法对应的估算翘曲值和估算收缩率第二种方法的最高误差率更小，即第二种方法的估算精度更高。利用估算精度最高的回归关联式，既可根据注塑件的加工参数预测注塑件变形情况，也可以根据对注塑件变形控制的要求计算注塑件相应的加工参数。
对于“注塑件”这样的多因素复杂体系，进一步提高本发明估算的精度，可以继续进行必要的测试，以充分表达系统内在的运行机理。根据试验的目的，估算各无量纲参量的范围值。对无量纲参量，扩大测量的范围，以减少估算误差。需要指出：实际实施时，根据不同的方案进行实施，各无量纲参量的范围值确定以后，进行进一步的试验，以精确地预测注塑件品质。随着测量范围逐渐逼近所需要的无量纲参量的范围值，最终本发明预测和控制注塑件所需要的精度完全能够满足现场要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，其特征在于步骤如下：
（1）确定注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的有关联的参量，测量分析注塑件的各参量的数值；
（2）根据量纲分析理论的π定律，将各参量构造成3~20种的无量纲参量，并确定无量纲参量的范围；
（3）选择其中的至少2种无量纲参量为基本参量，建立至少两种方案对应的回归关联式；
（4）根据回归关联式和无量纲参量的范围，确定注塑件加工参数与变形关系的高精度估算的回归关联式，并利用回归关联式得到无量纲参量的估算值；
（5）根据无量纲参量的估算值与相应实际数值得到估算误差率；
（6）由估算误差率确定每种方案的精度，选择最大精度的方案；
（7）若最大精度足够，则结束；否则，返回步骤（1）。
2.根据权利要求1所述的注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，其特征在于：所述注塑件为塑料成型件，所述加工参数包括填料的含量、熔体预注量、注射速度、注射温度、注射压力、保压压力、保压时间、模具温度、熔体温度、注射时间、冷却时间、气体延迟时间和注气时间。
3.根据权利要求1所述的注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，其特征在于：所述无量纲参量为非负的实数。
4.根据权利要求1所述的注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，其特征在于：所述各参量的数据为实际测量的数据，或者是软件数值分析计算的数据。
5.根据权利要求1所述的注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，其特征在于：所述精度足够是指回归关联式的精度要在92%以上。
6.根据权利要求1所述的注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，其特征在于：所述回归关联式能根据注塑件变形量的要求，给出生产所需要的相应的工艺参数，能够根据实际需要当场给出估算结果。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105538603A (zh) * 2015-12-11 2016-05-04 滁州市博康模具塑料有限公司 一种新型气体辅助成型工艺
CN109669030A (zh) * 2018-12-28 2019-04-23 佛山科学技术学院 一种基于决策树的工业注塑产品缺陷诊断方法
CN116001230B (zh) * 2023-01-13 2024-02-27 江苏环亚喷雾塑业有限公司 一种乳液泵注塑成型系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001205683A (ja) * 2000-01-26 2001-07-31 Canon Inc 射出成形プロセスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体
JP2003103565A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Sunallomer Ltd 樹脂成形品の収縮率予測方法
JP2007083602A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Sanko Gosei Ltd 射出成形品の成形収縮率予測方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001205683A (ja) * 2000-01-26 2001-07-31 Canon Inc 射出成形プロセスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体
JP2003103565A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Sunallomer Ltd 樹脂成形品の収縮率予測方法
JP2007083602A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Sanko Gosei Ltd 射出成形品の成形収縮率予測方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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薄壁件注射成型的翘曲变形分析与工艺优化;李欣欣;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》;20100831;第10-51页 *

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