CN113021816B - 一种提升注塑产品反变形准确度的方法及系统 - Google Patents

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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating

Abstract

本发明提供一种提升注塑产品反变形准确度的方法及系统，属于注塑成型技术领域。本发明方法包括如下步骤：对产品进行注塑成型仿真分析，获取产品理论变形量；获取产品实际变形量，将理论变形量与实际变形量进行对比，得出经验系数K；基于经验系数K，修改仿真模型参数，使仿真模型的分析结果的理论变形量与实际变形量相同或相近；基于修改后的模型参数，导出与分析模型相反的反变形模型。本发明的有益效果为：提高仿真分析的精度，更容易实现理论到实际的快速、准确转换。

Description

一种提升注塑产品反变形准确度的方法及系统
技术领域
本发明涉及一种注塑产品制造技术，尤其涉及一种提升注塑产品反变形准确度的方法及系统。
背景技术
随着消费者对产品外观以及功能要求越来越高，对汽车，医疗，工业等领域产品的制造要求也越来越高，要求多个零件装配后的间隙越来越小，所以要求单个产品的变形对应的也是越来越小，随着整个行业的快速发展，对企业的制造能力也是越来越高。
影响产品预测准确度的因素包括加工误差、材料误差、测量误差和工艺波动等，因这些因素的影响，需要先制作一次模具，通过蓝光扫描或者3D坐标等工具测出产品的尺寸公差情况，验证RPS(定位点系统)的变形情况，根据测量结果制作出反变形的产品模型，重新修改模具，因此，塑料产品的研发需要经历试制模，修正，再试制，再修正的反复过程，这样会导致研发周期较长，产品制造成本上升。并且这个过程中对从业人员的水平要求比较高，一旦关键人才流动，会造成制造成本又会加剧上升。
基于以上，因为前期注塑成型仿真模拟分析准确度有问题，导致需要多次修正结果，导致产品变形越来越接近实际公差范围内。所以需要修正注塑成型仿真模拟分析软件的因子，使其分析和实际更准确。
在注塑成型仿真模拟分析工具Moldflow里影响产品变形的因子有如下几方面：
1)冷却因素；
2)体积收缩因素；
3)玻纤取向因素；
4)结晶效应，
以上的因素比较多，无法每一个逐一修正。所以需要通过综合以上因素，根据不同的材料以及量产工艺，固化相应的因子，将此因子带入仿真分析，使分析准确度更佳。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种提升注塑产品反变形准确度的方法及系统，固话相应因子，更容易对产品模型进行标准化和量化。
本发明提升注塑产品反变形准确度的方法包括如下步骤：
步骤一：对产品进行注塑成型仿真分析，获取产品理论变形量；
步骤二：获取产品实际变形量，将理论变形量与实际变形量进行对比，得出经验系数K；
步骤三：基于经验系数K，修改仿真模型参数，使仿真模型的分析结果的理论变形量与实际变形量相同或相近；
步骤四：基于修改后的模型参数，导出与分析模型相反的反变形模型。
本发明作进一步改进，还包括步骤五：采用反变形数据进行分析，并导出产品模型。
本发明作进一步改进，还包括步骤六：判断导出的产品模型与产品的公差是否在公差范围内，如果是，开模验证，如果否，执行步骤七；
步骤七：微调经验系数K，重新执行步骤三-步骤六，直至公差在公差范围内。
本发明作进一步改进，步骤一中，注塑成型仿真分析基于相同材料及相同或相似结构的产品进行分析。
本发明作进一步改进，步骤二中，步骤二中，对实际生产的产品进行扫描上传，生成实际产品图，通过对比实际产品图中实际产品的实际变形量与理论产品的理论变形量，计算出经验系数K。
本发明作进一步改进，步骤二中，所述经验数量K的计算基于理论变形量和实际变形量的最大变形量进行对比计算。
本发明还提供一种实现所述方法的系统，包括：
产品理论变形量获取模块：用于对产品进行注塑成型仿真分析，获取产品理论变形量；
经验系数计算模块：用于获取产品实际变形量，将理论变形量与实际变形量进行对比，得出经验系数K；
仿真模型参数修改模块：用于基于经验系数K，修改仿真模型参数，使仿真模型的分析结果的理论变形量与实际变形量相同或相近；
反变形模型导出模块：用于基于修改后的模型参数，导出与分析模型相反的反变形模型。
本发明作进一步改进，还包括：产品模块导出模块：采用反变形数据进行分析，并导出产品模型。
本发明作进一步改进，还包括：判断模块：用于判断导出的产品模型与产品的公差是否在公差范围内；调整模块：用于微调经验系数K。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：借助成型仿真分析的方法，更容易实现理论到实际的快速、准确转换，转换效率较高，同时实现多方面标准化的转换；将实际产品特征和生产工艺与分析数据进行对比，总结差异，形成规律，可提高仿真分析的精度，为后续同类产品的开发或者复制模具提供数据支持，避免关键技术的丢失，降低30～40％研发周期，节约10～30％成本。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为仿真分析的理论产品结构示意图；
图3为实际产品结构示意图；
图4为注塑成型仿真分析工具中的压力变化曲线示意图；
图5为注塑成型仿真分析工具反变形模型导出操作示意图；
图6为反变形模型生成示意图；
图7为注塑成型仿真分析工具产品模型导出操作示意图；
图8为导出的变形后的产品模型示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明的仿真分析基于现有的注塑成型仿真模拟分析工具Moldflow(以下简称Moldflow)来实现，如图1所示，本发明提升注塑产品反变形准确度的方法具体实现过程为：
1、通过对相同材料以及类似结构的产品进行Moldflow分析，和实际变形结果进行对比，得出经验系数K。
举例如下：
如图2和图3所示，标号2为理论产品模型，1为Moldflow仿真分析出来的产品模型，通过Moldflow常规的分析，得出的最大变形量为0.5，但是实际生产后，实际生产的产品为标号3，其最大变形量为1，那么也就是说，实际产品有向上变形的趋势，具体原因如背景技术所述，那么本发明通过计算得出一个理论变形量和实际变形量的差异:K＝1/0.5＝2,这个2即为系数的经验数据，本例简称为经验系数。
本例除了采用最大变形量计算外，还可以通过系统自动计算，比如，对实际生产的产品进行扫描上传，生成实际产品图，通过对比实际产品图中实际产品的实际变形量与理论产品的理论变形量，计算出经验系数K。
2、修改Moldflow参数，使分析结果的理论变形量与实际变形量相同。
在Moldflow仿真工具里，有很多参数会影响产品的变形，如PVT曲线，弹性模量(E1，E2)，线性热膨胀系数(CTE)等。
举例如下：
如图4所示，其为塑料的PVT曲线(压力变化曲线)，从点6到点8中两个Y轴的差异--△V(比容的变化),这个数值的差异即会影响产品变形的量值。本发明在分析之前，因为提前得知了修正的经验系数K，可以通过修改仿真软件里的PVT曲线中的一些参数来改变△V，从而可以影响产品的变形，使分析的结果达到K系数的经验数值，最终提高分析的准确性。
3、基于修改后的模型参数，导出与分析模型相反的反变形模型。
如图5和图6所示，通过分析，得出实际产品模型3的变形量为1的量值，可以通过Moldflow的导出功能，导出反变形模型4。
此反变形模型4就可以用来进行产品生产，为了验证本反变形模型4的准确性，本例还包括如下验证步骤：
4、采用反变形数据进行分析，并导出产品模型。
如图7和图8所示，使用反变形数据进行分析，通过Moldflow导出变形后的产品模型5，和产品的公差要求进行对比，确认是否在公差范围以内。
如果不在公差要求范围内，需要再微调经验系数K，重新输出反变形模型，再次进行分析验证。这样多次重复，直至产品变形量达到公差要求为止，最终生产出与理论产品模型1一致的产品。
通过本发明的方法，能够达到以下有益效果：
1.本发明针对客户自身的产品要求，更容易进行标准化和量化；
2.本发明借助成型仿真分析的方法，更容易实现理论到实际的快速、准确转换，转换效率较高，同时实现多方面标准化的转换：
3.本发明将实际产品特征和生产工艺与分析数据进行对比，总结差异，形成规律，可提高仿真分析的精度，为后续同类产品的开发或者复制模具提供数据支持，避免关键技术的丢失，能够降低30～40％研发周期，节约成本10～30％。
4.本发明通过经验总结，形成驱动平台，利于行业共享和交流，对足够多的产品数据进行统计和分析，可持续改善和提高产品的质量，简易快速的进行预测产品变形的准确度，确保企业的竞争力。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种提升注塑产品反变形准确度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：对产品进行注塑成型仿真分析，获取产品理论变形量；
步骤二：获取产品实际变形量，将理论变形量与实际变形量进行对比，得出经验系数K，所述经验系数K的计算基于理论变形量和实际变形量的最大变形量进行对比计算，K=实际变形量/理论变形量；
步骤三：基于经验系数K，修改仿真模型参数，使仿真模型的分析结果的理论变形量与实际变形量相同；
步骤四：基于修改后的仿真模型参数，导出与仿真模型相反的反变形模型，
还包括步骤五：采用反变形模型数据进行分析，并导出产品模型，
还包括步骤六：判断导出的产品模型与产品的公差是否在公差范围内，如果是，开模验证，如果否，执行步骤七；
步骤七：微调经验系数K，重新执行步骤三-步骤六，直至产品模型与产品的公差在公差范围内。
2.根据权利要求1所述的提升注塑产品反变形准确度的方法，其特征在于：步骤一中，注塑成型仿真分析基于相同材料及相同或相似结构的产品进行分析。
3.根据权利要求2所述的提升注塑产品反变形准确度的方法，其特征在于：步骤二中，对实际生产的产品进行扫描上传，生成实际产品图，通过对比实际产品图中实际产品的实际变形量与理论产品的理论变形量，计算出经验系数K。
4.一种实现权利要求1-3任一项所述的提升注塑产品反变形准确度的方法的系统，其特征在于，包括：
产品理论变形量获取模块：用于对产品进行注塑成型仿真分析，获取产品理论变形量；
经验系数计算模块：用于获取产品实际变形量，将理论变形量与实际变形量进行对比，得出经验系数K，所述经验系数K的计算基于理论变形量和实际变形量的最大变形量进行对比计算，K=实际变形量/理论变形量；
仿真模型参数修改模块：用于基于经验系数K，修改仿真模型参数，使仿真模型的分析结果的理论变形量与实际变形量相同；
反变形模型导出模块：用于基于修改后的仿真模型参数，导出与仿真模型相反的反变形模型；
还包括产品模块导出模块：采用反变形模型数据进行分析，并导出产品模型；
还包括：
判断模块：用于判断导出的产品模型与产品的公差是否在公差范围内；
调整模块：用于微调经验系数K，直至产品模型与产品的公差在公差范围内。
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