一種扁平注塑件翹曲變形及工藝參數優化的方法
【技術領域】
[0001] 本發明方法涉及扁平注塑件加工技術領域，特指一種扁平塑料件加工時，如何確 定最佳工藝參數組合的方法，特別適合注塑件加工，減少翹曲變形的問題。
【背景技術】
[0002] 翹曲變形程度作為衡量產品質量的主要指標之一，越來越多地受到產品設計工程 師、用戶的關注和重視;改善和減少產品的翹曲變形，進行注塑工藝和模具結構的優化成為 注塑制品生產中的重點問題之一;注塑件的翹曲變形是一種嚴重的成型缺陷，其生產的根 本原因是由于收縮不均勻;影響翹曲變形的因素有制品結構、模具結構、塑料材料、成型工 藝等，對大部分的塑料制品，若模具設計合理，翹曲變形主要取決于成型工藝條件。
[0003] 應用于分析成型工藝參數對塑料翹曲變形影響的技術主要有以下兩種:文獻1"V Leo，ChCurelliez·The effect of the packing parameters ,gate geometry，and mold elasticity on the final dimensions of a molded part.Polymer Engineering and Science，1996,36:1309-1325"公開了一種通過實驗測試分析工藝參數對塑性變形影響的 方法，該方法通過試驗測量得到不同工藝參數下的塑件翹曲變形量，進而分析參數對翹曲 變形的影響；然而，注塑成型工藝參數種類繁多，參數取值范圍廣，因此需要進行大量的實 驗，造成時間、人力和材料的極大損耗，限制了實驗方法在塑件翹曲變形影響分析中的應 用;文獻2"朱春華，虞煒華，朱洪艷，郭巍;成型工藝參數對扁平塑件翹曲變形影響的數值模 擬，模具工業，2007，33 :50-53"公開了一種通過有限元數值仿真分析工藝參數對塑性翹曲 變形影響的方法，該方法利用模流分析軟件對塑件的注塑成型過程進行數值模擬，計算得 到不同參數下的塑件翹曲變形量，在此基礎上分析各工藝參數對塑件翹曲的影響程度，該 分析方法是一種"靜態"的分析模式。
[0004] 以上方法中，實驗方法成本高、效率低，有限元數值仿真方法雖然降低了成本，但 也存在參數的范圍較多問題;更無法直接地確定最佳的參數組合，因此這些現有方法無法 高效的分析注塑成型工藝對塑件翹曲變形的影響。
【發明內容】
[0005] 為了克服現有的塑件翹曲變形的參數化分析方法效率低的不足，本發明提供一種 注塑成型工藝對塑件翹曲變形影響的參數優化分析與正交表相結合，對工藝參數進行有效 設置的方法。
[0006] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，一種扁平注塑件翹曲變形及工藝參 數優化的方法，所講的扁平注塑件的長高比值或者寬高比值^10。
[0007] 本發明其特點是包括以下步驟：
[0008] 步驟1:優化扁平注塑件的澆口位置，如何優化，具體步驟參考文獻3"袁國定，胡曙 光，韓陽飛，俞春明。基于CAE技術的注塑模澆口優化設計，江蘇大學學報（自然科學版）， 2004,06:477-481"。
[0009] 步驟2:確定注塑時的模具表面溫度范圍、熔體溫度范圍、注塑時間范圍、保壓壓力 范圍、保壓時間范圍、冷卻時間范圍;根據上述參數范圍，利用根據正交表，按照L 25(56)對工 藝參數進行設置，確定25組的工藝參數組合。
[0010] 步驟3:利用模流分析軟件對25組參數進行模擬，輸出不同工藝參數取值下的塑件 最大翹曲變形量，對其中模擬的最小的翹曲變形量進行實際生產。
[0011] 步驟4:將樣品在三坐標測量儀下進行測繪，驗證模擬結果的符合程度。
[0012] 本發明的有益效果是:利用正交表格設計不同工藝參數組合，避免各個參數在不 同范圍內大量的參數模擬，從而快速、有效地分析工藝參數對注塑翹曲變形的影響。并在三 坐標測量儀下進行試驗驗證，為實際生產中工藝參數的設置提供了依據。降低人力的投入， 提高分析效率。
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明作詳細說明。
【附圖說明】
[0014] 表1為工藝參數取值范圍。
[0015] 表2為25組工藝參數組合。
[0016] 表3為測量值與模擬值對比。
[0017] 圖1為本發明方法實施三坐標的測試圖。
[0018] 圖中：1為三坐標測量儀的顯示器，2為控制系統，3為探頭裝置，4為試驗樣品，5為 夾具，6為三坐標工作臺。
[0019] 圖2為一種扁平注塑件翹曲變形及工藝參數優化的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖和表格對本發明作詳細的說明。
[0021] 本實施例所采用的試樣為某型號的手機卡插槽，注塑材料為PBT，其幾何尺寸為 28.57mm X 11.47mm X 0.56mm,采用單澆口澆注系統。
[0022]步驟1:使用Mo 1 df 1 ow軟件的MPI優化扁平注塑件的澆口位置，確定最佳澆口位置。 [0023]步驟2:對六個參數進行取值范圍的確定，根據產品的材料特征確定各項參數的取 值范圍，注塑時的模具表面溫度范圍為270~290°C，熔體溫度范圍為75~95°C，注塑時間范 圍為1~5s，保壓壓力范圍為480~500MPa，保壓時間范圍為0.3~0.7s，冷卻時間范圍為2~ 4s，如表1所示；
[0024] 步驟3:利用根據EXCEL的正交表，按照L25(56)各組工藝參數進行設置，確定25組的 工藝參數組合，并在分析軟件Moldflow中模擬，得到模擬翹曲值，如表2所示，模擬翹曲值結 果最小值為〇. 0462mm，最大值為0.2482mm，翹曲變形量范圍變更比較大。
[0025] 步驟4:將得到的其中的第8組最佳參數進行試樣生產，并在三坐標測量儀下進行 測量，測試圖如圖2所示。
[0026] 步驟5:驗證其工藝參數與實際生產要求的符合程度，其結果如表3所示；
[0027] 步驟6:根據實際生產要求，第8組參數符合產品的質量要求，即模具表面溫度為 280°C，恪體溫度為80°C，注塑時間為5s，保壓壓力為495MPa，保壓時間為0.4s，冷卻時間為 3s，此組參數是最佳的工藝參數組合。
[0028]
[0029] 衷 1
[0030]
[0031] 表 2
[0032]
[0033] 表 3
【主權項】
1. 一種扁平注塑件翹曲變形及工藝參數優化的方法，其特征在于：首先選擇正交表進 行工藝參數的設置，形成多組工藝參數組合，然后利用模流分析軟件的注塑流動模擬模塊 進行模擬試驗，對多組工藝參數組合分別進行模擬，輸出不同工藝參數取值下的塑件最大 翹曲變形量，對其中模擬的最小的翹曲變形量進行實際生產，避免繁瑣的試驗參數模擬，獲 得最佳的工藝參數組合的時間短且效率高。2. 如權利要求1所述的一種扁平注塑件翹曲變形及工藝參數優化的方法，其特征在于 具體步驟如下： 步驟1:優化扁平注塑件的澆口位置； 步驟2:確定注塑時的模具表面溫度范圍、熔體溫度范圍、注塑時間范圍、保壓壓力范 圍、保壓時間范圍、冷卻時間范圍;根據上述參數范圍，利用根據正交表，按照L25(56)對工藝 參數進行設置，確定25組的工藝參數組合。 步驟3:利用模流分析軟件對25組參數進行模擬，輸出不同工藝參數取值下的塑件最大 翹曲變形量，對其中模擬的最小的翹曲變形量進行實際生產。 步驟4:將樣品在三坐標測量儀下進行測繪，驗證模擬結果的符合程度。
【專利摘要】本發明涉及扁平注塑件技術加工領域，特指一種扁平注塑件翹曲變形及工藝參數優化的方法，即用于解決現有塑件翹曲變形的參數優化分析方法效率低與軟件模擬不貼近實際生產的問題。該方法首先選擇正交表進行工藝參數的設置，然后利用模流分析軟件中的注塑流動模擬模塊進行模擬試驗，對多組工藝參數組合分別進行模擬。避免比較繁瑣的試驗參數模擬，并使用三坐標測量儀測試相關工藝參數生產的產品，進行試驗驗證，對比不同工藝參數下模擬的效果，顯著提高獲得最佳的工藝參數組合的速度。
【IPC分類】B29C45/76
【公開號】CN105599256
【申請號】CN201610048162
【發明人】魯金忠, 閆冠, 姜天一, 王瀟霄, 羅開玉
【申請人】江蘇大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月25日