[发明专利]一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法

说明书

本发明公开了一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，包括采用两步法确定单个工艺参数对注塑件翘曲变形量的影响程度，得到对注塑件翘曲变形量有显著影响的工艺参数，利用多因素多水平法设计正交试验，针对各个工艺参数范围选取不同的水平得出多组试验方案，对每个方案进行模拟试验，对每组的试验结果进行CAE分析，得到工艺参数对变形量的影响大小和最优的工艺参数组合，根据得到的主要工艺参数进行控制变量试验，最终确定二次优化参数组合，并对二次优化参数进行CAE模拟验证；本发明结合多种分析软件，数据结果精确度高，有利于建立多个工艺参数与注塑件翘曲变形量的关系模型，便于实际生产中的参数控制。

技术领域

本发明涉及注塑件加工技术领域，尤指一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法。

背景技术

注塑是一种工业产品生产造型的方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机简称注射机或注塑机，是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注射成型是通过注塑机和模具来实现的。注塑件是指由注塑机生产的各种注塑产品统称注塑件，包括各种包装，零件等。主要是由聚乙烯或聚丙烯等材料并添加了多种有机溶剂后制成的。塑料件的选择主要决定于塑料的类型 (热塑性还是热固性)、起始形态以及制品的外形和尺寸。制作注塑件一般采用模压、传递模塑，也用注射成型。层压、模压和热成型是使塑料在平面上成型。上述方法，均可用于橡胶加工。此外，还有以液态单体或聚合物为原料的浇铸等。在这些方法中，以挤出和注射成型用得最多，也是最基本的成型方法。

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。现有研究多集中于单个工艺参数，如保温温度，冲压速度或者保压压力等对成型件质量的影响，而并未涉及多个参数如何共同作用影响产品质量；因而，这就导致了工艺制作和现场调试过程中缺乏方向性，更多地是依靠现场人员的调试经验完成调试过程，导致了调试效率极低，而且导致产品质量一致性较差，产品质量不稳定等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的研究多集中于单个工艺参数，导致了工艺制作和现场调试过程中缺乏方向性，调试效率低，产品质量一致性较差，现提供一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法，包括如下步骤：

S1：采集注塑件的历史翘曲变形量数据，根据注塑件的特征确定注塑件变形的工艺参数作为样本参数，采用两步法确定单个工艺参数对注塑件翘曲变形量的影响程度，得到对注塑件翘曲变形量有显著影响的工艺参数，使用CAE软件进行模拟预测，初步确定注塑件各个工艺参数适宜的取值范围；

S2：利用多因素多水平法设计正交试验，针对各个工艺参数范围选取不同的水平得出多组试验方案，所述正交试验的指标为注塑件的翘曲变形量；

S3：对每个方案进行模拟试验，得到每组试验最后的翘曲变形量并记录，对每组的试验结果进行CAE分析，绘制效应曲线，再将CAE分析的结果进行多目标分析，再对塑件翘曲变形量进行极差分析法，进一步筛选出影响试验的主要工艺参数，利用Minitab软件对工艺结果进行分析，得到工艺参数对变形量的影响大小和最优的工艺参数组合；

S4：根据得到的主要工艺参数进行控制变量试验，以最优工艺参数的组合为基础，将单一工艺参数的水平数值进行梯度变化，其余工艺参数保持在最优水平，记录该单一工艺参数在对变形量的影响，并绘制线性图，得出单一工艺参数的回归关联式，确定主要影响因素的最优参数值，最终确定二次优化参数组合，并对二次优化参数进行CAE模拟验证。

作为本发明的一种优选技术方案，所述注塑件为塑料成型件，所述工艺参数包括模具温度、熔体温度、注射速率、保压压力、保压时间和冷却时间等。