[发明专利]塑料件预变形零件建模方法、系统、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种塑料件预变形零件建模方法、系统、装置及存储介质，方法包括以下步骤：获取试验件的3D扫描数据，根据所述3D扫描数据获取所述试验件的点云数据；对所述点云数据逆向成型，获得试验件模型；将所述试验件模型与原设计塑料件模型进行比对，获得预变形面；在所述预变形面获取多个坐标点；根据所述坐标点获取所述试验件的翘曲变形位置的多个矢量值；对所述矢量偏差数据进行曲线拟合，以获得试验件的翘曲变形趋势与翘曲变形的起始点；对所述原设计塑料件模型进行修改，获得预变形零件的3D模型。本发明能够为塑料件预变形建模提供了准确数据，有效的提高了塑料件预变形的可靠性，可广泛应用于塑料产品制造技术领域。

技术领域

本发明涉及塑料产品制造技术领域，尤其涉及一种塑料件预变形零件建模方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

随着国家经济的不断向前发展，中国已经成为塑料生产、消费的大国，其中塑料的每年消耗量高达9000万吨，市场营收规模达到2.6万亿元。在塑料件注塑成型过程中，最突出的问题就是塑料件的翘曲变形问题。若塑料件的翘曲变形量较小，一般通过调整注塑生产过程中的工艺参数进行改进。但若塑料件的翘曲变形量较大，仅靠修改注塑生产过程中的工艺参数一般难以得到合格的塑料件。

较大的翘曲变形将严重影响塑料件的外观造型并使其产生装配不良的问题，导致塑料件质量降低。针对这一问题，传统的注塑模具企业，主要依靠设计人员的设计经验，通过反复修模试模及预变形的方法来降低塑料件的翘曲变形。而这种方法的关键就是找到塑料件的翘曲变形趋势以及翘曲变形的起始点，但由于目前主要依靠经验判断，无法定量的找到塑料件的翘曲变形趋势以及翘曲变形的起始点，进而常导致修改后的塑料件无法达到期望水平，最终使产品的整个生产周期延长，模具开发花费的成本大幅提高。

针对上述问题，有现有技术结合逆向成型技术与CAE模拟分析来获得产品的三维模型，最终通过3D打印技术获得样板，但该方法存在以下问题：

1、该方法没有明确说明误差对比的方法，若进行大量数据点对比会消耗大量时间；

2、在对模型修改时没有进行定量分析，直接针对曲面模型数据进行修改；

3、由于CAE模拟分析结果是基于Tait PVT十三参数模型与Cross-WLF粘度模型等经验公式演算出来，其结果必然存在一定的误差，同时，结合实际模拟经验，产品的翘曲变形越大，模拟结果与实际情况相差越大。故该方法并不适用于翘曲变形较大零件与精密零件。

此外针对塑料件的翘曲变形问题，现有技术还有以下几种方法：(1)、运用模拟仿真的方法，根据类似塑件的成型经验及对塑件CAE模拟分析结果，对塑料件进行预变形设计，最终得到所需产品。(2)、运用试验模的方法，通过对模具进行试制，生产出试验产品，然后使用游标卡尺对其进行测量，得到产品的变形量。然后基于该变形量，对模具进行预变形设计，最终得到所需产品。但这两种方法存有以下问题：1、针对模拟仿真的方法，由于模流分析软件只是一个仿真软件，其分析结果与实际结果必然会有一定的误差，而根据实践经验可知，其误差会随着产品的翘曲变形量的增大而增大。同时，在实际分析过程中，模流分析中有很多参数是无法获得的，例如部分企业的材料参数与结晶数据、变化的水路温度以及模具温度等等。而这将导致模流分析结果的误差进一步放大，进而无法得到期望预变形零件模型。2、针对试验模方法，这是一种相对可靠的方法，但由于测量的方法为人工通过游标卡尺测量，会产生一定的误差，对于精度要求较高的产品并不适用。同时，对于跨度较大的结构，游标卡尺会无法进行测量，即使使用三坐标进行测量，也存在夹具制作以及部分结构无法进行三坐标测量等问题。这导致这些位置只能取近似值进行预估，无法获得最准确数据，进而无法得到期望预变形零件模型。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本发明的目的是提供一种塑料件预变形零件建模方法、系统、装置及存储介质。

本发明所采用的技术方案是：

一种塑料件预变形零件建模方法，包括以下步骤：