注塑成型过程中制品质量的控制研究现状分析

从机器参数、材料参数、工艺参数和扰动四个方面简要阐述了其在注塑成型过程中对制品质量的影响;概述了注塑成型制品质量控制的理论和方法,并提出了一种以制品质量和关键尺寸为目标控制参数的在线检测和控制方法;最后对注塑成型制品质量在线控制中的难点进行了总结与展望.     

基于专家PID的电液混合式注塑机的智能控制

介绍了电液混合式注塑机的组成、工作原理及其伺服直驱式电液控制系统的组成。由于电液混合式注塑机的伺服驱动系统具有时变性、非线性和滞后性等特点,为提高注塑机的控制精度,提升注塑制品质量,基于专家控制规则提出了一种智能比例积分微分(PID)控制方法。仿真结果表明:智能PID控制方法能够实现注塑机的在线自适应控制功能,显著提高了控制精度以及控制系统的响应速度,为注塑机可靠稳定运行提供了有效保证。     

注塑制品重量的闭环控制

基于注塑数值模拟技术,研究注塑工艺特性、熔体在模腔中的状态及制品质量特性之间的关系,建立了制品质量控制环和工艺控制环串联的制品质量闭环控制理论。以该控制理论为基础,应用神经网络内模控制策略,建立了注塑制品重量控制的理论和方法,并设计了制品质量控制器和工艺控制器。根据上述理论,基于注塑数值模拟技术,在Matlab平台上开发了注塑制品质量闭环控制系统,实现了制品质量闭环控制仿真。对一工业产品重量的控制表明制品质量控制环和工艺控制环串联的制品质量闭环控制具有较好的控制性能。     

人工神经网络在注塑制品质量优化中的应用进展

大部分复杂的塑料制品均采用注射成型生产。注塑制品质量的预测和制品质量的优化是注射成型过程中的重要步骤。人工神经网络(ANN)作为人工智能最常用的方法已经被应用到注射成型中,但是,仍存在训练成本较高、构建模型复杂等缺陷。ANN预测模型可以拟合注塑过程,并且,优化注塑制品质量。以工艺参数和过程参数作为输入数据的ANN预测模型不仅可以预测注塑制品质量,还可以结合智能优化算法优化注塑工艺参数。并且,对减少ANN预测模型训练成本的方法进行了综述。最后,总结了ANN预测模型在注塑制品优化中的进展和发展方向。     

注塑成型中的自动化控制研究

注塑成型是一种重要的塑料制品成型方式,研究用自动化控制系统对注塑成型过程进行精确控制,可确保注塑制品的性能稳定,保证注塑制品的质量。     

注塑成型光学制品折射率分层模拟与实验研究

与玻璃制造光学制品相比,高分子注塑光学制品具有质量轻、易加工、抗冲击性好等优点,在航空航天、精密透镜等高端领域得到广泛应用。然而受注塑过程复杂压力场、温度场的耦合作用,注塑透明制品折射率通常呈非均匀的分布,存在角偏差、光畸变等光学缺陷。因此,开展注塑工艺对其折射行为影响的模拟与实验研究,对实现折射率可控光学制品的成型具有重要意义。基于Hele Shaw注塑理论和Lorentz Lorenz物理光学理论,构建了注塑光学制品厚度方向折射行为分层预测模型,开发了相关模拟程序,基于自主研发的注塑模软件Z-Mold实现了注塑过程与折射率分布的一体化模拟。以聚碳酸酯注塑平板件为例,利用Brewster法对折射率模拟结果进行了验证。该方法成功应用到神舟系列航天舱外服面窗的研制。     

注塑成型过程中的多元回归分析

描述了注塑成型过程,当注塑机与模具确定之后,注塑工艺参数对成型制品几何尺寸和性能的影响,并从统计过程控制(SPC)的观点,对其相关关系进行判别,运用多元线性回归的方法对其关系进行量化,建立回归模型,并运用方差分析、残差分析对所建立的回归方程进行检验.通过定量分析注塑过程参数与成型制品质量之间的内在联系,分析注塑工艺参数对制品质量特性贡献的大小,实现注塑工艺参数的优化控制,从而达到对制品质量的可靠预测和控制,为注塑成型过程分析提出了一条新思路.     

注塑成型光学制品折射率分层模拟与实验研究

与玻璃制造光学制品相比,高分子注塑光学制品具有质量轻、易加工、抗冲击性好等优点,在航空航天、精密透镜等高端领域得到广泛应用。然而受注塑过程复杂压力场、温度场的耦合作用,注塑透明制品折射率通常呈非均匀的分布,存在角偏差、光畸变等光学缺陷。因此,开展注塑工艺对其折射行为影响的模拟与实验研究,对实现折射率可控光学制品的成型具有重要意义。基于Hele Shaw注塑理论和Lorentz Lorenz物理光学理论,构建了注塑光学制品厚度方向折射行为分层预测模型,开发了相关模拟程序,基于自主研发的注塑模软件ZMold实现了注塑过程与折射率分布的一体化模拟。以聚碳酸酯注塑平板件为例,利用Brewster法对折射率模拟结果进行了验证。该方法成功应用到神舟系列航天舱外服面窗的研制。     

薄壁注塑制品成型表观质量控制研究

针对薄壁注塑制品不同类型的表观质量问题，综合运用实验设计、CAE分析、反应曲面法（RSM）及方差分析（AN0vA）等理论和技术，建立了“薄壁注塑表观质量控制模型”；在传统遗传算法的基础上提出了适当的改进，实现了对薄壁注塑制品成型表观质量的有效预测；结合MATLAB语言及其和VC＋＋的接口技术，开发了“薄壁注塑表观质量控制系统”；通过实例验证了该系统的可行性及合理性。     

注塑设备智能化的研究(上)

注塑设备实现智能化是实现由"中国制造"走向"中国创造"的科技发展道路。智能化是先进制造技术、信息技术、微电子技术、电子技术、网络技术、检测技术的集成和深度融合,具有感知、分析、推理、决策、控制功能的"人脑"智能,实现以注塑制品质量为目标的智适应成型加工。能耗智能化和设备管理智能化已取得了一定成效。注塑成型加工技术参数的智能化技术是实现注塑设备全方位智能化的核心技术,还未触及,有待开发。高端全方位智能化的"傻瓜式"全电动注塑机必将呈现。     

基于改进的BP神经网络的注塑成型翘曲优化设计

注塑成型是制造塑料产品应用最广泛的一种方法。整个注塑成型过程一般分为注射、保压和冷却3个阶段。成型过程中的翘曲变形是注塑制品一种严重的缺陷。由于注塑制品质量主要受工艺条件影响,所以如何确定最佳工艺条件来减少翘曲变形成为改进注塑制品质量的一个关键。以模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力和冷却时间为设计变量,运行Moldflow软件进行制品的翘曲变形分析,用BP神经网络模型来建立翘曲变形与设计变量的函数关系,加权形式的期望提高加点准则实现序列的迭代优化设计。这种加点准则能调整局部和全局搜索,在保证计算效率的同时提高对全局最优解的逼近程度。通过实例验证,所提出的优化方法能有效地减小注塑制品的翘曲变形。     

微孔发泡注塑注气量控制的理论和实验

微孔发泡注塑是1种新型成型工艺,能够在基本保持制品原有力学性能的前提下明显减轻制品质量。在注塑过程中,注气量的多少对制品特性有很大影响。通过对微孔发泡注塑系统注气量的实验和模拟,利用现代控制理论及数据分析方法,建立注气系统的数学模型,得到一定工艺条件下注气量与注气压力及熔体压力之间的关系。     

影响制品重量重复精度主要工艺参数实验分析

注塑制品的重量重复精度是衡量注塑制品质量精度及评价注塑机性能指标的重要技术指标。文章基于统计过程误差理论确定了适应于注射重量重复精度的理论计算方法,并在实验的基础上得到了验证。同时通过更改影响熔体密度的主要工艺参数——温度和注射压力进行注射重量对比实验,确定了影响注射重量的主要工艺参数,提出了通过在线控制注射重量来提高注射重量重复精度的理论方法。     

基于集成学习的注塑制品质量软测量方法研究

为解决传统注塑间歇过程的质量反馈存在严重滞后性的问题,利用注塑生产过程的传感器数据和成型机操作数据进行工况识别,对制品质量进行基于集成学习的软测量。采用Mini Batch K-Means算法,将注塑过程时段聚类为合模-注塑-保压-冷却主要阶段,实现工况准确、快速在线识别。利用多阶段演变的Stacking集成学习策略,结合工况识别的四个阶段,建立多阶段集成软测量模型。采用分阶段建模的方法明显削弱了数据的非线性,预测精度相比传统线性回归模型得到提升。采用集成学习的方法也提高了模型的精度,与非线性模型相比预测精度也得到提高,该多阶段集成的软测量方法可以为产品质量控制和改进,提供较精确的质量反馈。     

探索塑料注塑成型及其模具的运用

<正>众所周知,注塑是一种工业产品生产造型的方法。塑料注塑成型是受热融化的材料由高压射入模腔,经冷却固化后,得到成形制品的方法。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,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,该方法适用于形状复杂部件的批量生产,是重要的加工方法之一。     

CAE技术在注塑成型中的应用

综述了注塑成型CAE技术的研究发展概况;介绍了注塑成型CAE技术与优化理论结合,实现模具自动优化设计的理论与方法;研究了利用CAE结果分析工艺参数及制品质量指标之间的关系,抽取信息建立合适的工艺模型,优化工艺并控制成型过程及制品质量的理论与方法。     

规则自组织模糊PID注塑机料筒温度控制

注塑机料筒温度的精确控制是注塑制品成型质量的保障。模糊PID控制虽然有效提高了控制精度,但存在规则库依赖于塑料种类、料筒结构,人为确定困难。针对该问题,提出了一种规则自组织模糊PID控制方法,可对模糊控制规则自适应在线修正。试验结果表明,该方法与模糊PID相比,喷嘴温度超调从2.6℃减小到0.9℃,稳态偏差从±0.5℃减小到±0.4℃。     

塑料制品注塑成型缺陷的成因分析

通过列举几种注塑成型过程中最为典型的几种缺陷,结合生产实际,从影响注塑成型制品质量的因素(产生的物理原因、注塑模具和制品结构、注塑工艺参数有关的原因、塑料材料)着手,分析了归纳注塑成型制品典型质量缺陷产生的原因,并提出了克服缺陷的具体改良措施。     

工艺参数及交互作用对塑料件收缩异向性影响的研究

采用部分因子实验设计法,考察了工艺参数对一维流动平板在平行流动方向和垂直流动方向上收缩的交互影响。通过交互作用图筛选了重要的交互影响,并基于影响度来分析各参数及重要交互作用对制品质量的影响程度。实验证明,因子之间的两两交互作用对制品质量的影响是不可忽略的,在分析工艺参数对注塑制品收缩的影响时,应该考虑收缩的异向性。     

多级注塑法生产冰箱用PS大型注塑制品

将PS树脂的流变性能与多级注塑原理相结合,选择合适的多级注塑工艺条件,生产大型薄壁注塑制品——冰箱用PS蔬菜盒,试制结果表明,采用多级注塑工艺成型制品,不但可实现高速注射,缩短了成型周期,而且还可减少制品的内应力、溢边、防止制品翘曲变形、裂纹、熔接线痕迹、银纹、凹痕等,有效地提高了制品的质量,使制品合格率达到98%。因此多级注塑成型是一种生产大型薄壁制品的好方法。