全電動(dòng)塑料注射機(jī)工藝控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化、精密化、智能化全電動(dòng)塑料注射機(jī)，對(duì)提高注射機(jī)的檔次、技術(shù)含量和附加值，提升我國(guó)塑機(jī)制造企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，具有重要意義。在此背景下，本文對(duì)全電動(dòng)塑料注射機(jī)工藝控制關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究，基于Linux操作環(huán)境與華中數(shù)控HNC-8數(shù)控平臺(tái)研發(fā)出智能型工藝控制原型系統(tǒng)。
　　以適應(yīng)全電動(dòng)注射機(jī)的控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，考慮控制系統(tǒng)的模塊化、數(shù)字化、可拓展性等功能要求，提出了全電動(dòng)注射機(jī)控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)方案，實(shí)

2、現(xiàn)了系統(tǒng)的軟、硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)工藝控制部分所涉及的關(guān)鍵單元技術(shù)進(jìn)行了合理規(guī)劃，指出實(shí)施精密注射成型工藝過(guò)程，必須解決塑化工藝控制、注射過(guò)程控制以及工藝設(shè)置智能化等關(guān)鍵單元技術(shù)。
　　穩(wěn)定的塑化熔體質(zhì)量是獲得優(yōu)質(zhì)成型產(chǎn)品的前提要件，將塑化工藝條件的設(shè)置建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上是獲得塑化完全且分布均勻熔體的有益嘗試。以Tadmor-Klein擠出塑化模型為基礎(chǔ)，考慮注射成型的動(dòng)態(tài)熔融特性，對(duì)其進(jìn)行合理修正，構(gòu)建出適應(yīng)于注射成型的塑化理

3、論模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)熔體塑化過(guò)程的定量計(jì)算，為塑化工藝參數(shù)的優(yōu)化提供了理論模型。
　　利用所建立的塑化理論模型，以螺桿頭前端熔體溫度最小偏差為優(yōu)化目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)塑化工藝條件的優(yōu)化設(shè)置，為提高熔體塑化質(zhì)量提供有效的理論與方法支持。為了獲得一致的螺桿注射起點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際，基于兩軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)全電動(dòng)注射機(jī)塑化階段螺桿運(yùn)動(dòng)行程進(jìn)行工藝控制規(guī)劃。在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步保護(hù)重要塑化元件，改善成型條件，以軟功能模塊的形式，提出對(duì)料筒中螺桿進(jìn)行自動(dòng)清洗的功能控

4、制方案，實(shí)現(xiàn)了螺桿的自動(dòng)清洗功能。
　　注射過(guò)程是決定產(chǎn)品成型質(zhì)量的重要工藝階段，研究熔體在注射過(guò)程中的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品成型周期具有重要意義。詳細(xì)分析了超聲波在注射過(guò)程中對(duì)熔體充模的響應(yīng)特性，利用超聲回波信號(hào)提取熔體流前、壓力轉(zhuǎn)換、冷卻固化以及脫模等工序信息，并將其應(yīng)用于注射過(guò)程的V/P切換、保壓時(shí)間與冷卻時(shí)間的確定與實(shí)時(shí)控制。作為一種新的工藝控制方法，將超聲檢測(cè)與全電動(dòng)注射過(guò)程控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)一步拓展了注

5、射過(guò)程的工藝控制內(nèi)涵。
　　合理優(yōu)化的工藝參數(shù)是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)、獲取優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的關(guān)鍵。利用初始工藝參數(shù)生成與模糊推理優(yōu)化技術(shù)構(gòu)建了工藝智能模型。初始工藝參數(shù)生成利用在線生成與離線預(yù)測(cè)相結(jié)合的生成獲取方案，在線生成以實(shí)例庫(kù)與規(guī)則庫(kù)中存儲(chǔ)的成型案例與專家經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行實(shí)例推理與規(guī)則推理的方法獲得；為降低過(guò)度依靠先念知識(shí)存在的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，離線預(yù)測(cè)應(yīng)用正交試驗(yàn)、CAE仿真分析與支持向量分類機(jī)(SVM)構(gòu)建初始工藝參數(shù)所屬的工藝窗口，通過(guò)工藝窗口確