全電動塑料注射機工藝控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

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

2、現(xiàn)了系統(tǒng)的軟、硬件拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對工藝控制部分所涉及的關(guān)鍵單元技術(shù)進行了合理規(guī)劃，指出實施精密注射成型工藝過程，必須解決塑化工藝控制、注射過程控制以及工藝設(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)，考慮注射成型的動態(tài)熔融特性，對其進行合理修正，構(gòu)建出適應(yīng)于注射成型的塑化理

3、論模型，實現(xiàn)對熔體塑化過程的定量計算，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，實現(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，結(jié)合實際，基于兩軸聯(lián)動系統(tǒng)對全電動注射機塑化階段螺桿運動行程進行工藝控制規(guī)劃。在此基礎(chǔ)上，為了進一步保護重要塑化元件，改善成型條件，以軟功能模塊的形式，提出對料筒中螺桿進行自動清洗的功能控

4、制方案，實現(xiàn)了螺桿的自動清洗功能。
　　注射過程是決定產(chǎn)品成型質(zhì)量的重要工藝階段，研究熔體在注射過程中的動態(tài)演變規(guī)律對提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品成型周期具有重要意義。詳細分析了超聲波在注射過程中對熔體充模的響應(yīng)特性，利用超聲回波信號提取熔體流前、壓力轉(zhuǎn)換、冷卻固化以及脫模等工序信息，并將其應(yīng)用于注射過程的V/P切換、保壓時間與冷卻時間的確定與實時控制。作為一種新的工藝控制方法，將超聲檢測與全電動注射過程控制技術(shù)進行結(jié)合，進一步拓展了注

5、射過程的工藝控制內(nèi)涵。
　　合理優(yōu)化的工藝參數(shù)是實現(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)測相結(jié)合的生成獲取方案，在線生成以實例庫與規(guī)則庫中存儲的成型案例與專家經(jīng)驗對其進行實例推理與規(guī)則推理的方法獲得；為降低過度依靠先念知識存在的系統(tǒng)風險，離線預(yù)測應(yīng)用正交試驗、CAE仿真分析與支持向量分類機(SVM)構(gòu)建初始工藝參數(shù)所屬的工藝窗口，通過工藝窗口確