塑料杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)
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出處:Journal of Materials Processing Technology, 2007, 182(1): 418-426
塑料注塑模具設(shè)計(jì)中使用田口方法減少翹曲
S.H. 林光唐,S.M. ,Sapuan約瑟-蘇萊曼:伊斯Samin
機(jī)械及制造工程系,馬來西亞博特拉大學(xué),43400沙登,雪蘭莪州,馬來西亞。2004年9月3日收稿,在2006年7月27日得到了修訂;接受于06年8月10日
摘要
當(dāng)今一個(gè)最重要的塑膠聚合物加工行業(yè)是塑料注射成型。然而,在模具制造和注塑機(jī)控制技術(shù)不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致有缺陷的塑料產(chǎn)品。翹曲缺陷,通常在厚度小于1mm的產(chǎn)品上出現(xiàn)。
這項(xiàng)計(jì)劃將要制造模具尺寸為120mm×50mm×1mm的薄板。薄板將用于翹曲的測(cè)試。對(duì)模具制造、模具加工購(gòu)買將用機(jī)器制造和組裝。在那之后,模具固定在注射成型機(jī)。機(jī)器設(shè)置應(yīng)該是用來生產(chǎn)產(chǎn)品的。然后,該產(chǎn)品將用于在翹曲問題的影響因素測(cè)試通過采用田口方法實(shí)驗(yàn)。
結(jié)果表明引起翹曲變形的因素是最重要的是熔體溫度。灌裝時(shí)間只有輕微影響翹曲。調(diào)整最佳參數(shù),可以最大限度地減少翹曲缺陷的熔融溫度(240度)時(shí),充盈時(shí)間(0.5秒),保壓壓力(90%)和包裝時(shí)間(0.6秒)。
關(guān)鍵詞:注塑模具;田口方法實(shí)驗(yàn);變形
1簡(jiǎn)介
模具制造是一項(xiàng)重要的支柱產(chǎn)業(yè),因?yàn)樗麄兊南嚓P(guān)產(chǎn)品和組件之間已超過70%的消費(fèi)產(chǎn)品。在模具行業(yè)里,為了更短的設(shè)計(jì)和制造周期,良好的維護(hù)和整體質(zhì)量,快速的設(shè)計(jì)變更需求已成為需要。這是一個(gè)復(fù)雜的過程,需要技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具制造商。
一般來說,注射成型最重要的聚合物在塑料行業(yè)加工經(jīng)營(yíng)約占當(dāng)今世界三分之一,是所有的塑料注塑件成型到使用的轉(zhuǎn)換。這是一個(gè)過程很大的首選制造業(yè),因?yàn)樗梢援a(chǎn)生良好的尺寸精度和復(fù)雜形狀的塑料部件,只需要非常短的循環(huán)時(shí)間。典型的例子是外殼和計(jì)算機(jī)顯示器等產(chǎn)品的外殼和移動(dòng)電話,其中有一個(gè)薄殼功能。這些產(chǎn)品往往會(huì)變得更輕,更薄,更小。因此,產(chǎn)品的內(nèi)部組件必須納入一個(gè)空間,這有體積小包裝。一種方法來增加空間部分,以減少塑件厚度。然而,注塑操作變得更加困難,因?yàn)樗芗谋诤褡儽?。這是因?yàn)橹卮舐N曲缺陷出現(xiàn)。為了減少這種顯著缺陷,對(duì)于測(cè)試過程的有效因素是必需的。 以某一層薄薄的板貼面尺寸為等級(jí)的產(chǎn)品。它是用來檢測(cè)對(duì)其影響的因素,最大限度地減少翹曲變形缺陷的產(chǎn)生。首先,制作出塑料注射模是必要的。在那之后,模具將會(huì)安裝在注射成型機(jī)上。在此之后,模具上的薄板已經(jīng)產(chǎn)生,他們將被用于測(cè)試問題的有效因素通過運(yùn)用翹曲變形的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)田口方法。
2.制備
制造模具時(shí),準(zhǔn)備工作是必須的。可用設(shè)備的生產(chǎn)能力已經(jīng)被調(diào)查過了。制造模具需要的機(jī)器有鉆床,銑床和磨床。生產(chǎn)這個(gè)項(xiàng)目時(shí)注塑機(jī)也是必須的。設(shè)備的型號(hào)是BOY22D。除此之外,也需要尋找和購(gòu)買適合注塑機(jī)的模架。最終選碳素鋼AISI1050為制作模架的原材料。由于某些原件諸如頂針、定位環(huán)、澆口套、彈簧等是不包含在模架里的,因此需要單獨(dú)購(gòu)買。注塑原材料使用的是ABS。
3.模具設(shè)計(jì)
四種設(shè)計(jì)理念可用于設(shè)計(jì)此項(xiàng)目。描述如下:
(a)三板模——一穴兩分型面
(b)二板?!谎ㄒ环中兔娌粠沧⑾到y(tǒng)
(c)二板模——兩穴一分型面,帶澆注系統(tǒng)和頂針
(d)二板模——兩穴一分型面,帶澆注系統(tǒng),不帶頂針
由于項(xiàng)目預(yù)算有限,模架的型號(hào)由二板模取代了三板模而最后被采納。在二板模的多個(gè)設(shè)計(jì)理念中,d理念最后被采納,這是因?yàn)閎理念無法用于實(shí)際生產(chǎn),而c理念在注塑成型時(shí)有可能會(huì)損壞產(chǎn)品。
通常的,二板模由八個(gè)板組成且它們都有各自的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。模架的選擇必須要依據(jù)將要使用的注塑機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)這個(gè)項(xiàng)目,標(biāo)準(zhǔn)模架的型號(hào)是2525(250?mm?×?250?mm),它的各個(gè)板的尺寸已在表格1中所示。?圖2和圖3顯示了在這個(gè)項(xiàng)目中的冷卻腔板和核心板塊是需要設(shè)計(jì)。其他板塊只有在規(guī)范的基礎(chǔ)是注塑機(jī)和組件尺寸。
表1模具板尺寸
鋼板
尺寸寬×高×厚度(毫米)
頂部夾板× 1
腔板× 1
核心板× 1
側(cè)板× 2
推桿固定板× 1
推板× 1
底部夾板× 1
圖1 通風(fēng)孔設(shè)計(jì)
產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)之間存在著關(guān)系。由于該項(xiàng)目是決定性的因素,可以有效減少薄殼翹曲缺陷,設(shè)計(jì)一個(gè)50mm×120mm的尺寸厚度為1mm的板材產(chǎn)品。
對(duì)于模架,型腔,可以生產(chǎn)出的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心板塊。由于是為核心板塊提供足夠的空間,因此需要兩個(gè)腔澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
這種設(shè)計(jì)是在沒有彈射腔零件接腳,只用澆道拉桿退出該產(chǎn)品的情況下。這將避免產(chǎn)品損壞。
通風(fēng)口的設(shè)計(jì)是重要的,因?yàn)樗墓δ苁轻尫徘焕锩娴目諝猱?dāng)模具關(guān)閉時(shí)。如果空氣被困在模內(nèi)則會(huì)發(fā)生短射。圖1顯示了在這個(gè)項(xiàng)目中空氣通風(fēng)口的設(shè)計(jì)。冷卻系統(tǒng)是另一個(gè)在設(shè)計(jì)階段要考慮的。它是用來鞏固的,為了塑料制品能從模具中取出。圖2和3顯示了在這個(gè)項(xiàng)目中的冷卻腔板和核心板塊各自的通道設(shè)計(jì)。
圖2冷卻腔通道
圖3冷卻通道核心板
在這個(gè)項(xiàng)目的產(chǎn)品設(shè)計(jì)只是一個(gè)簡(jiǎn)單的薄板。因此,模具可制作銑床,鉆床,磨床。
4.模具制造
還有一些模具的部分需要進(jìn)行加工。它的過程涉及高精度和準(zhǔn)確性。因此需要熟練的模具制造商。以下為每個(gè)模具零件加工的過程。
4.1頂部夾板
第1部分:通孔直徑16mm(鉆床機(jī))
操作說明
工具
第一步
標(biāo)記點(diǎn)
高度儀表
第二步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三步
劃中心線
中心鉆
第四步
鉆通孔
的鉆頭
第五步
鉸孔
的鉸刀
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、330每分鐘轉(zhuǎn)速。
第2部分:攻螺紋M6的孔(鉆孔機(jī))
操作說明
工具
第一步
標(biāo)記點(diǎn)
第二部
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三部
劃中心線
第四步
鉆12mm 2的孔
的鉆頭
第五步
攻絲
M6 攻絲機(jī)
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、1000每分鐘轉(zhuǎn)速。
第3部分:對(duì)40毫米直徑擴(kuò)孔與14.8mm深度(銑床)
操作說明
工具
第一步
劃
圓規(guī)
第二步
夾緊工作臺(tái)
第三步
銑削35mm的區(qū)域,深度為14.8mm
10mm的銑刀
第四步
鏜的孔,深度為14.8mm
鏜刀
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,820名rpm;切削深度、2毫米或粗、0.8毫米的涂裝。
圖4顯示了部分的頂部裝夾盤需要加工。值得注意的是,第一步在第一部分中,第二部分和第三部分是標(biāo)記點(diǎn)和標(biāo)記圓同時(shí)做之前進(jìn)行下一步。
圖4部分的頂部裝夾板材需要的機(jī)器
4.2 型腔板
第1部分:鉆孔直徑為16mm(鉆孔機(jī))
操作說明
工具
第一步
標(biāo)記點(diǎn)
高度儀表
第二步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三步
劃中心線
中心鉆
第四步
鉆通孔
的鉆頭
第五步
鉸孔
的鉸刀
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、330每分鐘轉(zhuǎn)速。
第2部分:鉆8毫米直徑通孔(鉆孔機(jī))
操作說明
工具
第一步
標(biāo)記點(diǎn)
高度儀表
第二步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三步
劃中心線
中心鉆
第四步
鉆兩個(gè)孔,直到一半的板寬
的鉆頭
第五步
轉(zhuǎn)動(dòng)到另一面
第六步
劃中心線
中心鉆
第七步
鉆兩個(gè)孔,直到一半的板寬
的鉆頭
第八步
鉆兩個(gè)通孔
的鉆頭
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,640每分鐘轉(zhuǎn)速。
第3部分:橫置1 / 4 "孔(鉆孔機(jī))
操作說明
工具
第一步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第二步
鉆兩個(gè)孔深度為15mm
mm的鉆頭
第三步
攻絲
1/4的攻絲機(jī)
第四步
轉(zhuǎn)到另一邊
第五步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第六步
鉆兩個(gè)孔深度為15mm
mm的鉆頭
第七步
攻絲
1/4的攻絲機(jī)
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、460每分鐘轉(zhuǎn)速。
圖5 部分的板材需要機(jī)腔
圖5給出了型腔板的部分需要加工。值得注意的是第一步的部分1和部分2做標(biāo)記點(diǎn),
注意的是第一步的部分1和部分2做標(biāo)記點(diǎn),同時(shí)做之前進(jìn)行下一步。
4.3 核心板
第1部分:通過直徑為8mm(鉆孔機(jī))孔鉆
操作說明
工具
第一步
標(biāo)記點(diǎn)
高度儀表
第二步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三步
劃中心線
中心鉆
第四步
鉆兩個(gè)孔,直到一半的板寬
的鉆頭
第五步
轉(zhuǎn)到另一邊
第六步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第七步
劃中心線
中心鉆
第八步
鉆兩個(gè)孔,直到一半的板寬
的鉆頭
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,640每分鐘轉(zhuǎn)速。
第2部分:塔1 / 4孔(鉆孔機(jī))
操作說明
工具
第一步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第二步
鉆兩孔深度為15mm
mm的鉆頭
第三步
mm的鉆頭
1/4的攻絲機(jī)
第四步
轉(zhuǎn)到另一邊
第五步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第六步
鉆兩孔深度為15mm
mm的鉆頭
第七步
mm的鉆頭
1/4的攻絲機(jī)
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、460每分鐘轉(zhuǎn)速。
第3部分:孔放大到32mm直徑10毫米深(銑床)
操作說明
工具
第一步
劃
圓規(guī)
第二步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三步
銑削28mm的區(qū)域,深度為10mm
的銑刀
第四步
鏜的孔,深度為10mm
鏜刀
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,820名rpm;切削深度、厚度為3毫米為粗、精加工。
第4部分:創(chuàng)建空腔的產(chǎn)品(銑床)
操作說明
工具
第一步
標(biāo)記空腔面積
高度儀表
第二步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三步
銑削1×50毫米×120mm的兩個(gè)1毫米腔
的立銑刀
第四步
銑削型腔邊界錐度
楔形扁材軋機(jī)
第五步
銑削滑槽
R3的球頭銑刀
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,2700 rpm;切削深度,0.5 /切割。
第5部分:鉸6mm直徑的孔令(鉆孔機(jī))
操作說明
工具
第一步
標(biāo)記點(diǎn)
高度儀表
第二步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三步
鉆中心孔
中心鉆
第四步
鉆通孔
的鉆頭
第五步
鉸孔
的鉸刀
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,880每分鐘轉(zhuǎn)速。
圖6顯示的部分核心板需要加工。值得注意的是,第一步在第一部分中,第三部分、第四部分和第五部分是標(biāo)記點(diǎn)和標(biāo)記圓是同時(shí)做之前進(jìn)行下一步。研磨機(jī)是用于生產(chǎn)的排氣孔。
圖6 核心部分的板材,需要的機(jī)器
圖7 部分的異形板材,需要的機(jī)器
4.4頂針板
第1部分:鉸6毫米直徑的孔,鉆直徑為11mm深度為6毫米得孔(鉆孔機(jī))
操作說明
工具
第一步
標(biāo)記點(diǎn)
高度儀表
第二步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三步
鉆中心孔
中心鉆
第四步
鉆通孔
5.8的鉆頭
第五步
鉆6毫米埋頭深度
的鉆頭
第六步
擴(kuò)通孔
擴(kuò)孔鉆
工具、高速鋼材;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,880 rpm / 460每分鐘轉(zhuǎn)速。
圖7顯示頂針板的部分需要加工。
4.5 底部夾板
第1部分:擴(kuò)大直徑55毫米的通孔(銑床)
操作說明
工具
第一步
劃的圓
圓規(guī)
第二步
夾緊機(jī)臺(tái)板
第三步
銑削50mm的區(qū)域
mm的立銑刀
第四步
鏜的孔
鏜刀
刀具,高速鋼,主軸轉(zhuǎn)速,820轉(zhuǎn),切削深度,每次切3毫米。
圖8顯示的部分夾緊板底部需要加工。
加工過程完成后,所有的模具板組裝在一起。每一個(gè)曾在一模具板的板角的基準(zhǔn)平面,分別為。在所有的基準(zhǔn)面板面互相垂直。在組裝模具,所有必須對(duì)齊板指基準(zhǔn)面。換句話說,所有的板塊基準(zhǔn)面必須在同一角落。
圖8 零件的夾持板底部需要的機(jī)器
5.模具測(cè)試和修改
在模具都被嘗試應(yīng)用,大部分產(chǎn)品都產(chǎn)生了短射的缺陷。塑料材料可能達(dá)不到產(chǎn)品的角落。這可能導(dǎo)致因不足的通風(fēng)和空氣困在封閉的模具中。因此,在模具型腔角落添加模具排氣的修改已經(jīng)取得成功。最后,這種修改成功生產(chǎn)無缺陷產(chǎn)品。
6.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程
在實(shí)驗(yàn)中,能夠確定最佳參數(shù)的有效因素中,田口方法已被選定。因此,在影響因素的選擇、翹曲變形等情況和正交陣列選擇上,田口方法(OA)的選擇是必要的。 最佳的參數(shù)設(shè)定會(huì)降低翹曲產(chǎn)品產(chǎn)生。
6.1.選擇的因素
據(jù)該雜志,有幾個(gè)可能的因素會(huì)影響到薄板翹曲缺陷是充填時(shí)間,模具溫度,澆口尺寸,熔體溫度, 保壓壓力和保壓時(shí)間。因?yàn)閺哪>叩牟煌O(shè)計(jì),所以澆口尺寸被消除。模具的溫度因素也消除了。具溫度等因素,因?yàn)闇囟认y以控制由于周圍的溫度。最后,四個(gè)因素是選擇。這些因素是熔體溫度、填充時(shí)間、包裝的壓力和包裝。
表2 選擇的參數(shù)三個(gè)層次的因素
因素
一級(jí)
二級(jí)
三級(jí)
熔體溫度,A()
240
265
290
充填時(shí)間,B(s)
0.1
0.3
0.5
保壓壓力,C()
60
75
90
保壓時(shí)間,D(s)
0.6
0.8
1.0
表3 采用L9正交陣列
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
列號(hào)
A
B
C
D
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
3
1
3
3
3
4
2
1
2
3
5
2
2
3
1
6
2
3
1
2
7
3
1
3
2
8
3
2
1
3
9
3
3
2
1
6.2.選擇因子水平
有三個(gè)因素,每個(gè)級(jí)別將采用田口方法。這是因?yàn)槿绻x因素對(duì)產(chǎn)品有著顯著影響,我們或許可以選擇不同,而不僅僅只有選低,中,高值。每個(gè)選定因子的水平參數(shù),根據(jù)該雜志建議見表2。
6.3.選擇正交陣列(辦公自動(dòng)化)
其它的因素和以前已選定若干的層次,將采用L9直交表。采用選定的L9為辦公自動(dòng)化系統(tǒng),因?yàn)樗沁m合四個(gè)因素三個(gè)層次構(gòu)成。采用L9直交表3所示。
?7.產(chǎn)品測(cè)試程序
測(cè)試過程開始的輸入?yún)?shù)組合的有效因素注塑機(jī)顯示在表4。有九個(gè)實(shí)驗(yàn)每個(gè)實(shí)驗(yàn),做了有不同的組合。
在此之后,在產(chǎn)品上閃爍被刪除,該產(chǎn)品是自絕于跑壘員。該產(chǎn)品的,與閃爍,亞軍是在10個(gè)不同的地方免費(fèi)測(cè)量用微米的厚度。他們的平均的閱讀和記錄。為了測(cè)量板的翹曲,千分表和花崗巖塊已被使用。測(cè)量翹曲的程序如下:
(一)板放在平坦的花崗巖塊表面上。
(二)千分表移動(dòng),直到所碰觸筆平面的花崗巖塊撥表到零。
(三)該板塊是挪動(dòng)低盤指示表
(四)計(jì)算板的最大規(guī)模高度是從壓力表讀出來的。
(五)其他板塊的程序重復(fù)。
在得到所有的讀數(shù),撓度和Z,這是板的翹曲變形,計(jì)算公式是:z=h-t。該定義的符號(hào)如圖9所示。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
熔體溫度A()
充填時(shí)間 B(s)
保壓壓力C()
保壓時(shí)間D(s)
1
240
0.1
60
0.6
2
240
0.3
75
0.8
3
240
0.5
90
1.0
4
265
0.1
75
1.0
5
265
0.3
90
0.6
6
265
0.5
60
0.8
7
290
0.1
90
0.8
8
290
0.3
60
1.0
9
290
0.5
75
0.6
nao
圖9 定義符號(hào)s、h、t和z
接下來,板塊,在實(shí)驗(yàn)得到的撓度用于計(jì)算信號(hào)與信噪比(S / N)比。從S / N比,最佳的組合參數(shù)設(shè)置才能確定。所收集的數(shù)據(jù)還可以分析采用方差分析(ANOVA)方法分析。從這個(gè)方法,時(shí)間貢獻(xiàn)的百分比計(jì)算,以確定哪些因素將顯著影響翹曲。
8.結(jié)果與討論
在加工過程中已經(jīng)做了鉆,銑,攻絲。加工過程的順序?qū)ぷ鳙@得好的質(zhì)量是很重要的,還節(jié)省了加工時(shí)間。
在加工過程中,有一些步驟,應(yīng)強(qiáng)調(diào)和重視。鉆井過程中,是用搖臂鉆床立式鉆床,而不是特別的冷卻通道,已使用鉆孔機(jī)。這是因?yàn)樵趽u臂鉆床主軸速度是由齒輪控制,而垂直鉆床用于帶傳動(dòng)。因此,搖臂鉆床鉆能產(chǎn)生更高的扭矩比到垂直鉆床。
在設(shè)置過程中的冷卻渠道,花很多時(shí)間,因?yàn)檫@是相當(dāng)大的鉆孔和深度。因?yàn)樗璧募庸ゃ@可以輕易被打破所以要小心。首先,在中心鉆一個(gè)直徑較小的孔。因此,芯片必須被刪除。替代方案是鉆洞,兩個(gè)步驟。首先,鉆一個(gè)小直徑孔為中心的。在那之后,鉆所需的直徑孔前一個(gè)洞。這將減少扭矩,因此減少了鉆探風(fēng)險(xiǎn)對(duì)刀具的休息。
孔鉆前,居中運(yùn)作非常重要,不可忽視。此操作將引導(dǎo)工具在合適的位置上,也防止工具彎曲。在鉆井應(yīng)用的力壓鉆不能太多了。這也會(huì)彎曲工具和鉆洞就成為導(dǎo)致不直。除此之外,冷卻劑是否需要在鉆孔的過程。這將減少工具,它的溫度是由于摩擦。
有一些開發(fā)經(jīng)營(yíng),冷卻通道和上夾緊板。攻絲前孔,鉆頭需要沉浸在潤(rùn)滑油。這將減少與夾緊板的摩擦。每孔攻絲絲錐完全需要三個(gè)不同類型的鉆頭但直徑相同。第一個(gè)使用開發(fā)錐度尾部。使用它采用最小線程的轉(zhuǎn)矩。它是用來刷制的運(yùn)用。如果感覺很緊的孔攻絲過程中,這些芯片被刪除。運(yùn)用更多的扭矩繼續(xù)挖掘可能損壞鉆頭。第二次開發(fā)的線程是要深化,“最后鉆頭要清理。在攻絲、鉆頭都很重要,必須要因?yàn)榫€,創(chuàng)造直接的意志帶給接下來的兩螺孔為指導(dǎo)可能扭矩運(yùn)用打破了冷凝道。
之后,產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn),這將是首先測(cè)量其厚度和最大高度上使用的花崗巖塊千分表。然后,平均厚度偏差和平均偏差的計(jì)算方法。已完成的實(shí)驗(yàn)是根據(jù)表3。
在S / N比的確定,越小越好品質(zhì)特性已選定。
其中MSD是均方差,Y的觀測(cè)和數(shù)據(jù),n是一個(gè)進(jìn)行測(cè)試的數(shù)目。
對(duì)于一般認(rèn)為偏轉(zhuǎn)和S / N比計(jì)算結(jié)果列于表5.從表5中的數(shù)據(jù),平均的S / N為響應(yīng)表的比例才能確定。在計(jì)算的例子如下所示,其結(jié)果可歸納如表6所示。
表5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)
試驗(yàn)次數(shù)
控制因素
平均撓度z(mm)
S/N
熔體溫度()
充填時(shí)間(s)
保壓壓力
(%)
保壓時(shí)間(s)
1
240
0.1
60
0.6
0.0679
23.23
2
240
0.3
75
0.8
0.1066
19.16
續(xù)表5
3
240
0.5
90
1.0
0.0735
22.28
4
265
0.1
75
1.0
0.1301
17.35
5
265
0.3
90
0.6
0.0941
20.33
6
265
0.5
60
0.8
0.1613
15.52
7
290
0.1
90
0.8
0.1486
16.42
8
290
0.3
60
1.0
0.2133
13.03
9
290
0.5
75
0.6
0.1049
19.49
表6 S/N表
熔體溫度(A)
充填時(shí)間(B)
保壓壓力(C)
保壓時(shí)間(D)
一級(jí)
21.557
19.000
17.260
21.017
二級(jí)
17.733
17.507
18.667
17.033
三級(jí)
16.313
19.097
19.677
17.533
差異
5.244
1.590
2.417
3.984
保壓壓力的因素,
Level 1
Level 2
Level 3
差異=最高值 - 最低值
= 19.677 - 17.260
= 2.417
在從表6的S / N圖的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)可以構(gòu)造圖10所示。
圖10 熔體溫度S/N圖
?從S / N響應(yīng)圖如表6,比反應(yīng)最佳組合參數(shù)設(shè)置可通過選擇與每個(gè)因素的最高價(jià)值水平。因此,所得結(jié)果為A1,B3和C3和D1的。這一結(jié)果也可觀察到的S / N的響應(yīng)圖圖。 10-13。除此之外,在圖表之間的水平差異也顯示了6個(gè)因素是更為顯著。最重要的因素,是影響翹曲熔體溫度和保壓時(shí)間的保壓壓力及充模時(shí)間之后。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果比較見表7。
從表中,通過實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果是,除了包裝不符合實(shí)時(shí)仿真結(jié)果相同。這是因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)有很大的不同,由于成本和機(jī)械性能。除此之外,為接觸式測(cè)量?jī)x器翹曲也可能會(huì)影響結(jié)果。這是因?yàn)樵谇Х直砜赡芘で氖謱懝P產(chǎn)品在一定程度上。對(duì)包裝參數(shù)、時(shí)間與模擬結(jié)果相同,因?yàn)榘b階段只是對(duì)補(bǔ)償收縮使用。該產(chǎn)品是不是在很多方面不同,一旦使用了相同的材料。
表5中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,采用方差分析。各因素對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)百分比。方差分析計(jì)算,如將自由度的數(shù)量,平方,變異型,F(xiàn) -率,純廣場(chǎng)和所占的百分比總和數(shù)額。這些量計(jì)算的例子所示,其結(jié)果可在表8。
圖11 填充時(shí)間S / N圖
圖12 保壓壓力S / N圖
圖13 保壓時(shí)間S / N圖
表7實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果之間的對(duì)比
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
仿真結(jié)果
熔體溫度
240
290
充填時(shí)間
0.5
0.3
保壓壓力
90
60
保壓時(shí)間
0.6
0.6
表8 方差分析表
來源
f
S
V
F
P(%)
熔體溫度
2
8.154
4.077
-
47.30
充填時(shí)間
2
-
6.51
保壓壓力
2
-
17.26
保壓時(shí)間
2
4.987
-
28.93
混合的誤差
0
0
0
-
總計(jì)
8
17.240
100
8.1.自由度(f)
總自由度,
fN – 1= 9 - 1 = 8
其中N為總?cè)藬?shù)。
對(duì)于因素A,
f= 3 - 1 = 2
其中K產(chǎn)品的數(shù)量進(jìn)行因子A級(jí)
對(duì)于誤差,
f
8.2 平方和(s)
總平方和
=
8.3 方差(V)
因素A,
誤差,
8.4 F-比(F)
因素A,
8.5 所占的百分比(P)
因素A,
從表8日的最后一欄的方差分析表指出了各因素對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)百分比。由包裝中的壓力,結(jié)果是17.26%。灌裝時(shí)間是不是一個(gè)重要因素,只會(huì)有助于6.51%。這些結(jié)果與模擬結(jié)果相當(dāng)類似。雖然價(jià)值百分之貢獻(xiàn)是不一樣的,但它表明熔體溫度,保壓壓力及保壓時(shí)間是重要因素,而填充時(shí)間不翹曲變形的缺陷影響了。
結(jié)論
塑料注射成型是在制造過程中占有非常重要的領(lǐng)域。有有許多注射成型塑料制品生產(chǎn),通過注塑生產(chǎn)的塑料制品。一般來說,注射成型過程包括四個(gè)是模具設(shè)計(jì),模具制作,修改和機(jī)器設(shè)置階段。這些階段如下:
(一)模具設(shè)計(jì)—在設(shè)計(jì)過程中,模具設(shè)計(jì)師應(yīng)該考慮諸如機(jī)械性能的因素,冷卻通道的位置,澆口尺寸等。
(二)模具制造—模具制造商應(yīng)該知道哪些類型的加工工藝比較適合。除此之外,規(guī)劃的過程也需要節(jié)省了時(shí)間。
(三)修改—不是每一個(gè)模具的設(shè)計(jì)和制造,產(chǎn)品都可以生產(chǎn)成功。因此,必須作出一些修改在模具上。。因此,必須作出一些修改在模具上。
(四)機(jī)設(shè)置機(jī)—設(shè)置必須生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有最小的缺陷。
生產(chǎn)的產(chǎn)品將做實(shí)驗(yàn)翹曲缺陷。利用田口方法,九個(gè)試驗(yàn)已經(jīng)運(yùn)行。最佳參數(shù),可以最大限度地減少翹曲變形的缺陷是:熔融溫度(240C)時(shí),充盈時(shí)間(0.5秒),保壓壓力(90%)和包裝時(shí)間(0.6 s)。在這些因素中,熔體溫度是最有效的因素。然而,灌裝時(shí)間是不是一個(gè)重要因素。
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