外文翻译--可控注塑成型的发展趋势 中文版.doc

1外文资料名称：TOWARDSCONTROLLABILITYOFINJECTIONMOLDING外文资料出处：1999ASMEInternationalMechanicalEngineeringCongress&Exposition附件：1.外文资料翻译译文2.外文原文指导教师评语：签名：年月日2可控注塑成型的发展趋势DavidKazmer，DavidHatch王海荣译摘要：过程控制已被确认为提高稳定性和热塑性的一项重要手段，然而没有一个单一的控制策略或系统设计已被普遍接受。注塑过程是成型系统继续生产有限的热和流动力学的加热聚合物熔体缺陷部件的生产过程。本文讨论的是一些困难所造成的复杂和分发性质注塑过程。相对于运输和流变对流动和热动力学过程进行了分析。然后，两个新的加工方法被描述为循环流量、压力和热控制。仿真和实验结果表明这些创新的有效性可以增加聚合物加工的一致性和灵活性。关键词：过程控制，成型系统，注塑过程。1导言注塑能够产生非常复杂且标准的部件。这个过程包括以下几个阶段：塑料化，注塑，包装，冷却和脱模。在注塑成型及其变种（注射压缩天然气协助成型等）中，热塑性塑料颗粒被输入一个旋转螺钉并融化。随着均匀的熔体收集前的螺丝钉是向前发展的轴向控制，随时间变化的速度，以推动融入一个疏散腔。一旦熔体凝固和成型元件有足够的刚性，模具被打开和部分脱落，周期范围从不到4秒的光盘到超过三分钟的汽车零部件。控制注塑明显挑战的是非线性行为的高分子材料，动力和耦合过程的物理和错综复杂的相互作用模具几何和最终产品的质量属性。订正系统的观点，现代常规注塑过程图中提出的机器参数会显示在左侧的数字和一些常见的成型质量的一部分措施是列于右侧。这个过程分为五个不同的阶段。输出的每个阶段不仅直接决定了下一阶段的初始条件，而且影响最后成型部分的质量。图1：注塑过程的系统观点图2：注塑成型控制的系统图32工艺开发注塑成型控制如图2所示：在最低级只有机驱动器调节，这种控制将确保机器投入妥善地执行方案（图1）。在第二级为状态变量，如熔体温度和熔体压力的控制，跟踪预先指定的配置文件，这将提供更精确的融化控制状况。在外层一级，调整机投入，通过提供更好的盘末点的质量反馈以提高产品质量的组成部分。显然自动控制是重要的，它是聚合物状态直接决定了成型零件质量。因此，本文的重点是关闭机器之间的回路参数和聚合物状态。如果实现，这些先进的控制策略将提高成型零件的质量和一致性。3模腔压力控制模腔压力是可以规定成型周期的一个基本状态变量。闭环控制的模腔压力可以自动补偿不同的熔体喷油压力，以实现一致的过程和一套统一的产品属性。曼恩推出的第一个压力控制计划用调制泄压阀，并制定了有关反应开环扰动的阿布法拉过程控制模型的模腔压力。斯里尼瓦桑以后使用这些模式提出了学习控制器闭环腔压力控制。为适应控制方法还提出了在模具中跟踪腔压力通常分布在一个地点。不幸的是模腔压力控制因缺少一个系统的方法来确定压力。此外，由于没有适当驱动器控制压力，所以它是不完整的。因为传统的注塑机都只配备了一个驱动器（螺钉）不允许同时控制多个点的模腔压力。熔体运输系统在常规冷流道模具如图3所示，很明显几何是“硬线”入模。其次位置是固定的，尺寸也被修复。图3：典型包装压力分布在可控的注塑成型过程中，进行实验设计，以确定关键的工艺参数和部分尺寸：公式中机器参数从0缩减到1，表明了可行的最高加工范围。由此产生的线性模型的系数改变零件实际尺寸。应当指出的是，一次加工完成后，虽然功能显著但尺寸变化可通过处理却十分有限。Namsuh的公理设计指出“应保持独立功能”它适用于开发控制多种自由度熔体4流动和模腔压力。图4所示阀门熔体的流动从入口到型腔压降和流速熔体动态多样性，熔体控制在每门可以覆盖影响成型机并提供更好的响应时间和融化的差别控制。每个阀门作为独立注射单位减少依赖于机器的动力。本实施不仅能提供更低的成本和更高的可靠性，而且还继承了传统的外观系统。图4：动态流量调节设计图5：动态流量调节设计由此产生的可控注塑成型过程中如图5有多个压力概况可以保持在型腔一个组成部分。在同一周期内，三种不同程度的熔体施加了压力。该压力控制阶段，1号门是41.4兆帕（6000磅），2号门是41.4兆帕（6000磅），3号门是20.7兆帕（3000磅）和4号门是62.1兆帕（9000磅）。在传统的注塑成型中熔体压力将是相同的所有大门。由上式知有两大影响因素：首先闭环控制腔压力，大大减少了零件尺寸依赖于机器的设置，并且减少多个零件尺寸标准偏差的5倍，从而增加了过程能力指数，从不到1到远远超出2。第二如公式改善所提供的三维可控性的动态调节腔压力分布。一般情况下，改变了在门口最接近的模腔压力影响零件尺寸。此外，独立的控制阀产生提供了不同层面的能力在一个地点同时又不干预层面另一地点。应当指出的是，总规模可三维变化的动态压力调节是大致相同的常规成型。这些结论对产品和加工的发展进程可能有重大影响。目前，充型数值模拟和专家判断相结合估计这一进程的行为关键的是设计决策。改进可控的注塑成型过程中允许改正错误，许多设计在模具调试阶段没有重组。这种变化在发展过程中可能大