[发明专利]一种塑料注射成型保压切换的动态调整方法

说明书

技术领域

本发明属于注射成型控制相关领域，更具体地，涉及一种塑料注射成型保压切换的动态调整方法。

背景技术

塑料产品主要采用注射成型工艺进行生产，注塑机是主要的生产装备。注塑成型包括合模、射胶、保压、冷却、熔胶、开模和顶出六个工序，其中保压切换是指当模具型腔快要充满时，注塑机由注射阶段的速度控制切换到保压阶段的压力控制，螺杆的运动从速度控制切换到压力控制，这个切换点即所谓的保压切换点(V/P切换点)，并构成整个注塑工艺中非常重要的过程参数之一。

保压切换点对注塑产品质量有重要影响，目前一般采用固定式控制，判断方法包括位置切换、时间切换和压力切换等。位置切换指的是当螺杆位置达到设定位置时进行保压切换，时间切换指的是由注射开始经过设定的时间进行保压切换，压力切换指的是当注射压力达到设定压力时进行保压切换。然而，在实际生产中，环境、材料以及机器等多个复杂因素均会发生各类波动，上述提到的三种保压切换方法无法有效调节这种波动，因此单纯使用上述三种切换方法无法减小由于环境、材料以及机器等因素的波动而导致的塑料制品质量的波动。

现有技术中已经提出了少量的动态切换控制方案，例如，董召然提出了一种基于注射速度和保压压力控制来执行保压切换的方式(参见“注塑机注射速度和保压压力控制及注射保压切换方法研究”，2008,东北大学，硕士论文)；此外，李闯等提出了采用小波变换的方式进行保压切换控制的 方式(参见“注塑成型中注射保压切换点的小波检测方法”，“化工学报”，2009(05)：第1214-1218页)。然而，进一步的研究表明，上述现有技术都是基于型腔压力信息来执行控制的，相应需要在注塑机或模具上安装型腔压力传感器，这样不仅增加了设备成本，而且安装型腔压力传感器也对模具及制件本身提出了较高的要求，因而极大制约了这类方法的在实际生产中的应用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种塑料注射成型保压切换的动态调整方法，其中通过结合注塑成型工艺的自身特点来设计制品填充指数作为保压切换指标，并对其计算方式和动态调整工艺进行改进，测试表明能够在无需增加额外设备的情况下，显著改善因生产因素波动而导致的塑料制品重量波动问题，同时具备便于操控、精度高和稳定性好等优点。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种塑料注射成型保压切换的动态调整方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)在正式加工之前，在获得合格塑料制品的情况下执行至少一个模次的塑料注射成型加工工艺，并获得包括注射压力、加工时刻、保压切换位置和注射螺杆位置等工艺参数在内的生产曲线；

(b)针对步骤(a)所获得的生产曲线，获得编号依次为1～n的采样点，其中将注射压力由波动转为稳定这一加工时刻所对应的采样点编号为开始点S_start，并将保压切换位置所对应的采样点编号为切换点S_switch，同时记录从开始点S_start到切换点S_switch之间的多个采样点各自所对应的注射螺杆位置和注射压力；

然后，基于以下公式(一)来计算制品充填指数FI：

FI=|Σi=Sstart+1Sswitchpi+pi-12(xi-xi-1)|]]>    (一)