[发明专利]注塑成型工艺在线监测方法

说明书

本发明涉及注塑领域，具体涉及一种注塑成型工艺在线监测方法。在制品的近浇口区域和型腔末端处分别安装第一压力传感器和第二压力传感器，采集第一压力传感器和第二压力传感器的数据分别获取第一型腔压力曲线和第二型腔压力曲线，观察所述第一型腔压力曲线和第二型腔压力曲线，得到熔体在注射阶段、保压阶段、冷却阶段的实际流动状态，实现注塑成型工艺的在线监测。通过近浇口区域和型腔末端处的两个电容式压力传感器收集的型腔压力数据绘成两条型腔压力曲线，可以清楚熔体在注射、保压和冷却阶段的状态信息，实现注塑阶段的在线监测。

技术领域

本发明涉及注塑领域，具体涉及一种注塑成型工艺在线监测方法。

背景技术

注塑成型工艺广泛应用于各工业领域，是生产塑料制品的一种重要方式。目前，各领域对塑料制品的质量要求越来越高，而塑料制品的质量跟制品在注塑过程中的注塑工艺参数有着密不可分的联系。但是，对于注塑工艺参数的调整主要是根据工程师的经验，缺少可靠的科学依据，而且效率低下。

随着人们对塑料成型零件质量和产量的要求越来越高，注塑过程的控制和质量的控制成了研究的热点。对于给定材料，材料的质量高度依赖于加工条件，这就产生了开发用于监测和控制注塑过程的智能化注塑模具技术的需求。然而，因为缺乏能对制品质量在线实时测量的传感器，过程控制变量与制品质量参数之间没有通用、精确的数学模型，真正无需人工干预，且成本在可接受范围内的注塑制品在线质量控制还没有实现。

经过近年的相关理论研究和实践证明，在既定的注射设备及材料下，型腔压力监测技术是确保长时间生产稳定性及产品质量的有效手段。注射制品的质量由型腔压力(P)，熔体比容量(V)、温度(T)三要素决定。理论上而言，只要保持此三要素的均衡就能确保制品质量。在现有的技术条件下，暂时未能提出直接获取熔体比容量的测量方法，只有型腔压力和温度能通过适当的方法实现高精度测量，以及在此基础上的进一步的控制。其中，型腔压力是实际塑料注射成形的过程参数，它真实地记录了熔体在注射过程中发生的变化情况，包括熔体在注射阶段、保压阶段、冷却阶段的实际流动状态。型腔压力技术为研究注射工艺与质量之间的关系提供了真实详细的过程信息，为指导人们科学分析注射工艺过程，解决实际问题提供了可靠的理论依据。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于型腔压力，实现注塑产品在线监测、产品质量监测和注塑工艺参数监测的注塑模具及其在线监测方法。

本发明一种注塑成型工艺在线监测方法，其技术方案为：在制品的近浇口区域和型腔末端处分别安装第一压力传感器和第二压力传感器，采集第一压力传感器和第二压力传感器的数据分别获取第一型腔压力曲线和第二型腔压力曲线，观察所述第一型腔压力曲线和第二型腔压力曲线，得到熔体在注射阶段、保压阶段、冷却阶段的实际流动状态，实现注塑成型工艺的在线监测。

较为优选的，所述第一压力传感器设置在型腔内熔体流动路径方向上，所述第一压力传感器位于流动路径的前1/3段内。

较为优选的，当所述制品为横截面变化较大的制品时，所述第一压力传感器安装在型腔横截面最大位置。

较为优选的，所述在线监测包括产品合格判断，其方法为：

根据最佳工艺参数，仿真出最优型腔压力曲线；

计算出所述第一型腔压力曲线与最优型腔压力曲线之间的容差，判断所述容差是否在标定的容差范围内；

若所述容差在标定的容差范围内，则所述产品为合格产品；

若所述容差不在标定的容差范围内，则所述产品为不合格产品。

较为优选的，当注塑材料为PP材料时，所述最佳工艺参数是注射时间为0.15s，熔体温度为260℃，模具温度为50℃，保压压力为34MPa，保压时间为8s。

较为优选的，所述在线监测包括注塑工艺参数调整，其方法为：