Investigación sobre la pérdida de presión de inyección en el cilindro de una máquina de moldeo por inyección

Prefacio

La configuración de parámetros del proceso de moldeo por inyección es un campo de fuerte experiencia y teoría débil, y es dificil establecer [1] por su modelo matemático preciso, mientras que la tecnología de análisis de datos es un método para encontrar conocimiento a partir de datos históricos, que no necesita construcción teórica compleja, por lo que es cada vez más ampliamente utilizado en este campo. Por ejemplo, Zhang Lingli y otros. [2] utilizó análisis de regresión múltiple para establecer un modelo de regresión para la relación entre la presión de inyección y la temperatura del molde y el tamaño geométrico de la molduraXie Peiping et al. [3] discutió la relación entre la tensión residual del producto mediante el estudio de la curva de presión de la cavidad tipo de diferentes partes; SHEN C Y et al. [4] optimizó los parámetros del proceso de inyección para reducir la contracción del volumen del producto de moldeo, y [5] propuso un método de monitoreo del proceso de inyección a través del modelo de red, para realizar monitoreo de fallas y predicción de calidad.

En la práctica de producción anterior, los ingenieros solo pueden obtener los datos de presión de inyección en el barril de la máquina de moldeo por inyección, por lo que la presión de inyección en el cilindro suele ser equivalente a la presión de inyección en la cavidad del molde, mientras que la pérdida de presión de inyección en el barril es ignorada. Con el desarrollo de la tecnología de moldeo por inyección, cada vez másCada vez más profesionales se dieron cuenta de que el índice clave que afectaba la calidad de los productos de moldeo por inyección era la presión de inyección de la cavidad del molde en lugar de la retroalimentación de la presión de inyección por parte de la máquina de moldeo por inyección., y comenzó a prestar atención al estudio de la pérdida de presión de inyección en la máquina de moldeo por inyección, pero se informaron pocos datos de investigación sistemáticos y conclusiones.

De acuerdo con la tendencia de desarrollo tecnológico en el campo del moldeo por inyección de plástico., combinado con el estado de la industria, ahora en la investigación de pérdida de presión de inyección, a través de una serie de pruebas para obtener datos, y utilizando la tecnología de análisis de datos para explorar el patrón de pérdida de presión de inyección, mejorar la precisión de predicción de pérdida de presión de inyección.

Equipo y molde para estudio.

La prueba de moldeo por inyección se lleva a cabo en un 1 200 máquina de moldeo por inyección eléctrica kN, que adopta un accionamiento de motor completo y PLC, tecnología de conversión de frecuencia y servocontrol, y puede lograr un control de alta precisión. Control de la máquina de moldeo por inyección para la estabilidad.

El rendimiento puede garantizar la fiabilidad y la estabilidad de los resultados de la prueba. El molde utilizado para la investigación es un molde de dos placas de canal de flujo ordinario instalado con un sensor de presión en el par de compuertas.. El tamaño de la cavidad es 301 mm 57 mm 2.5 mm. El producto formado tiene espesor uniforme y estructura simple, que puede realizar el proceso de prueba de inyección de bajo costo y alta eficiencia.

Para facilitar la adquisición y el análisis de datos., se utilizó el ComoDataCenEl te (sistema de almacenamiento central para datos de procesos de inyección de r), recolección y procesamiento centralizadosLa presión de inyección y la presión del sensor en la puerta del molde, el modelo de prueba de inyección se muestra en la figura 1.

método experimental

Dado que el estudio de prueba fue diseñado para explorar los factores que afectan la presión durante la inyección, la presión

Velocidad de inyeccion, temperatura de fusión, y tipo de material como 3 objetos

Variables de estudio, con un único punto de índice de viscosidad de referencia (VI) entre 51,6~

327.2 (El índice de viscosidad de referencia de un solo punto está a la temperatura especificada y la velocidad de corte de 1 000 / s) usando Cross-WLFLa viscosidad calculada por el modelo de viscosidad puede reflejar la fluidez del material hasta cierto punto, realizar pruebas de inyección en diferentes condiciones de temperatura de fusión a velocidades de tornillo de 20 ~ 180 mm / s, y recopilar la presión de inyección y la presión del sensor de inyección en varias pruebas de inyección. La lista de materiales de prueba de investigación se muestra en la Tabla 1.

Recopilación de datos de prueba

A través de una serie de pruebas de moldeo por inyección, Se obtiene la presión de inyección de la máquina de inyección y la curva de presión del sensor del molde en diferentes condiciones de proceso de varios materiales., y la curva de presión de inyección V / P está conmutado

El valor de presión de tiempo PF 1 y la curva de presión del sensor de troquel V / interruptor P

El valor de presión diferencial de PF 2 obtiene Δ PF y caracteriza la pérdida de presión de inyección en el barril de la máquina de moldeo por inyección en la etapa de llenado. Como se muestra en la figura 2, la fase de llenado Pérdida de presión de inyección en el barril de la máquina de inyección Δ PF = 1 649-946= 703bar.

Para el cálculo de la pérdida de presión de inyección en la etapa de barril, después de la pérdida de presión, la diferencia entre el valor de presión PP2 Δ P es la pérdida de presión en el valor de presión en el barril y el barril es la pérdida de presión en el barril y la pérdida de presión de inyección Δ PP=999-732=267 bar.

Análisis de los datos del ensayo

Recopilación de datos de prueba

A través de los métodos anteriores, se ordenaron los datos de prueba de cada grupo y se construyó la tabla de datos de prueba. Un total de 132 Se realizaron grupos de pruebas de inyección para 6 materiales. Debido al espacio limitado, Mesa 2 solo enumera algunos datos de prueba.

Análisis de regresión lineal de los datos del ensayo

Según los datos de la prueba, Δ FP y FP 1, Δ PF y Δ PF V, DPF, respectivamente, y temperatura de fusión T, como se muestra en la figura 3 a Figura 5.

El diagrama de dispersión es uno de los métodos gráficos más efectivos. [6] para determinar si hay conexiones, patrones, o tendencias entre 2 variables numéricas. Por lo tanto, una comparación de la distribución de dispersión en la Figura 3 a Figura 5 muestra que existe una fuerte correlación entre Δ PF y PF 1 (el patrón de puntos trazados se inclina de abajo a la izquierda hacia arriba a la derecha

Observar, lo que significa que el PF 1 el valor aumenta con los valores de Δ PF, lo que implica una correlación positiva [5]), mientras que la velocidad de inyección V y la temperatura de fusión T están apenas correlacionadas.

El coeficiente de correlación de Pearson en ciencias naturales es muy utilizado para medir el grado de correlación entre dos variables, con valores entre -1 y 1. Perla

El coeficiente de correlación inferior suele representarse con la letra R, cuyo valor es negativo indica una correlación negativa entre las variables, y ser regular indica una correlación positiva, y cuanto mayor sea el valor absoluto de R, cuanto mayor sea la correlación de la 2 conjuntos de datos. Por lo tanto, el coeficiente de correlación de Pearson entre el Δ PF y el PF 1, V, T, y 3 conjuntos de datos,

Colmillo, utilizado para medir el grado de correlación entre Δ PF y el 3 Variables. R2=0.981, Δ PF y número V para 1 conjuntos de datos para Δ PF y PF 1

Según R2=0.282 en el conjunto y R2=0.534 en el conjunto de datos T, la correlación más alta se determinó entre Δ FP y FP 1, y luego el número se encontró minimizando la suma de los cuadrados del error

Coeficiente de pérdida de presión del segmento. Basado en el método de análisis de regresión, para un gran número de estadísticas

Procesamiento matemático de datos, determinar la correlación entre las variables dependientes y algunas variables independientes, establecer una buena ecuación de regresión de correlación (expresión de función) [8], construyó el modo de predicción de pérdida de presión de inyección de barril de máquina de inyección, puede optimizar el ajuste de la presión de inyección en el proceso de prueba, para ayudar a los técnicos a encontrar rápidamente presiones y presiones de inyección más razonables. Debido a las condiciones de prueba limitadas, el coeficiente de pérdida de presión de inyección de la inyección de barril entre diferentes máquinas de moldeo por inyección no se estudia ni analiza, y no está claro entre el coeficiente de pérdida de presión del barril de inyección y los parámetros del equipo de la máquina de moldeo por inyección. Con la profundización de la investigación, cada vez hay más en el barril

Según la técnica de optimización matemática de la mejor coincidencia de funciones [(7]

método de mínimos cuadrados),

Los factores influyentes relacionados con la pérdida de presión de inyección se extraerán para la perfección.

Ajuste la mejor función de coincidencia de Δ PF y PF 1 conjunto de datos para obtener el Δ PF sobre PF 1 expresión:

ΔPF =0,410 1×PF1 (1)

Fórmula (1) se puede utilizar como modelo de predicción para la pérdida de presión de inyección en el barril de la máquina de inyección en la etapa de llenado. En producción real, el valor de la presión de inyección en el barril de la máquina de inyección se obtiene fácilmente, por lo que este modelo tiene una amplia aplicabilidad.

similar, según los datos de prueba del estudio, dibujar el diagrama de dispersión de la etapa de retención de presión, como se muestra en la figura 6, y ajuste la mejor función de coincidencia de la pérdida de presión Δ PP en el barril y la presión de inyección de presión PP1 conjunto de datos en la etapa de retención de presión:

ΔPP =0,258 9×PP1

Los estudios anteriores muestran que la pérdida de presión de inyección no está correlacionada con la velocidad de inyección y la temperatura de fusión., pero está fuertemente asociado con la presión de inyección en el cañón, y se puede determinar construyendo (efectos especiales) Función =kxPérdida de presión de disparo, x es la presión de inyección del barril de la máquina de moldeo por inyección, y k es la eficiencia de pérdida de presión. Además, ecuaciones (1) y (2) revelar el fenómeno básico de los diferentes coeficientes de pérdida de presión de inyección en el barril durante las diferentes etapas de inyección (llenado y retención de presión).

etiqueta

Por mucho tiempo, los ingenieros no tienen investigación sobre la pérdida de presión de inyección en el barril de la máquina de moldeo por inyección. En general, el análisis de simulación de flujo generalmente solo considera la transferencia de presión en el molde, por lo que la estimación de la presión de inyección se desvía. Se revela un nuevo patrón de pérdida de presión de inyección: Δ PAG = k PAG, Δ PAG = k PAG; donde k k es el paso de llenado y conservación de la presión Coeficiente de pérdida de presión del segmento. Basado en el método de análisis de regresión, para un gran número de estadísticas

Procesamiento matemático de datos, determinar la correlación entre las variables dependientes y algunas variables independientes, establecer una buena correlación de la ecuación de regresión (expresión de función) [8], la construcción del modo de predicción de pérdida de presión de inyección de barril, puede optimizar el ajuste de la presión de inyección en el proceso de prueba, para ayudar a los técnicos a encontrar rápidamente presiones y presiones de inyección más razonables. Debido a las condiciones de prueba limitadas, el coeficiente de pérdida de presión de inyección de la inyección de barril entre diferentes máquinas de moldeo por inyección no se estudia ni analiza, y no está claro entre el coeficiente de pérdida de presión del barril de inyección y los parámetros del equipo de la máquina de moldeo por inyección. Con la profundización de la investigación, cada vez hay más en el cilindro Los factores que influyen relacionados con la pérdida de presión de inyección se extraerán para lograr la perfección Y mejorar el modelo de predicción de la pérdida de presión de inyección en el cilindro de la máquina de moldeo por inyección, y promover la mejora del solucionador de presión del software de análisis de simulación de flujo, y promover la automatización y el desarrollo inteligente del método de optimización del proceso de inyección.

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