塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)英文文獻(xiàn)翻譯

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1、在塑料注射模具的設(shè)計(jì)中使用田口方法減少翹曲 馬來(lái)西亞，雪蘭莪州，43400沙登，馬來(lái)西亞博特拉大學(xué)，機(jī)械及制造工程系 2004年9月3日收到，在2006年7月27日收到修訂的形式，2006年10月接受 摘要 在當(dāng)今的塑料行業(yè)中塑料注射成型是最重要的聚合物加工業(yè)務(wù)之一。然而，模具制造和注塑機(jī)控制技術(shù)的不足將會(huì)導(dǎo)致有缺陷的塑料產(chǎn)品。翹曲是缺陷的種類之一，通常出現(xiàn)在產(chǎn)品厚度小于1毫米中。 這個(gè)項(xiàng)目是要制作一個(gè)模具的生產(chǎn)薄板，尺寸120毫米 50毫米 1毫米。薄板將用于翹曲測(cè)試。在模具制作中，購(gòu)買的模架將會(huì)被加工和組裝。在此之后，模具會(huì)被固定在注塑機(jī)上。本機(jī)的設(shè)置應(yīng)該能夠生產(chǎn)出產(chǎn)

2、品。然后，該產(chǎn)品將會(huì)用于通過(guò)采用田口方法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)測(cè)試翹曲問題的影響因素。 根據(jù)結(jié)果，它表明對(duì)翹曲變形最有效的因素是熔體溫度。灌裝時(shí)間只輕微影響翹曲?？梢宰畲笙薅鹊販p少翹曲缺陷的最佳參數(shù)是熔融溫度（240攝氏度），充盈時(shí)間（0.5秒），保壓壓力（90％）和包裝時(shí)間（0.6 秒）。 埃爾塞維爾B.V，2006年，保留所有權(quán)利。 關(guān)鍵詞：注塑模具；田口方法；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；翹曲 1. 簡(jiǎn)介 模具制造是一項(xiàng)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，因?yàn)槠湎嚓P(guān)產(chǎn)品代表：超過(guò)70％的產(chǎn)品是消費(fèi)類產(chǎn)品的組成部分。為縮短設(shè)計(jì)和制造周期，良好的維和整體素質(zhì)，高需求快速設(shè)計(jì)變更，已成為模具行業(yè)的瓶頸[1]。這是一個(gè)

3、復(fù)雜的過(guò)程，需要技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具制造者。 一般來(lái)說(shuō)，在當(dāng)今的塑料行業(yè)中注射成型是最重要的聚合物加工業(yè)務(wù)之一。在所有的塑料中大約有三分之一的塑料轉(zhuǎn)換成零件采用注射成型[2]。這是有很大的可能被制造業(yè)首選的工藝之一，因?yàn)樗a(chǎn)的復(fù)雜形狀塑料部件具有良好的尺寸準(zhǔn)確度和極短的周期時(shí)間[3]。典型的例子是計(jì)算機(jī)顯示器和移動(dòng)電話產(chǎn)品的腸衣和外殼，其中有一個(gè)殼薄功能。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)部組件必須放進(jìn)外殼中，它的體積更小。增加外殼的內(nèi)部空間的一種方法是減少壁體的厚度。然而，注塑操作會(huì)變得更加困難，因?yàn)樗芗谋诤褡兊酶4]。這是因?yàn)橹卮舐N曲缺陷將出現(xiàn)。為了減少這一重大缺

4、陷，關(guān)于測(cè)試過(guò)程的有效因素是必需的。 一個(gè)尺寸：120 x 50毫米，1毫米厚度的薄板將被生產(chǎn)出來(lái)。它是用于測(cè)試盡量減少翹曲缺陷的影響因素。首先，編造注塑模具是必要的。在此之后，模具將要被組裝到注塑機(jī)上。當(dāng)薄板被生產(chǎn)出來(lái)后將會(huì)用于通過(guò)采用田口方法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)測(cè)試翹曲問題的影響因素。 2. 制造 在制作模具時(shí)，一些準(zhǔn)備是必要的。這臺(tái)機(jī)器現(xiàn)有的能力是可以進(jìn)行教學(xué)探討。在制備模具的過(guò)程中需要使用的機(jī)器有打孔機(jī)，銑床，磨床。注塑成型機(jī)也需要用于生產(chǎn)產(chǎn)品。已經(jīng)被使用過(guò)的機(jī)器是BOY 22D。此外，它也需要尋找和購(gòu)買能夠和注塑機(jī)配合的模架。1050鋁硅碳鋼已經(jīng)被選定為模具的基料。由于一些部件

5、如頂針，定位圈，澆口套，水路口及彈簧不包括在模架中，這些組件是獨(dú)立購(gòu)買的。已經(jīng)被使用的塑料材料是ABS。 3.模具設(shè)計(jì) 有四種設(shè)計(jì)概念可以在這個(gè)項(xiàng)目中使用。這些設(shè)計(jì)概念的描述如下： (a) 三板模具有兩個(gè)單腔分型線。 (b) 雙板模具有一個(gè)沒有澆注系統(tǒng)的單腔分型線。 (c) 雙板模具有一個(gè)有澆注系統(tǒng)的雙腔分型線，并且在型腔中有推桿。 (d) 雙板模具有一個(gè)有澆注系統(tǒng)的雙腔分型線，并且在型腔中沒有推桿。 由于該項(xiàng)目在預(yù)算中有限制，模架的類型已經(jīng)被選定為雙板模具，而不是三板模具。在兩板模具的設(shè)計(jì)概念中，概念‘d’已經(jīng)被選定。這是因?yàn)楦拧産’是非生產(chǎn)性的，而概念‘c’在推出產(chǎn)品

6、時(shí)可能損壞產(chǎn)品。 一般來(lái)說(shuō)，二板模具由八個(gè)板塊組成，并且這有它們的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，分別為。已經(jīng)被選擇的模架必須立足于將被使用的注塑機(jī)規(guī)格。在這個(gè)項(xiàng)目中，標(biāo)準(zhǔn)的250毫米250毫米模架已經(jīng)被使用了，并且它的板尺寸如表1所示。 表1 模板尺寸 板 尺寸—寬x高x厚（毫米） 頂部夾板 1 250 X 250 X 25 腔板x1 200 X 250 X 40 核心板x1 200 X 25O X 4O 側(cè)板 2 37 X 250 X 70 推桿固定板x1 120 X 250 x I5 推板x1 120 X 250 X 20 底部夾緊板x1 250 X 250 X 25

7、 在這些被列于表1的板中，只有腔板板塊和核心板塊需要設(shè)計(jì)。其它的板塊只需要基于注塑機(jī)的規(guī)格和組件的尺寸。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)之間是相對(duì)的。由于這個(gè)項(xiàng)目是確定了有效的因素，可以為一個(gè)薄殼功能最大限度地降低了翹曲缺陷，已經(jīng)設(shè)計(jì)產(chǎn)品是一個(gè)尺寸為120毫米X50毫米X1毫米的板塊。 對(duì)于模架，型腔，可以生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品是在核心板塊上設(shè)計(jì)的。由于在核心板塊上足夠的空間，可以設(shè)計(jì)有澆注系統(tǒng)的兩腔。這種設(shè)計(jì)在型腔部分沒有推桿，而且只有用拉料桿可以推出產(chǎn)品。這將會(huì)避免產(chǎn)品的損壞。 通風(fēng)口的設(shè)計(jì)是重要的，因?yàn)樗墓δ苁钱?dāng)模具閉合時(shí)釋放型腔里的空氣。如果空氣被困在模具里面將會(huì)發(fā)生缺料現(xiàn)象。圖1顯示了

8、在這個(gè)項(xiàng)目中通風(fēng)孔的設(shè)計(jì)。 圖.1.通風(fēng)孔設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)是設(shè)計(jì)階段要考慮的另一個(gè)階段。它是用來(lái)在塑料產(chǎn)品推出模具前固化塑料制品。圖2和3分別顯示了在這一項(xiàng)目中為腔板和核心板設(shè)計(jì)的冷卻通道。 圖.2.型腔板冷卻通道的設(shè)定 圖.3.型芯板冷卻通道的設(shè)定 在這個(gè)項(xiàng)目中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)只是一個(gè)簡(jiǎn)單的薄板。因此，模具可以通過(guò)使用銑床，鉆孔機(jī)和研磨機(jī)來(lái)制作。 4.模具制造 在模具中還有一些部分需要進(jìn)行加工。這涉及高精度和準(zhǔn)確度的過(guò)程。因此，它需要熟練的模具制造者。以下為每個(gè)模具零件的加工過(guò)程。 4.1頂部夾板

9、 Part 1：鉸直徑為16mm的通孔（鉆機(jī)） 操作說(shuō)明 工具 Step1 標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì) Step2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step4 鉆通孔 直徑為15.5的鉆子 Step5 鉸孔 直徑為16的鉸刀 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速330rpm Part 2：攻絲M6的孔(鉆機(jī)) 操作說(shuō)明

10、工具 Step1 標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì) Step2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step4 鉆2個(gè)12mm深的孔 直徑為5的鉆子 Step5 攻絲孔 M6的攻絲機(jī) 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速1000rpm Part 3：擴(kuò)孔直徑為40mm深度為14.8mm（銑床） 操作說(shuō)明 工具 Step1 標(biāo)記直徑35和45的圓 圓規(guī) St

11、ep2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 在直徑35的標(biāo)記處銑14.8mm深的孔 直徑10的立銑刀 Step4 在直徑40的標(biāo)記處鉆14.8mm深的孔 鉆頭 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速820rpm；切深，2mm粗和0.8mm的精加工。 圖4顯示了頂部夾板需要被加工的部分。注意在Part1,Part2和Part3中的第一步標(biāo)記點(diǎn)和標(biāo)記圈是在進(jìn)行下一步之前同一時(shí)間內(nèi)完成的。 圖.4.頂部夾板需要加工的部分 4.2型腔板 Part1：鉸直徑為16mm的通孔（鉆機(jī)） 操作說(shuō)明 工具

12、Step1 標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì) Step2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step4 鉆通孔 直徑15.5鉆 Step5 鉸孔 直徑為16的鉸刀 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速330rpm Part 2：鉆直徑為8mm的通孔（鉆機(jī)） 操作說(shuō)明 工具 Step1 標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì) Step2 在機(jī)床

13、工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step4 鉆2個(gè)直徑為板寬一半的孔 直徑為8的鉆子 Step5 轉(zhuǎn)動(dòng)盤到對(duì)面 Step6 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step7 以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step8 鉆2個(gè)通孔 直徑為8的鉆子 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速640rpm Part 3：攻絲1/4孔（鉆機(jī)） 操作說(shuō)明 工具 Step1 在機(jī)床工

14、作臺(tái)上夾緊板塊 Step2 鉆2個(gè)深度為15mm的孔 直徑為11的鉆子 Step3 攻絲孔 1/4攻絲機(jī) Step4 轉(zhuǎn)動(dòng)盤到對(duì)面 Step5 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step6 鉆另2個(gè)深度為15mm的孔 直徑為11的鉆子 Step7 攻絲孔 1/4攻絲機(jī) 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速460rpm 圖5顯示了型腔板需要加工的部分。注意第一部分和第二部分中的第一步標(biāo)志點(diǎn)是在著手進(jìn)行下一步之前同時(shí)完成的。 圖.5.型腔板需要加工

15、的部分 4.3型芯板 Part 1：鉆直徑為8mm的通孔（鉆機(jī)） 操作說(shuō)明 工具 Step1 標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì) Step2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step4 鉆2個(gè)直徑為板寬一半的孔 直徑為8的鉆子 Step5 轉(zhuǎn)動(dòng)盤到對(duì)面 Step6 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step7 以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step8 鉆

16、2個(gè)通孔 直徑為8的鉆 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速640rpm Part 2：攻絲1/4孔（鉆機(jī)） 操作說(shuō)明 工具 Step1 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step2 鉆2個(gè)深度為15mm的孔 直徑為11的鉆子 Step3 攻絲孔 1/4攻絲機(jī) Step4 轉(zhuǎn)動(dòng)盤到對(duì)面 Step5 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step6 鉆另2個(gè)深度為15mm的孔 直徑為11的鉆子 Step7 攻絲孔

17、 1/4攻絲機(jī) 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速460rpm Part 3：擴(kuò)孔直徑為32mm深度為10mm（銑床） 操作說(shuō)明 工具 Step1 標(biāo)記4個(gè)直徑28和32的圓 圓規(guī) Step2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 在直徑28的標(biāo)記處銑10mm深的孔 直徑10的立銑刀 Step4 在直徑32的標(biāo)記處鉆10mm深的孔 鉆頭 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速820rpm；切深，3mm粗和1mm的精加工。 P

18、art 4：創(chuàng)建產(chǎn)品的型腔（銑床） 操作說(shuō)明 工具 Step1 標(biāo)記型腔的面積 高度計(jì) Step2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 銑2個(gè)120mm X 50mm X1mm的型腔 直徑3的立銑刀 Step4 銑型腔邊界的錐度 8的錐形銑刀 Step5 銑澆道 半徑為3的球形銑刀 刀具，高速鋼；主軸轉(zhuǎn)速2700rpm；切削深度，每次切0.5mm。 Part 5：鉸直徑為6mm的通孔（鉆機(jī)

19、） 操作說(shuō)明 工具 Step1 標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì) Step2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step4 鉆通孔 直徑5.8的鉆 Step5 鉸孔 直徑為6的鉸刀 刀具，高速鋼；主軸轉(zhuǎn)速880rpm. 圖6顯示了型芯板需要加工的部分。注意第一部分，第三部分，第四部分和第五部分中的第一步標(biāo)記點(diǎn)和標(biāo)記圓是在著手進(jìn)行下一步之前同時(shí)完成的。磨床

20、是用來(lái)生產(chǎn)通風(fēng)口的。 圖.6.型芯板需要加工的部分 4.4推板 Part 1：鉸直徑為6mm的通孔，鉆直徑為11mm，深度為6mm的埋頭直孔（鉆機(jī)） 操作說(shuō)明 工具 Step1 標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì) Step2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step4 鉆通孔 直徑為5.8的鉆子 Step5 鉆6mm深的埋頭直孔 直徑為11的鉆子 Step6 鉸通孔

21、 直徑為6的鉸刀 刀具，高速鋼；主軸轉(zhuǎn)速880rpm/460rpm. 圖7顯示了推板需要加工的部分。 圖.7.推板需要加工的部分 4.5底部夾板 Part 1：擴(kuò)直徑為55mm的通孔（銑床） 操作說(shuō)明 工具 Step1 標(biāo)記直徑50和55的圓 圓規(guī) Step2 在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3 在直徑50的標(biāo)記處銑通孔 直徑10的立銑刀 Step4 在直徑55的標(biāo)記處鉆到底

22、 鉆頭 刀具，高速鋼；主軸轉(zhuǎn)速820rpm；切削深度，每次切3mm. 圖8顯示了底部夾板要加工的部分。 圖.8.底部夾板需要加工的部分 完成加工過(guò)程之后，所有的模板被組裝在一起。每塊模板在板的一個(gè)角落都分別有一個(gè)基準(zhǔn)面。所有的板面在基準(zhǔn)面上都相互垂直。在組裝模具時(shí)，所有的面都必須對(duì)齊參考基準(zhǔn)面。換句話說(shuō)，所有的板塊基準(zhǔn)面都必須在同一角落。 模具組裝完成之后，螺栓和鉤子是用來(lái)把模具掛到注塑機(jī)區(qū)去。它是一個(gè)接一個(gè)的安裝。模具用螺栓被嚴(yán)密地固定在機(jī)器里，防止它從機(jī)器中滑落。 5.測(cè)試和修改模具 當(dāng)嘗試運(yùn)行

23、模具之后，大部分生產(chǎn)出的產(chǎn)品會(huì)有充填不足的缺陷。塑料材料不能到達(dá)產(chǎn)品的角落。這種缺陷也許是由排氣不足和空氣被困在模具中引起的。因此，模具上已經(jīng)作出的修改會(huì)增加型腔角落的模具的排氣。最后，這種修改會(huì)成功地生產(chǎn)出沒有充填不足缺陷的產(chǎn)品。 6.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程 為了通過(guò)減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)來(lái)確定影響因素中的最佳設(shè)置參數(shù)，選擇了田口方法。因此，選擇的因素將會(huì)影響翹曲，選擇的因素級(jí)別和選擇的正交陣列(OA)基于田口方法是必要的。最佳的設(shè)置參數(shù)將會(huì)生產(chǎn)出一個(gè)最低翹曲的產(chǎn)品。 6.1．選擇的因素 根據(jù)該雜志，有幾個(gè)可能的因素能影響到薄板的翹曲缺陷，分別是：填充時(shí)間，模具溫度，澆口尺寸，熔融溫度，保壓壓力

24、和保壓時(shí)間[4]。由于模具的設(shè)計(jì)不同于雜志，所以澆口尺寸因素被去除。模具溫度也被去除，因?yàn)橛捎诃h(huán)境的溫度，所以模具溫度難以控制。最后，另外四個(gè)因素都被選中。這幾個(gè)因素是：熔融溫度，填充時(shí)間，保壓壓力和保壓時(shí)間。 6.2．選擇因素級(jí)別 每個(gè)因素有三個(gè)級(jí)別將會(huì)采用田口方法。這是因?yàn)槿绻x的因素對(duì)產(chǎn)品有顯著的影響，我們或許能夠在低，中，高值中選擇，而不是僅僅只有低和高值被選擇。根據(jù)雜志建議選擇因素每個(gè)級(jí)別參數(shù)見表2. 表2 選擇因素的三個(gè)級(jí)別參數(shù) 因素 級(jí)別1 級(jí)別2 級(jí)別3 熔融溫度,A(℃) 240 265

25、 290 填充時(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 6.3、選擇正交陣列（OA） 從之前已經(jīng)選定的因素?cái)?shù)量和級(jí)別來(lái)看，L9正交陣列將會(huì)被使用。L9被當(dāng)成一個(gè)正交陣列選用是因?yàn)樗m合有三個(gè)級(jí)別的四種因素。L9正交陣列如表3所示。 表3 L9正交陣列 實(shí)驗(yàn)號(hào) 列號(hào) A B C

26、 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

27、 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 7.產(chǎn)品測(cè)試程序 測(cè)試過(guò)程開始于將所有的有效因素的組合參數(shù)輸入注塑機(jī)，就像表4所示。已經(jīng)做了9個(gè)實(shí)驗(yàn)，而且每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有不同的組合。 表4 有效因素的組合參數(shù) 實(shí)驗(yàn)號(hào) 熔融溫度 填充時(shí)間 保壓壓力 保壓時(shí)間 A(℃) B(s) C(﹪) D(s) 1 240

28、 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

29、 0.8 7 290 0.1 90 0.8 8 290 0.3 60 1.0 9 290 0.5 75 0.6 在此之后，產(chǎn)品上的閃爍消除，而且產(chǎn)品從澆道處切斷。該產(chǎn)品的厚度是根據(jù)閃爍和澆道在10個(gè)不同的地方用千分尺自由測(cè)量的。讀數(shù)和它們的平均數(shù)被記錄下了。為了測(cè)量模板的翹曲，千分表和花崗巖塊已經(jīng)被使用。翹曲測(cè)量的程序如下： (a

30、)將模板放在平坦的花崗巖塊表面。 (b)移動(dòng)千分表，直到它的手寫筆感應(yīng)到花崗巖塊表面和千分表之間的值為0 (c)圍繞低于千分表手寫筆的地方移動(dòng)。 (d)模板的最大高度根據(jù)千分表里的范圍和記錄的讀數(shù)來(lái)計(jì)算。 (e)其它板塊的程序重復(fù)進(jìn)行。 得到所有的讀數(shù)之后，撓度z是模板的翹曲變形，根據(jù)公式h-ta=z來(lái)計(jì)算。符號(hào)h,ta和z的定義如圖9所顯示。 圖.9.符號(hào)h,ta和z的定義 接下來(lái)，在實(shí)驗(yàn)中獲得的撓度會(huì)用來(lái)計(jì)算信噪比（S/N）。根據(jù)信噪比，才能確定最佳的組合參數(shù)。收集的數(shù)據(jù)還可以用方差分析方法（ANOVA）分析。根據(jù)這個(gè)方法

31、，已經(jīng)計(jì)算出的貢獻(xiàn)率可以確定哪個(gè)因素將顯著的影響翹曲。 8.結(jié)果與討論 在機(jī)械加工過(guò)程中已經(jīng)做了像鉆削，銑削，攻絲等工序。加工過(guò)程的順序?qū)τ讷@得一個(gè)好質(zhì)量的工作是重要的，而且還節(jié)省了加工時(shí)間。 在加工的過(guò)程中，有一些步驟需要強(qiáng)調(diào)和重視。在鉆孔的過(guò)程中，特別是冷卻通道，使用的鉆孔機(jī)是搖臂鉆床，取代立式鉆床。這是因?yàn)閾u臂鉆床的主軸速度由齒輪控制，而立式鉆床的主軸速度由皮帶控制。因此，搖臂鉆床和立式鉆床相比，能夠生產(chǎn)更高的鉆孔扭矩。 在鉆冷卻通道的過(guò)程中，將會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間，這是因?yàn)殂@的孔相當(dāng)?shù)拇蠛蜕?。它要求?xì)心的加工，這是因?yàn)橐坏┧槠堰M(jìn)了鉆洞里，鉆頭可能會(huì)很容易損壞。因此，碎片必須隨時(shí)

32、從鉆洞內(nèi)移出。另一種方法是分兩步鉆孔。首先，在中心處鉆一個(gè)直徑較小的孔。此后，在先前的孔上鉆要求直徑的孔。這將減少鉆孔的扭矩，從而減少了工具損壞的危險(xiǎn)。 鉆孔前，確定中心的操作非常重要，不可忽視。此操作將引導(dǎo)刀具在正確的位置鉆孔，而且也防止刀具彎曲。在鉆孔操作的過(guò)程中，施加給鉆頭的壓力不能太多。否則將是刀具彎曲，并且導(dǎo)致鉆的孔變得不直。除此之外，在鉆孔工程中要求使用冷卻液。這將降低因摩擦引起的刀具溫度。 在冷卻通道和頂部夾板中有一些攻絲操作。在攻絲孔之前，攻絲刀需要浸泡在潤(rùn)滑劑里。這將減少攻絲操作中的摩擦。完全攻絲每一個(gè)孔需要三個(gè)不同類型的絲錐，但是它們的直徑都相同。第一個(gè)有更多的錐度的攻

33、絲在最后使用。它是通過(guò)采用最小的轉(zhuǎn)矩來(lái)做螺紋。如果在攻絲孔的過(guò)程中感覺非常緊密，碎片應(yīng)當(dāng)被移出。繼續(xù)采用更多的扭矩攻絲可能會(huì)破壞攻絲刀。第二個(gè)攻絲是用來(lái)加深螺紋的，最后一個(gè)攻絲刀是用來(lái)精加工的。在攻絲的過(guò)程中，第一個(gè)攻絲非常重要，而且必須是直的，因?yàn)楫a(chǎn)生的螺紋將會(huì)成為下兩個(gè)攻絲的導(dǎo)向。 產(chǎn)品被生產(chǎn)出來(lái)之后，首先將在花崗巖塊上用千分表測(cè)量其厚度和最大高度。然后，平均厚度，撓度，平均撓度將被計(jì)算。已經(jīng)完成的實(shí)驗(yàn)基于表3。 在確定的S/N比中，越小，質(zhì)量越好的特征已經(jīng)被選中。 越小越好，S/N=

34、﹣10log(MSD) 其中 其中MSD是均方差，y是觀察或數(shù)據(jù)，n是一個(gè)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)次數(shù)。 平均撓度和S/N的計(jì)算結(jié)果比值如表5所示。 表5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié) 實(shí)驗(yàn)號(hào) 控制因素 平均撓度，za(mm) S/N 熔融溫度 填充時(shí)間 保壓壓力 保壓時(shí)間 ℃ s % s 1 240 0.1

35、 60 0.6 0.0679 23.23 2 240 0.3 75 0.8 0.1066 19.16 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

36、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 從表5中的數(shù)據(jù)可看到，平均的S/N比值反應(yīng)表能夠確定。計(jì)算的例子如下，而且結(jié)果歸納如表6所示。 保壓壓力因素， 差異=最高值－最低值=19.677－17.260=2.417 表6 S/N比值反應(yīng)表 熔融溫度(A) 沖壓時(shí)間（B） 保壓壓力（C）

37、 保壓時(shí)間（D） 1級(jí) 21.557 19.000 17.260 21.017 2級(jí) 17.733 17.507 18.667 17.033 3級(jí) 16.313 19.097 19.677 17.553 差異 5.244 1.590 2.417 3.984 根據(jù)表6的數(shù)據(jù)，S/N反應(yīng)圖可以構(gòu)建如圖10-13所示。 熔融溫度(A) 圖.10.熔融溫度S/N反應(yīng)圖

38、 填充時(shí)間(B) 圖.11.填充時(shí)間S/N反應(yīng)圖 保壓壓力(C) 圖.12.保壓壓力S/N反應(yīng)圖 保壓時(shí)間(D) 圖.13.保壓時(shí)間S/N反應(yīng)圖 根據(jù)表6中的S/N比反應(yīng)，最佳的組合參數(shù)設(shè)置可以通過(guò)選擇每個(gè)因素的最高值的級(jí)別來(lái)確定。因此，得到的結(jié)果是A1，B3，C3和D1。這個(gè)結(jié)果也可以從圖10-13里的S/N反應(yīng)圖觀察到。除此之外，表6中的級(jí)別的差異也顯示了哪個(gè)因素更加

39、顯著。影響翹曲的最顯著的因素是熔融溫度和保壓時(shí)間，接下來(lái)是保壓壓力和填充時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模擬結(jié)果之間的比較見表7。 表7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模擬結(jié)果之間的比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 模擬結(jié)果 熔融溫度，A(℃) 240 290 填充時(shí)間，B(S) 0.5 0.3 保壓壓力，C(%) 90 60 保壓時(shí)間，D(S) 0.6 0.6 從表中可看出，除了保壓時(shí)間之外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果和通過(guò)模擬得到的結(jié)果不一樣。這是因?yàn)橛捎诔杀竞蜋C(jī)械的性能導(dǎo)致產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和模具的結(jié)構(gòu)有很大的不同。除此之外，測(cè)量翹曲的儀器的接觸方式也可能影響結(jié)果。這是因?yàn)榍Х直砩系氖謱懝P可能在一定程度上扭曲產(chǎn)

40、品。保壓時(shí)間的參數(shù)和模擬結(jié)果相同是因?yàn)榘b階段只是用于補(bǔ)償收縮。一旦使用了相同的材料，產(chǎn)品就不會(huì)在很多方面有太多的不同。 表5中的數(shù)據(jù)也用ANOVA進(jìn)行分析。通過(guò)比較因素之間的相對(duì)差異來(lái)確定它們的相對(duì)占有百分比。ANOVA將計(jì)算的量比如：自由度，平方和，方差，變方比，純平方和和所占的百分比。這些量的計(jì)算例子如下所示，其結(jié)果總結(jié)在表8中。 表8 ANOVA表 來(lái)源 f S V F P(%) 熔融溫度，A 2 0.008154 0.004077 － 47.30 填充時(shí)間，B 2 0.001123 0.000562 － 6.51 保壓壓力，

41、C 2 0.002975 0.001488 － 17.26 保壓時(shí)間，D 2 0.004987 0.002494 － 28.93 誤差匯集 0 0 0 總和 8 0.17240 100 8.1、自由度(f) 總自由度， 其中N是總數(shù)量 對(duì)于因素A， 其中kA是因素A的級(jí)別數(shù)。 對(duì)于誤差， 8.2、平方和(s) 總平方和， 對(duì)于因素A， 對(duì)于誤差， 8.3、方差(V) 對(duì)于因素A， 對(duì)于誤差， 8.4、變方比(F) 對(duì)于因素A， 和

42、是不確定的，因?yàn)? 8.5、所占的百分比(P) 對(duì)于因素A， 從表8中可看出，ANOVA表的最后一欄表示各因素的占有百分比。表中的結(jié)果表明，熔融溫度所占的比例最大為47.30%。保壓時(shí)間所占的比例為28.93%，接下來(lái)是保壓壓力為17.26%。填充時(shí)間不是重要的因素，只占6.51%。這些結(jié)果與模擬結(jié)果相當(dāng)類似。雖然所占百分比的值不一樣，但是它表明熔融溫度，保壓壓力和保壓時(shí)間是重要因素，而填充時(shí)間就對(duì)翹曲缺陷沒多大的影響了。 9.結(jié)論 塑料注射成型在制造工藝中是一個(gè)非常重要的領(lǐng)域。有許多的塑料產(chǎn)品是用注射模具生產(chǎn)出來(lái)的。一般來(lái)說(shuō)，注射模具過(guò)程包括四個(gè)階段：模具設(shè)計(jì)，模具制

43、作，修改和機(jī)器設(shè)置。這些階段的解釋如下： （a） 模具設(shè)計(jì)—在設(shè)計(jì)過(guò)程中，模具設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)考慮一些因素，例如：機(jī)械性能，冷卻通道的位置，澆口的尺寸等。 （b） 模具制作—模具制造者應(yīng)當(dāng)知道哪些類型的加工工藝更合適。除此之外，規(guī)劃的過(guò)程也需要節(jié)省時(shí)間。 （c） 模具修改—不是每一個(gè)設(shè)計(jì)和制作的模具都能成功地生產(chǎn)產(chǎn)品。因此，必須在模具上做一定的修改。 （d） 機(jī)器設(shè)置—機(jī)器的設(shè)置必須使生產(chǎn)出的產(chǎn)品缺陷最小。 生產(chǎn)出的產(chǎn)品將做翹曲缺陷實(shí)驗(yàn)。通過(guò)使用田口方法，九個(gè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)運(yùn)行?？梢宰畲笙薅鹊販p少翹曲變形缺陷的最佳參數(shù)是：熔融溫度(240℃) ，填充時(shí)間（0.5s）， 保壓壓力（90%）和保壓時(shí)間（0.6s）。在這些因素中，熔融溫度是最有效的因素。然而，填充時(shí)間不是一個(gè)重要因素。