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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及注塑成型检测领域,尤其涉及一种基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法。
技术介绍
1、注塑成型加工过程中,聚合物流动性(黏度)评估取决于材料的组成、工艺参数和制造场景,其在线检测可以极大地简化传统工艺参数的优化工作,并实现聚合物熔体状态的调控。通过传统的毛细管、旋转、平板流变仪等测量的离线黏度忽略了注射成型中熔融树脂的真实加热和剪切波动历史,无法满足实际制造需求。
2、狭缝和毛细管结构为熔体流动状态的在线检测创造了条件,两种结构均可表征成型加工过程中物料的流变状态,包含真实的加工历程。前者限制结构的厚度,简化为准二维模型。后者在柱坐标下,采用hagen-poiseuille原理开展计算。在实际应用过程中,尤其在注塑成型中,狭缝和毛细管结构并不多见,实际的模具型腔形状各异,限制了整个结构的应用场景。因此现有技术仍无法直接应用于实际生产过程中,在注塑成型过程中实现复杂模具结构中熔体流动状态的在线检测识别仍存在诸多困难。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术提出一种基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法。
2、具体技术方案如下:
3、一种基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法,包括以下步骤:
4、步骤一:注塑模具内部设置有型腔流道,聚合物熔体在型腔流道中流动,取聚合物熔体流动方向为z轴,在型腔流道外表面设置压力传感器;
5、步骤二:开展注塑成型试验,使用压力传感器测量充填过
6、步骤三:根据哈根-泊肃叶流动模型,得到聚合物熔体的平均速度uz,avg,表达式如下:
7、
8、式中,uz为型腔流道内的熔体速度,η为聚合物熔体在充填过程的黏度,δp为充填过程的压力变化值,δt为充填过程的时间变化值,d为型腔流道内径,l为型腔流道长度;
9、对[t0,tv]时间域内的压力变化进行积分,确定黏度η与压力变化的积分的关系,表达式如下:
10、
11、步骤四:由于d、l已知,得到等效黏度ηflow,表达式如下:
12、
13、步骤五:对等效黏度ηflow数据与标准数据库中的真实黏度ηreal数据进行相关性分析,并建立等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间的关联模型。
14、进一步地,所述步骤五中,相关性分析具体通过以下操作实现:
15、通过pearson相关系数cor进行相关分析,以确定等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间的线性关系程度,相关系数cor的表达式如下:
16、
17、式中:x表示等效黏度ηflow中的变量,y表示真实黏度ηreal中的变量,为x的均值,为y的均值。
18、进一步地,若|cor|≤0.3,则等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间不存在线性相关;
19、若0.3≤|cor|≤0.5,则等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间为低度线性关系;
20、若0.5≤|cor|≤0.8,则等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间为显著线性关系;
21、若|cor|>0.8,则等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间为高度线性关系。
22、进一步地,若ηflow与ηreal之间为显著线性关系或高度线性关系,则建立等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间的关联模型,该关联模型的表达式如下:
23、ηflow=aηreal+b
24、式中,a和b分别为拟合系数。
25、进一步地,所述注塑模具内部设置有型腔流道,型腔流道末端为型腔浇口,聚合物熔体沿z轴流动到此处注塑成型得到型腔制品。
26、本专利技术的有益效果是:
27、(1)本专利技术拓展了压力传感器的功能,基于压力信息获得熔体的真实黏度状态,实现了在线的、基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测,最终获得熔体充填过程中的真实黏度数据,提高了在线获取真实黏度数据的精度。
28、(2)本专利技术可用以分析熔体在注塑成型过程中流动状态,可用于评估注塑成型充填过程熔体的流动阻力,方便实用、方法简单、通用性更强,测量精度较高。
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1.一种基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法,其特征在于,所述步骤五中,相关性分析具体通过以下操作实现:
3.根据权利要求2所述的基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法,其特征在于,若|Cor|≤0.3,则等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间不存在线性相关;
4.根据权利要求3所述的基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法,其特征在于,若ηflow与ηreal之间为显著线性关系或高度线性关系,则建立等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间的关联模型,该关联模型的表达式如下:
5.根据权利要求1所述的基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法,其特征在于,所述注塑模具内部设置有型腔流道,型腔流道末端为型腔浇口,聚合物熔体沿z轴流动到此处注塑成型得到型腔制品。
【技术特征摘要】
1.一种基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法,其特征在于,所述步骤五中,相关性分析具体通过以下操作实现:
3.根据权利要求2所述的基于充填过程压力积分的模内聚合物流动状态检测方法,其特征在于,若|cor|≤0.3,则等效黏度ηflow与真实黏度ηreal之间不存在线性相关;
4....
【专利技术属性】
技术研发人员:赵南阳,许忠斌,毕明铖,金胜祥,朱科,陆国栋,
申请(专利权)人:余姚市机器人研究中心,
类型:发明
国别省市:
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