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基于Moldflow与正交试验法的注塑参数优化
摘要
本研究旨在通过基于Moldflow与正交试验法的注塑参数优化，提高注塑制品的质量，并降低注塑生产成本。首先利用Moldflow软件模拟了不同注塑参数条件下的流道温度、成型时间、注塑压力、模具温度等参数，并确定了针对塑料制品最优的注塑参数组合。然后，通过正交试验法将优选得到的注塑参数进行验证及优化，进一步提高塑料制品品质，为塑料注塑生产提供更好的技术支持。
关键词：Moldflow；正交试验法；注塑参数优化；塑料制品
Abstract
ThisstudyaimstoimprovethequalityofinjectionmoldedproductsandreducethecostofinjectionmoldingproductionthroughinjectionmoldingparameteroptimizationbasedonMoldflowandorthogonalexperimentaldesign.Firstly,usingMoldflowsoftwaretosimulatetheflowchanneltemperature,moldingtime,injectionpressure,moldtemperatureandotherparametersunderdifferentinjectionmoldingconditions,anddeterminetheoptimalinjectionmoldingparametercombinationforplasticproducts.Then,throughtheorthogonalexperimentaldesign,theoptimizedinjectionmoldingparametersarevalidatedandoptimized,andthequalityofplasticproductsisfurtherimproved,providingbettertechnicalsupportforplasticinjectionmoldingproduction.
Keywords:Moldflow;Orthogonalexperimentaldesign;Injectionmoldingparameteroptimization;Plasticproducts
引言
注塑生产是目前塑料加工领域中最广泛应用的一种生产方式，其生产效率高、成本低、制品质量稳定等优点，使得其在日常生产中得到广泛的使用。然而，注塑制品的品质稳定性受注塑参数影响较大，一般情况下，注塑制品的缺陷主要包括热熔物料不充满模腔、热熔物料收缩不均匀、热熔物料表面易出现瑕疵等等，这些问题不仅会导致塑料制品的外观不佳，而且还会降低塑料制品的使用寿命。因此，如何通过合理的注塑参数控制，提高注塑制品品质，降低生产成本，是注塑生产中急需解决的问题。
正交实验设计（Orthogonalexperimentaldesign），是一种以最小试验量、最快速度、最低费用，确定多因素多水平影响因素和响应值之间关系的试验方法。正交试验法具有试验量小、试验设计合理、分析效果好等优点，被广泛应用于物理实验、化学实验、生物实验、工程实验等多个领域。本文基于Moldflow软件模拟注塑参数，结合正交试验法进行注塑参数优化，以提高塑料制品的品质稳定性和生产效率。
材料与方法
注塑参数模拟
选择常用的ABS纯树脂为注塑制品原料，通过Moldflow软件对注塑参数进行仿真模拟，从而确定不同注塑参数对于塑料制品品质的影响。注塑参数选择如下：成型温度为200℃，注塑压力分别为50MPa、70MPa、90MPa，模具温度分别为70℃、80℃、90℃，注塑时间分别为1s、2s、3s。
正交试验设计
将注塑参数进行正交试验表的设计，共三因素三水平的正交表设计。由Moldflow仿真结果可知，最优的注塑参数条件为：成型温度为200℃，注塑压力为90MPa，模具温度为80℃，注塑时间为2s。在此基础上，放缩试验因素，得到注塑制品相应的试验方案，如表1。
表1注塑参数正交试验表
试验次数压力（MPa）途料温度(℃)时间(s)
150701
270802
390903
470703
590801
650902
790702
870901
950803
注塑模具及注塑成型
根据注塑参数正交试验表制备塑料制品样品。把制品放入注塑机，并进行注塑成型。样品制品的尺寸为长×宽×高=100mm×80mm×20mm，按每组8个制品计。
试验结果分析
记录注塑生产过程中的参数，并分别对试验样品的母材拉伸性能、拉伸强度、冲击性能、硬度等进行测试，以评价各注塑参数条件下塑料制品品质的差异。并利用SPSS软件进行数据处