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1、注塑机拉杆应力的超声波在线测量及其在注射成形中的应用注塑机拉杆应力的在线测量, 可提高注塑机的工作寿命 , 提升注射成形制品质量 , 降低生产成本, 对聚合物注射成形具有十分重要的意义。 本文提出了一种在线测量注塑机拉杆应力 , 并应用于注塑机锁模力和模具型腔压力检测的超声波测量新方法。该方法具有无损、在线、经济的优点 , 适宜工业推广。本文的主要研究内容如下 :1 、在分析注塑机工作原理和声弹性现象的基础上 , 建立了超声波在线测量注塑机拉杆应力的数学方法。明确了两个关键参数: 超声波传播时间差与声弹性系数的计算方法。设计并搭建了注塑机拉杆应力的超声波测量系统和辅助验证系统。2、验证了注塑机
2、拉杆应力的超声波测量方法的正确性与有效性, 并讨论了探头晶元直径、超声频率和采样频率对超声波测量结果的影响关系。同时, 为使该超声方法满足工业推广应用 , 分析了不同尺寸模具、不同规格注塑机、环境温度和工作时长对测量精度的影响规律。所有结果中超声波方法和应变计方法测得拉杆应力差方的最大值为2.318(MPa)2, 超声波方法测得拉杆应力标准差的最大值为0.080MPa。 3、建立了超声波在线测量注塑机锁模力的数学方法, 搭建出超声波测量装置和辅助验证系统。 测量实验结果表明 , 该方法可准确测量出注塑机的锁模力。 进一步地 , 将该方法应用于判定注塑机锁模的健康状态, 制定出相关准则 , 并进
3、行了实例验证。不同吨位下超声波和应变计方法测得锁模力差的最大值为4.319 kN,偏差占比 4.1%;超声波方法测得锁模力标准差的最大值为0.973 kN 。 4、建立了超声波测量模具型腔压力的新思路, 推导出型腔压力的超声测量数学方法, 并搭建了超声波测量装置和辅助验证系统。测试实验结果表明, 该方法可准确测量出型腔压力。同时 , 分析了不同锁模力和不同注射材料的适用性。进一步地 , 将型腔压力的超声测量方法应用于注射成形过程中 V/P 转换点和保压压力的检测。超声波和压力传感器方法测得的型腔压力分别为 43.14 MPa和44.98 MPa相差4.27%。本文提出了注塑机拉杆应力、锁模力和型腔压力的超声波测量新方法, 在分析基本理论的基础上, 建立了相关测量数学方法和系统, 确认了超声波测量方法的准确性、 重复性并具备工业化应用的适用性。 本文的研究成果有助于提高注塑机的工作寿命, 提升注射成形制品的质量, 具有广阔的应用前景。