多孔注射的控制方法研究――多孔注射分析

3 多孔注射分析

  3.1 恒壓多孔注射分析

  多孔注射可以很明顯的降低充模時間,但排氣口的數量和位置的確定是一個重要因素。恒壓多孔注射分析采用不同數量和不同位置的注射口為考察對象,研究充模時間的變化和排氣口的數量的變化。注射口壓力全部設置為0.4MPa,不同注射口注射以及結果統計如表4-2。

  從計算結果中發現,注射孔的增加大大降低了充模時間,例如采用4個注射孔注入樹脂所需的時間比4號單孔注射時間降低了86.5%,但為避免干斑,需要設置11個排氣口。已有研究表明排氣孔位置容易產生浸潤不良、氣泡等缺陷,區域氣泡含量大,影響整體制品質量。因此排氣孔并非越多越好。同時也可以看出注射口的位置也是重要影響因素。對于單孔注射,4號所需充模時間幾乎為1號單孔充模時間的兩倍。因此生產高質量制品的目標不僅是尋求合理的注射壓力或注射流量,還要有合理的注射口和排氣口的位置及數量。圖4-7為注射口選擇1和4號時樹脂流動時間圖。

  3.2 不同注射流量分析

  分析了多注射口采用同等注射壓力注射,對于不同的注射口選取不同的注入壓力或注入流量對充模過程的影響進行分析。注射口的注入流量如表4-3。在此條件下,充模時間為369秒,需要設置11個排氣孔,和多孔采用同等注射壓力注射相比,充模時間增加,排氣口數量減少。

  3.3 優化控制思想

  從前面分析中,優化的注射方式可以選擇從恒流量注射過渡到恒壓注射,以消除因恒壓注射在開始階段產生過大壓力梯度而造成的預型體變形。而若采用多孔同時開始注射,對合理排氣口的預測較為困難,同時可能為避免干斑,出現排氣口過多的情況,從而影響制品質量。因此,可以采用如下的注射設計思想。先,在剛開始時刻,3和3號注射口關閉,注射口1和4采用流量注入方式,1和4注射口位置的壓力達到PT后改為恒壓注射。當樹脂流動前沿到達2和3號孔,而且2和3號當前位置壓力超過某一設置P 時,注射口打開,并以某一流量開始注射,壓力達到PT后同樣改為恒壓注射直到充模完成。

  從采用1號和4號注射口充模過程圖4-7中也可以看出,面罩兩側有明顯的滯后狀態,因此所設計的充模方式可以彌補這種缺陷,設計是比較合理的。在表4-4設計的注射方式下,注射口壓力曲線如圖4-8,計算得出充模時間為417秒,排氣口位置為6個,即在消除干斑的前提下,又避免看充模速度過快導致的浸潤不良,得到了比較理想的結果,樹脂流動趨勢如圖4-9,充模時間分布如圖4-10。