【摘要】注塑件成型工艺相对复杂，并且对制品的质量影响深远，从这个角度看，实现工艺参数的优化便成为提升注塑件成型质量的重中之重，通过科学的选择管控时间节点，改变相应的注射流率，进而加快熔体前沿部位的前进速率，确保熔体的前沿速率在充填时均等化。本文通过分析注塑件成型的影响因素以及各类工艺参数，经由构建合乎实际需要的数学模型，为注塑件成型质量的有序提高提供系统的、可靠的方案。

　　【关键词】工艺参数；注塑件；成型质量；影响；注射流率

　　注塑成型已成为塑料的重点加工形式，在“注塑模具充填-冷却”的循环链条中，因材料自身的特性以及相对繁琐的加工条件，使材料的成型历经相对较长的状态变化，如固体的运送、熔融、熔体运输、压实、牢固、纤维取向等。注塑件的成型不单使材料拥有了一定的尺寸及形态，更使材料的性能及组织结构有了根本性的更新。成型加工工艺的终极目标便是产生较高品质和高使用价值的注塑制品，然而，假若工艺参数存在彼此之间的制约和影响关联，仅凭操作经验是很难获得最优质的加工工艺办法的。所以说，怎样将当代前沿的优化设计方案贯穿于聚合物的成型加工之中，已是当下成型加工所面临的重大课题。

　　一、注塑件成型质量控制的发展趋势

　　注塑成型技术的发展日臻完善，注塑制品在汽车、家用电器等科技制造领域中运用日趋广泛。同时，对制品的性能、结构及技术也提出了新的更高的要求。注塑件成型是一个技术上比较复杂的过程。通常情况下，影响注塑制品质量的要素主要有以下几类：工艺参数、材料参数、设备参数和扰动。工艺参数集中体现了注塑件成型阶段的材料状态、该参数受材料参数、设备参数的影响程度强烈，注塑成型中的工艺参数表现在：熔体压力大小、熔体气温等，当然，这些参数虽被分配到各有差异的范围，但彼此间的联系依然密切，并且相互影响。其中，工艺参数取决于材料参数和设备参数。工艺参数要求的高低，关乎材料参数和设备参数的选择，进而影响注塑机及相应材料的最终确认。因材料特征及工艺的复杂性，使注塑技术预测制品品质的作用大打折扣，有鉴于此，提升注塑件制品的性能及品质被提上该领域的议事日程。

　　二、影响注塑成型品质的主要因素探讨

　　在注塑成型阶段，充填异常关键，聚合物的熔体依靠高压注入到冷的模具型腔，使模具得以充满，在动态化填充时，模具型腔内部的熔体前部速率越快，表面取向所致的翘曲形变会加深，较为成功的充填模式是在熔体前沿速度相同的前提下充满整个模具型腔，所以，管理熔体的前沿速度MFV便是实现注塑成型精密化的重要基础。

　　在充填流动的同时，同MFV紧密关联的是注射流率Q（cm3/s）及型腔内熔体的前沿面积MFA（cm2），彼此关系可表示为：MFV=Q/MFA。针对注塑机械来讲，Q同螺杆速率成正相关关系，MFA同螺杆路程有关，所以，控制在不同方位的螺杆转动速冻就可达到控制MFV的目的。

　　三、注塑件成型的工艺分析

　　1、压力参数

　　一般情况下，压力同注塑件的不少特征相关联，增强注塑件的压力对于熔体充模、减缓注塑件萎缩的进程、增强尺寸平稳度是大有裨益的。然而，注塑件内的取向和应力也同步增长，直接增加了注塑件的脱模难度，使注塑件外表结构受损，从总体来看，注塑压力偏高对产品性能的维持是有所帮助的，然而，假若压力超过限度值则极易导致熔体出现流动，在注塑件内表产生泡沫、纹裂，以致烧损注塑件。另外，还会使注塑件出现溢料现象，增加其内应力，使其发生翘曲和形变，在脱模阶段极可能产生划伤、纹裂，给模具带来不利影响。

　　2、时间参数

　　注射时间作为管理注射速率的一类参数，其与注射速率呈负相关关系，注射速率的大小关注塑件的性能。提升注射速率可极大地增加充模压力，使充模操作时，热量不致于过度地流失，模腔内部的气温分布相对均匀，所制备的样品密实度高，有利于使样品收缩率下降，使熔接缝的强度更加牢固。注射速率的稳步提高可增强制品的使用性能，然而，注射速率过高，压力受损的进度会变坏，使厚度下降，增强注塑件表面的取向性，使熔体出现弹性湍流的现象，造成注塑件的外表的纹裂或飞边。实践表明，注射速率偏离正常值均会降低冲击的强度，假若注射速率异常低下，便会削弱注塑件熔接缝强度，增加内应力，不利于制品力度的合理维持。

　　3、温度参数

　　熔体气温主要由喷嘴和机筒两部位的气温所决定，注射气温的增加可增强熔体流动性。熔体气温的增高，可降低注塑件的内应力、伸拉强度等物理力学性能，而使与流线方向相互垂直的冲击强度有所增强，并可使制品后收缩性能得以下降。熔体气温的增高可增强制品的综合性能，使充模状况得到一定的改观。当熔体气温达到注塑件气温的上限时，会因气体数量的增加使注塑件出现空洞甚至色泽变化等现象，降低制品品质；气温较高所产生的降解作用，还会削弱注塑件的强度，降低其使用价值。

　　四、工艺参数给注塑件成型质量所带来的影响探讨

　　1、注塑模注射速度的优化模型分析

　　针对注射模优化注射速率问题，其优化计算的主要目标便是经由对充填数值展开分析后，取得优化之后的螺杆速度，使MFV在充填中实现均匀化。在构建优化模型时，要关注以下问题：选取控制点最恰当的个数；控制点位所对应的注射速率的最优值；明确螺杆速度的方位。为此，首要的任务便是优化管理区段数N及管理点方位，在加工操作时，可将注射速率的改变设定成分段线性变化；其次，在科学分区段后，要科学选择螺杆速度，力求每个管理点的速率不得高于注塑件速率的最大值，达到充填过程中MFV的同一性。

　　2、模型的求解方法

　　因充填时长及总体积对注射速率的影响是同步的，当控制总体积时，可行解所明确的平均速率较小时，充填时长更久，反之亦然。

　　通常对于一类随机的注射流率，因其自身的随机性，便使其充填时长出现改变，将新充填时长定为tnew，各区段的时长以δt代表，总体积V总、每个区段的充填比例δper、每个区段内部的充填体积Vt存在下列关系：Vt=V总*δper，δti=Vt/Qi。这类求解方案对速率展开了强劲的调整，使其逐步偏离了所产生的随机性，并加快了算法执行效率。

　　结语

　　综上所述，针对影响注塑件成型质量的各种工艺参数的深入分析，可明确在注塑件成型中，熔体前沿速率优化的主要原因，将其运用到生产实践中，有助于增强注塑件成型制品的品质，减少或避免内外表面的成型漏洞，削减制造成本，创造生产效益。

　　参考文献

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