1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET. HYPERLINK 本科畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)（論論文）外文參考文文獻(xiàn)譯文文及原文文學(xué) 院 機(jī)電工工程學(xué)院院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)制造造及其自自動(dòng)化 年級(jí)班別 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 * 指導(dǎo)老師 * 2010年年6月注塑模的新新型冷卻卻道設(shè)計(jì)計(jì)A B MM Saiifulllahh, S.HH. Massoodd andd Igoor Sbaarskki摘要注塑模是大大規(guī)模生生產(chǎn)中最最通用和和最重要要的手段段之一。在在這個(gè)過過程中，因因?yàn)槔鋮s卻系統(tǒng)幾幾乎決定定了注塑塑周期而

2、而使得其其變得尤尤加重要要。好的的冷卻系系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)可以降降低周期期而獲得得穩(wěn)定的的零件尺尺寸。本本文講述述一種專專門為注注射成型型模具設(shè)設(shè)計(jì)的新新型方形形截面冷冷卻道，以以某工業(yè)業(yè)零件為為例，利利用molldfllow模擬分分析軟件件，對(duì)該該新型冷冷卻道系系統(tǒng)與普普通冷卻卻道進(jìn)行行各種模模擬與實(shí)實(shí)驗(yàn)，并并進(jìn)行對(duì)對(duì)比分析析。利用用微型注注塑機(jī)對(duì)對(duì)塑件試試樣進(jìn)行行多種實(shí)實(shí)驗(yàn)，對(duì)對(duì)比結(jié)果果將以溫溫度對(duì)模模具表面面、冷卻卻時(shí)間或或者塑件件凍結(jié)時(shí)時(shí)間的影影響描述述出來(lái)，最最終以達(dá)達(dá)到降低低塑件周周期。關(guān)鍵詞：共共形冷卻卻道，molldfllow周期，方方形簡(jiǎn)介生產(chǎn)塑件中中，注射射模是一一種廣為為利用的的

3、制造工工藝1。注射射模的基基本原則則是固體體聚合物物在熔融融狀態(tài)下下注射進(jìn)進(jìn)模腔內(nèi)內(nèi)，經(jīng)過過冷卻，然然后在模模中被頂頂出。因因此注射射模工藝藝過程涉涉及到填填充階段段，冷卻卻階段和和頂出階階段。因因此注射射模的工工藝過程程主要就就是決定定于成型型周期，而而冷卻時(shí)時(shí)間又是是最重要要的一個(gè)個(gè)步驟。成成型的冷冷卻時(shí)間間決定了了生產(chǎn)塑塑件的速速度。一一直以來(lái)來(lái)，現(xiàn)代代工業(yè)中中，時(shí)間間與成本本有著很很大的關(guān)關(guān)連，生生產(chǎn)時(shí)間間越長(zhǎng)成成本越高高。降低低零件冷冷卻時(shí)間間將會(huì)大大大提高高生產(chǎn)速速率和降降低成本本。因此此在典型型的成型型過程中中，了解解并優(yōu)化化熱傳導(dǎo)導(dǎo)是非常常重要的的。注塑塑件和模模具之間間的熱交

4、交換對(duì)注注射成型型的經(jīng)濟(jì)濟(jì)行為起起著決定定性的因因素。必須達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)下（即即可以脫脫模時(shí)）才才能將塑塑件熱量量釋放。需需要達(dá)到到這個(gè)狀狀態(tài)的時(shí)時(shí)間叫做做零件冷冷卻時(shí)間間或者凍凍結(jié)時(shí)間間。正確確的冷卻卻系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)必須須使得聚聚合塑料料件與模模具之間間有最佳佳的熱傳傳導(dǎo)。在在傳統(tǒng)的的模具中中，通過過在模心心和模腔腔里創(chuàng)建建直孔，然然后通以以冷卻液液并導(dǎo)走走聚合塑塑料件多多余的熱熱量，可可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)降低冷冷卻時(shí)間間。這種種加工孔孔的方法法依賴于于普通加加工工藝藝，例如如鉆孔，卻卻不能生生產(chǎn)復(fù)雜雜的輪廓廓狀通道道或者立立體空間間里的隱隱藏部位位。另一種適合合模腔和和模心形形狀的方方法可以以為注塑塑

5、模工藝藝提供一一種更好好的熱傳傳導(dǎo)方案案，因此此可以優(yōu)優(yōu)化周期期。這種種辦法利利用不同同平面的的交錯(cuò)輪輪廓通道道，與模模具表面面盡可能能貼近，以以增加對(duì)對(duì)熔融聚聚合物熱熱量的吸吸收，這這種方法法保證了了塑件冷冷卻的一一致性和和效率。目目前，隨隨著快速速成型的的利用，例例如直接接金屬沉沉積（DMD），直直接金屬屬激光燒燒結(jié)（DMLLS）和許許多先進(jìn)進(jìn)的計(jì)算算機(jī)輔助助工程（CAE）軟件件，更多多高效的的冷卻道道可以通通過復(fù)雜雜布局與與交錯(cuò)截截面的設(shè)設(shè)計(jì)和制制造獲得得。本文講述一一種為注注射模而而設(shè)計(jì)的的方形截截面的冷冷卻道（SSCCCC），以某某工業(yè)塑塑件的圓圓盤形作作為試樣樣進(jìn)行模模擬試驗(yàn)驗(yàn)，并

6、通通過MPI軟件將將之與普普通直冷冷卻道（CSCC）進(jìn)行行對(duì)比。對(duì)對(duì)比得出出的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)論也也是通過過SSCCCC和與CSCCC對(duì)圓盤盤的注塑塑試樣的的影響進(jìn)進(jìn)行對(duì)比比而得出出。結(jié)果果顯示SSCCCC相對(duì)于CSCCC，有著著更加好好的冷卻卻和溫度度分布效效果。塑件設(shè)計(jì)與與模具設(shè)設(shè)計(jì)塑件設(shè)計(jì)圓盤塑料件件有PP聚合物物組成，如如圖1（a），由Proo-Ennginneerr設(shè)計(jì)，后后以IGEES格式導(dǎo)導(dǎo)出文件件并將之之導(dǎo)入MPI進(jìn)行分分析。塑塑件體積積是1777.9ccm3，質(zhì)量量為1622.3gg。試樣樣同樣也也是由Pro-Enggineeer設(shè)計(jì)，如如圖1（b），實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果通過兩兩種材料料PP

7、和ABS進(jìn)行過過處理，試試樣體積積是8.88 cmm3，ABS和PP的質(zhì)量量分別為為8.668g、8.113g。 圖1(a) 圓盤塑塑件的CAD模型 圖1(bb) 試件CAD模型模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)已已經(jīng)通過過Proo-Ennginneerr的模具具設(shè)計(jì)模模塊完成成并通過過數(shù)控機(jī)機(jī)床加工工制造。模模具分為為兩部分分，模心心與模腔腔，如圖圖2。SSCCCC通過CNC加工，一一部分在在腔板上上，另一一部分在在心板上上，板與與板之間間通過螺螺釘連接接，為了了避免水水泄漏，使使用液體體墊圈（佩馬特克斯）。圖2 兩塊塊腔板與與心板的的CAD裝配圖圖分析和分析析結(jié)果使用MPII模擬軟軟件對(duì)塑塑件進(jìn)行行分析5。

8、分析析順序是是流動(dòng)冷卻翹曲分分析。使使用PP聚合物物作為分分析對(duì)象象，對(duì)CSCCC和SSCCCC進(jìn)行比比較分析析。CSCCC的直徑徑是12mmm，SSCCCC的長(zhǎng)度度是12mmm，如圖3。全局局網(wǎng)格劃劃分的平平均長(zhǎng)度度是0.9995ccm，CSCCC個(gè)SSCCCC的網(wǎng)格格單元數(shù)數(shù)目分別別為129944和122291. 圖3（a）CSCCC的MPI分析 圖3（b）SSCCCC的MPI分析冷卻介質(zhì)溫溫度都是是25C。雷諾諾數(shù)為10000，熔融融溫度為為2300C，比較較結(jié)果如如圖4，圖中中表明了了SSCCCC相對(duì)于CSCCC，有更更好的溫溫度分布布和更少少的冷卻卻時(shí)間。對(duì)CSCC而言，除了頂部位置

9、外，大部分都在24S冷卻，然而SSCCC需要的時(shí)間是少于20S。同時(shí)，CSCC的冷卻時(shí)間在0.4693.7S之間，SSCCC則在0.387.15S之間。因此，使用SSCCC方案，可以降低5S的冷卻時(shí)間即35%的冷卻時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)論和和結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論通通過使用用圓形塑塑件試樣樣獲得，制制造試樣樣的模具具如圖5。塑件件直徑為40mmm，厚7mm。模具具大小為為10102.55cm33。模具具材料是是低碳鋼鋼。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)通過微微型注射射機(jī)（TECCHSOOFT微型注射射機(jī)）完完成，如如圖6，TC008 KK型的PCIIO技術(shù)用用來(lái)測(cè)量量試件頂頂部和底底部表面面的溫度度。ABS和PPP材料的的熔融溫溫度達(dá)到到

10、2500C，冷卻卻介質(zhì)是是普通水水，室溫溫是25C，因此此水是冷冷卻水，CSCCC和SSCCCC的直徑徑是5mm。使用用兩個(gè)溫溫度計(jì)，試試件每一一刻的表表面溫度度都被測(cè)測(cè)量到。圖7和圖8的溫度分布比較表明了，試件頂部與底部的降溫需要30S。 圖5（a）SSCCCC的低碳碳鋼模心心和模腔腔 圖5（b）CSCC的低碳碳鋼模圖6注射模模的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)設(shè)備圖7 AABS溫度比比較點(diǎn)圖8 PPP溫度比比較點(diǎn)從圖7可以以知道，對(duì)對(duì)于ABS，使用SSCCCC方案時(shí)時(shí)，試件件的頂部部和底部部表面溫溫度比CSCCC更早達(dá)達(dá)到冷卻卻溫度。對(duì)對(duì)于SSCCCC，在注注射后，最最大的頂頂部和底底部溫度度記錄是是53.36C

11、、52.1C。30S后，溫溫度下降降到42.47C、43.07C。然而而對(duì)于CSCCC，它的的溫度是是53.24、52.01 和 47.47、47.2C。因此此使用SSCCCC可以達(dá)達(dá)到45C的下降降。同樣樣結(jié)果也也在PP試件中中獲得，從從圖8可以看看出，使使用SSCCCC后，溫溫度可以以下降23C。在實(shí)驗(yàn)過程程中，使使用了60個(gè)同樣樣的試件件，數(shù)據(jù)據(jù)的結(jié)果果幾乎一一致，圖圖9所示為ABS何PP的樣本本。圖9 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)用的樣樣品試件件（左為為ABS，右為PP）結(jié)論冷卻過程是是注射模模的中最最重要的的一個(gè)過過程，因因?yàn)樗３３Ｕ剂肆酥芷诘牡囊话耄瑫r(shí)也直直接影響響著塑件件產(chǎn)品的的收縮，彎彎曲和翹

12、翹曲，因因此設(shè)計(jì)計(jì)好冷卻卻道是非非常重要要的，因因?yàn)樗坝绊懼a(chǎn)效率率和產(chǎn)品品質(zhì)量。MPI模擬結(jié)結(jié)果和實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果證明了了使用方方形截面面冷卻道道有效降降低了35%的冷卻卻時(shí)間，注注射周期期縮短了了20%。因此此大大的的改善了了注塑件件的生產(chǎn)產(chǎn)效率和和產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量。致謝在此我感謝謝Merrediith女女士，菲菲爾沃森森工程及及工業(yè)科科技以及及斯威本本科技大大學(xué)的數(shù)控加加工與模模具制造造技術(shù)學(xué)學(xué)院對(duì)我我這次的的支持。參考文獻(xiàn)D.V. Rossatoo, DD.V. Roosatto andd M.G. Rossatoo, IInjeectiion Mouuldiing Hanndboook3

13、3-rdd ed, Bosstonn, Klluweer AAcaddemiic Pubblissherrs, (20003).X. XXu, E. Sacch aand S .Alllen, Thhe DDesiign of Connforrmall Coooliing Chaanneels In Injjecttionn Mooulddingg tooolss, JJ. oof MMateer. Proocesssinng TTechhnollogyy, 1164-1655,ppp 12294-13000,(20005).D.E. Dimmla, M. CCamiilottto, annd

14、 FF. MMianni: Desiign andd opptimmizaatioon oof cconfformmal cooolinng cchannnells iin iinjeectiion mouuldiing toools, J. off Maaterr. Prroceessiing Tecchnoologgy, 1644-1665, pp 12994-113000(20005).A B SSaiffulllah, S. H. Maasoood aand Wgoor SSbarrskii, cyyclee tiime opttimiizattionn annd ppartt quu

15、aliity impprovvemeent usiing novvel cooolinng cchannnells iin pplassticc injjecttionn mooulddingg. AANTECCNPPE20009,USAA.微注射成型型：零件件脫模的的表面處處理效果果C.A. Griiffiithss1, S. S. Dimmov11,E.B. Brooussseauu1, C. Choouquuet22, JJ. GGaviilleet2, S. Biigott11Manuufaccturringg Ennginneerringg Ceentrre, Carrdifff U

16、Univverssityy, CCarddifff CFF24 3AAA, UUK2Frennch Atoomicc Ennerggy CCommmisssionn (CCEA), LLaboorattoryy off Innnovvatiion forr Neew EEnerrgy Tecchnoologgiess annd NNanoomatteriialss (LLITEEN), 3880544 Grrenooblee, FFrannce摘要微注射成型型作為一一種仿制制成型方方法，是是微型制制造的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)之一，對(duì)對(duì)過程的的理解約約束著已已選定的的生產(chǎn)路路線，這這一點(diǎn)在在設(shè)計(jì)階階段和大

17、大規(guī)模生生產(chǎn)中非非常必要要的。在在這項(xiàng)研研究中一一種模具具表面處處理被用用作研究究那些擁?yè)碛形⒂^觀特征的的零件的的脫模效效果，特特別是一一種表層層涂有類類金剛石石碳（DLC）的模模具將會(huì)會(huì)與沒有有涂有DLC的同種種模具進(jìn)進(jìn)行對(duì)比比。通過過一連串串的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)測(cè)試出出四個(gè)工工藝參數(shù)數(shù)的影響響融化和和模具溫溫度，冷冷卻和彈彈出時(shí)間間，這些些工藝參參數(shù)將會(huì)會(huì)用來(lái)評(píng)評(píng)價(jià)脫模模過程，利利用兩種種高分子子材料PP和ABS，重點(diǎn)關(guān)關(guān)注脫模模力，最最終引出出DLC表面處處理的影影響和各各種因素素的影響響的結(jié)論論。關(guān)鍵詞：微微注塑模模，表面處處理，脫模，微微流體介紹微流控技術(shù)術(shù)在許多多領(lǐng)域都都廣為運(yùn)運(yùn)用，例例如生物

18、物技術(shù)、流流式細(xì)胞胞儀、醫(yī)醫(yī)療診斷斷和微化化學(xué)。這這種微儀儀器設(shè)備備的成功功發(fā)展高高度依賴賴于能夠夠經(jīng)濟(jì)又又可靠地地生產(chǎn)大大規(guī)模微微型組件件的制造造系統(tǒng)。在在這個(gè)前前提下，聚聚合物的的微注射射成型技技術(shù)是微微型制造造的關(guān)鍵鍵技術(shù)之之一。為為了獲得得經(jīng)濟(jì)可可靠的微微流控技技術(shù)的產(chǎn)產(chǎn)品零件件，了解解影響微微型注射射成型的的因素并并形成系系統(tǒng)性的的研究是是很重要要的。在在成型周周期的凝凝固階段段，聚合合物熔體體在模腔腔壁上收收縮并成成型。在在這個(gè)發(fā)發(fā)展階段段，零件件的內(nèi)部部應(yīng)力必必須被克克服，以以避免隨隨后造成成的局部部偏移。在在打碎聚聚合物和和模腔之之間的粘粘料時(shí)，為為了避免免翹曲變變形，抑抑止局

19、部部偏移的的最大等等效應(yīng)力力不應(yīng)超超過材料料的拉伸伸屈服應(yīng)應(yīng)力1。因此此，影響響脫模過過程的因因素必須須加以研研究，避避免因?yàn)闉樗芗冏冃味煸斐善茐膲牧慵靥卣骱鸵敫喽嗟膬?nèi)部部應(yīng)力。本本文將講講述那些些擁有微微觀特征征的零件件，在不不同的表表面處理理下表現(xiàn)現(xiàn)出來(lái)的的效果。本本文由如如下的幾幾部分組組成，下下一章將將研究影影響排出出的重要要因素，尤尤其零件件成型動(dòng)動(dòng)力和表表面處理理方式。然然后，把把那些檢檢測(cè)脫模模的腔涂涂料影響響所用到到的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝置和和測(cè)試工工具用實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果描繪出出來(lái)。最最后列出出實(shí)驗(yàn)結(jié)結(jié)果，并并分析微微注射成成型的表表面處理理和脫模模力之間間的關(guān)系系。脫模因素拔模力

20、聚合物注射射成型過過程中，對(duì)對(duì)零件和和模具之之間粘附附力的預(yù)預(yù)測(cè)是一一項(xiàng)很復(fù)復(fù)雜的任任務(wù)，由由于它依依賴于產(chǎn)產(chǎn)品的幾幾何與工工藝參數(shù)數(shù)，如過過程中的的溫度、壓壓力調(diào)控控。脫模模力（釋釋放力）被被定義為為模具與與聚合物物界面之之間的總總摩擦力力。以往往對(duì)注射射成型和和脫模的的研究，實(shí)實(shí)例表明明摩擦因因素是非非常難解解釋的。同同時(shí)它表表明注射射壓力對(duì)對(duì)脫模力力的影響響并不顯顯著，在在過程中中，它的的摩擦系系數(shù)與公公布出來(lái)來(lái)的摩擦擦系數(shù)大大相徑庭庭。鑒于于頂針的的數(shù)量對(duì)對(duì)拔模力力的影響響，具體體而言，成成型零件件的壓力力分布與與頂針的的數(shù)量成成反比。在在另一項(xiàng)項(xiàng)研究中中，脫模模力的大大小隨著著模具的

21、的表面粗粗糙度的的增加而而增加。保保壓壓力力和腔體體的表面面溫度對(duì)對(duì)脫模力力的影響響很大。綜合了大的的表面容容積比和和大側(cè)面面比的微微觀特征征，目前前微注射射成型面面臨的挑挑戰(zhàn)是：降低拔拔模力和和模具的的磨損，以以保證出出品最佳佳的機(jī)械械的性能能、結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定性性，并增增加模具具的使用用壽命。模具涂層運(yùn)用表面處處理可以以用來(lái)改改善模具具表面的的耐磨性性。同時(shí)時(shí)，可以以通過傳傳統(tǒng)的方方法去降降低表面面的磨損損低，如如加熱處處理和氮氮化處理理。過往往研究表表明物理理汽相淀淀積技術(shù)術(shù)和化學(xué)學(xué)汽相淀淀積技術(shù)術(shù)不但使使模具耐耐磨性顯顯著提升升，而且且注塑件件的質(zhì)量量也因?yàn)闉榘文ＡαΦ慕档偷投玫降搅烁纳粕?/p>

22、。模具的涂層層在使用用類金剛剛石碳的的脈沖激激光淀積積技術(shù)對(duì)對(duì)模具進(jìn)進(jìn)行表面面處理后后，它的的表面硬硬度提高高到了70GGPa。優(yōu)化化沉積可可以使類類金剛石石碳表面面精度達(dá)達(dá)到m級(jí)（0.0050.2），足足足比陶陶瓷涂層層低了一一個(gè)數(shù)量量級(jí)。除除此之外外，模具具涂層還還可以阻阻止不良良聚合物物和模具具的相互互作用。為為醫(yī)療產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)微型模模具存在在著釋放放金屬離離子的危危險(xiǎn)。例例如鎳是是一種常常見的接接觸過敏敏原，同同時(shí)它也也是用于于制造微微型模具具的材料料，通過過涂抹腔腔體，模模具與聚聚合物之之間的隔隔膜就形形成了。而而且，由由于類金金剛石碳碳涂層的的非晶體體特性，它它可以引引入可調(diào)調(diào)抗菌

23、成成分，從從而達(dá)到到對(duì)抗污污染?；谶^往往的研究究，可以以清楚地地知道表表面處理理可以降降低拔模模力和模模具的磨磨損。這這項(xiàng)研究究探討了了模具涂涂層在微微注射成成型的脫脫模部位位的效果果。實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)材料選用兩種常常用的注注塑成型型材料來(lái)來(lái)進(jìn)行計(jì)計(jì)劃的實(shí)實(shí)驗(yàn)ABS和PC，執(zhí)行行微注射射成型的的機(jī)器是是巴頓菲菲爾50微型系系統(tǒng)。零件設(shè)計(jì)和和模具制制造在這項(xiàng)研究究中，該該設(shè)計(jì)零零件尺寸寸是15mmm20mmm1mm微射流流平臺(tái)(圖1)，該設(shè)設(shè)計(jì)所包包含的特特征都是是在微射射流平臺(tái)臺(tái)中常見見的，如如冷料穴穴和流道道。引腳腳直徑是是500m，高度600m，交叉叉位置的的主流道道尺寸是是2000200

24、m，兩個(gè)個(gè)相同的的模具都都用黃銅銅制造。他他們通過過微加工工制作出出來(lái)。動(dòng)動(dòng)模與定定模被裝裝配到主主模上，然然后檢查查其并行行性和配配合的緊緊閉性。圖1 微射射流平臺(tái)臺(tái)和頂出出位置類金剛石碳碳表面處處理類金剛石薄薄膜是在在一個(gè)低低頻等離離子體化化學(xué)氣相相沉積反反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)形成。沉沉積前，首首先將基基板置于于超聲波波清洗機(jī)機(jī)中，并并用丙酮酮和乙醇醇清洗，然然后在Ar+H2下進(jìn)行行等離子子刻蝕，為為了提高高附著力力，利用用四甲基基等離子子和氬氣氣將Si-C:HH的中間間層沉積積在基板板上，然然后2m的類金金剛石涂涂層也就就形成了了，其相相關(guān)參數(shù)數(shù)如表1表1類金剛剛石碳膜膜的機(jī)械械特性性質(zhì)數(shù)值硬度GP

25、Pa222楊氏模量GPaa160110摩擦系數(shù)0.05磨損率mmm3.N-11.m-1510-7力的測(cè)量研究中，在在注射成成型的脫脫出階段段，變化化的力可可以通過過壓電式式力傳感感器（美美國(guó)Dyynissco）估估算，測(cè)測(cè)力范圍圍是0100000NN，傳感感器輸出出的信號(hào)號(hào)可以通通過國(guó)家家儀器ccDAQQ-91172 USBB數(shù)據(jù)采采集單元元轉(zhuǎn)載到到計(jì)算機(jī)機(jī)上。同同時(shí)測(cè)量量值可以以通過國(guó)國(guó)家儀器器Labbvieew 88軟件進(jìn)進(jìn)行訪問問。為了了適應(yīng)力力傳感器器，每個(gè)個(gè)工具都都必須進(jìn)進(jìn)行修改改。制造造出來(lái)噴噴射器子子裝配件件是用來(lái)來(lái)放置那那4根移除除零件的的頂針。為為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)力的測(cè)測(cè)量，傳傳感器

26、放放置在頂頂板子裝裝配件的的中間（圖2）。噴射器裝配件移動(dòng)的時(shí)候，傳感器受到機(jī)械負(fù)載和成一定比例的電壓，機(jī)械負(fù)載和電壓都是由儀器NI 920（16位）模塊檢測(cè)出來(lái)。圖2 力傳傳感器和和頂出裝裝置表2 AABS的部分分正交矩矩陣試樣Tb(CC)Tm(CC)Tc(CC)Te(CC)數(shù)值數(shù)值數(shù)值數(shù)值1A1220B140C11D102A1220B260C25D253A1220B380C310D3104A2250B140C25D3105A2250B260C310D106A2250B380C11D257A3280B140C310D258A3280B260C11D3109A3280B380C25D10表3

27、PCC的部分分正交矩矩陣試樣Tb(CC)Tm(CC)Tc(CC)Te(CC)數(shù)值數(shù)值數(shù)值數(shù)值1A1280B180C11D102A1280B2100C25D253A1280B3120C310D3104A2300B180C25D3105A2300B2100C310D106A2300B3120C11D257A3320B180C310D258A3320B2100C11D3109A3320B3120C25D10實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通過探測(cè)料料筒溫度度（Tb）和模模具溫度度（Tm）發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，微成成型的充充盈能力力主要受受到注射射成型過過程的溫溫度控制制影響。填填充完畢畢后，零零件的溫溫度必須須足夠的的低，以以方便脫脫模

28、而又又不造成成零件的的變形。因因此充盈盈后的冷冷卻時(shí)間間（tc）、注注射時(shí)間間的延遲遲作用（te）也應(yīng)當(dāng)列入考慮之內(nèi)，考慮到三個(gè)層次上的四種因素，選用田口L9的正交矩陣（如表2和表3），每個(gè)模具表面處理的反應(yīng)和每一步的控制參數(shù)都會(huì)在測(cè)量彈出零件期間的脫模力的時(shí)候分析出來(lái)。兩種模具的表面，不處理、類金剛石碳和兩種材料PC、ABS，考慮到這些都被檢查過，四種低頻光接入系統(tǒng)就這樣被定義出來(lái)了。結(jié)果分析平均力研究中，低低頻光接接入系統(tǒng)統(tǒng)用來(lái)確確保實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果在在考慮的的處理窗窗口中，每每一個(gè)試試驗(yàn)。基基于脫模模力測(cè)試試時(shí)的表表面處理理，基于于試驗(yàn)，脫脫模力的的平均值值就這樣樣被系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)算出出來(lái)了，如如圖

29、3。對(duì)于于未經(jīng)處處理的ABS和PC，結(jié)果果都受到到了最高高脫模力力的影響響，ABS的平均均值比PC高。通通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)對(duì)比，經(jīng)經(jīng)過類金金剛石涂涂層處理理的模具具的脫模模力比未未受處理理的要低低。ABS的平均均結(jié)果是是所有結(jié)結(jié)果中最最低的,與未經(jīng)經(jīng)表面處處理的模模具對(duì)比比，類金金剛石涂涂層處理理后的脫脫模力下下降了41.6%。而PC則下降降了10.68%。圖3 OAAS的平均均脫模力力最佳參數(shù)水水平平均脫模力力的計(jì)算算是基于于每一個(gè)個(gè)組合的的控制參參數(shù)的試試驗(yàn)，這這是為了了決定最最優(yōu)參數(shù)數(shù)水平，并并用來(lái)研研究那些些已經(jīng)運(yùn)運(yùn)用田口口方法的的表面處處理和聚聚合物。假假如相對(duì)對(duì)平均值值是最低低的，那那么它

30、的的值就是是已給參參數(shù)的三三個(gè)等級(jí)級(jí)中最好好的，表表4展示了了實(shí)驗(yàn)的的結(jié)果。通通過利用用這個(gè)方方法，可可以在研研究工藝藝處理窗窗口中確確定與脫脫模力有有關(guān)的最最佳那一一組參數(shù)數(shù)。理論論最佳工工藝參數(shù)數(shù)如表4。圖4 各種種聚合物物和表面面處理的的組合作作用表4 理論論最優(yōu)工工藝參數(shù)數(shù)參數(shù)對(duì)最優(yōu)優(yōu)性能的的影響通過實(shí)驗(yàn)結(jié)結(jié)果，用用方差分分析去估估計(jì)各個(gè)個(gè)工藝參參數(shù)對(duì)脫脫模的影影響。表表5列出各各個(gè)參數(shù)數(shù)的影響響率。基基于這個(gè)個(gè)分析和和已選的的最優(yōu)參參數(shù)水平平（表4），可可以算出出最低理理論脫模模力，表表6列出了了這些組組合。表5 各個(gè)個(gè)參數(shù)的的影響率率未經(jīng)處理表面DLCC處理ABSPCABSPCTb

31、10.327.772.912.4Tm38.842.323.3-Tc-11.11-48.2Te-35.0表6 理論論最低脫脫模力未經(jīng)處理表面DLCC處理ABSPCABSPCFEN12.6229.337.907.99 結(jié)論本文講述了了一個(gè)實(shí)實(shí)驗(yàn)性的的研究微注射射成型的的零件脫脫模的探探討，本本文著重重于表面面處理對(duì)對(duì)脫模力力的影響響。而且且，通過過運(yùn)用實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)方法，微微射流平平臺(tái)的脫脫模性能能研究是是一個(gè)與與工藝參參數(shù)組合合的研究究，而這這些參數(shù)數(shù)分別是是Tb, Tmm, ttc 和和 tee,。通通過研究究報(bào)告，可可以得出出以下的的結(jié)論：通過對(duì)PCC和ABS的平均均脫模力力的測(cè)量量，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)經(jīng)

32、過表表面處理理后的脫脫模力比比沒有處處理過的的顯著降降低了。通過實(shí)驗(yàn)性性的研究究，就目目前而言言，截至至本研究究，尚沒沒有一個(gè)個(gè)唯一的的選擇性性參數(shù)水水平能夠夠像本研研究一樣樣，對(duì)關(guān)關(guān)于脫模模行為所所考慮到到的最佳佳表面處處理或者者聚合物物研究，這這是顯而而易見的的。通過方差分分析，可可以估算算工藝參參數(shù)對(duì)最最優(yōu)性能能的作用用。通過過模具處處理和聚聚合物組組合計(jì)算算出來(lái)的的最低理理論脫模模力證明明了類金金剛石碳碳涂層顯顯著的降降低了脫脫模力。最后，值得得強(qiáng)調(diào)的的是，在在微注射射成型中中選擇表表面處理理時(shí)，聚聚合物的的特性是是一個(gè)很很重要的的因素。實(shí)實(shí)驗(yàn)研究究和模擬擬脫模動(dòng)動(dòng)作必須須先于模模具的

33、制制造。特別鳴謝本文得研究究是由“工程物物理研究究理事會(huì)會(huì)規(guī)劃”、“卡迪夫夫創(chuàng)新制制造業(yè)研研究中心心”、“歐共體體第六框框架計(jì)劃劃”、“光學(xué)微微流體的的表面增增強(qiáng)系統(tǒng)統(tǒng)”資助, 同時(shí)，它它也是在在教統(tǒng)會(huì)會(huì)第六框框架卓越越網(wǎng)絡(luò)的的框架內(nèi)內(nèi)進(jìn)行的的，即“多種材材料的微微制造技技術(shù)及應(yīng)應(yīng)用”。參考文獻(xiàn)Navabbpouur, P.,ett all.,Evvaluuatiion of nonn-sttickk prropeertiies of maggnettronn-spputttereed ccoattinggs ffor mouuldss ussed forr thhe pproccesssin

34、gg off poolymmerss. SSurffacee annd CCoattinggs TTechhnollogyy, 220066. 2201(6): p. 38802-38009. Sasakki, T., ett all.,Ann exxperrimeentaal sstuddy oon eejecctioon fforcces of injjecttionn mooldiing. Prreciisioon EEngiineeerinng, 20000. 24(3): p. 2770-2273. Bataiinehh, OO.M. annd BB.E. Kllameeckii,

35、PPreddicttionn off loocall paart-molld aand ejeectiion forrce in injjecttionn mooldiing.Jouurnaal oof MManuufaccturringg Scciennce andd Ennginneerringg-Trranssacttionns oof tthe Asmme, 20005. 1277(3): pp. 5598-6044. Pouzaada, A.S., E.C. Ferrreiira, annd AA.J. Poontees, Friictiion prooperrtiees oof m

36、moulldinng ttherrmopplassticcs. Pollymeer TTesttingg, 220066. 225(88): p. 10117-110233. Pontees, A.JJ. aand A.SS. PPouzzadaa, EEjecctioon fforcce iin ttubuularr innjecctioon mmolddinggs. Parrt II: EEffeect of proocesssinng ccondditiionss. PPolyymerr Ennginneerringg annd SScieencee, 220044. 444(55): p. 8911-8997. Pontees, A.JJ., et al., EEjecctioon fforcce oof ttubuularr innjecctioon mmolddinggs. Parrt III