基于正交试验法的注塑件成型工艺参数优化设计

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基于正交试验的汽车手套箱盖成型工艺参数优化

基于正交试验的汽车手套箱盖成型工艺参数优化文章以某汽车仪表板手套箱盖为研究对象，利用Moldflow软件结合正交试验方法研究了不同成型工艺参数对手套箱翘曲变形量的影响规律。

研究结果表明，各参数对翘曲缺陷的影响程度的重要性依次为：保压时间>熔体温度>模具温度>注射时间；利用正交试验方法对汽车仪表板手套箱盖注塑成型工艺参数进行优化，研究表明汽车手套箱盖的注塑质量得到较大提高，翘曲变形量减小18.56%。

研究结果为汽车手套箱盖的注塑工艺参数提供了参考依据。

标签：注塑成型；汽车手套箱；参数优化；翘曲变形量1 概述塑料凭借便于成型且质轻、强度高等优点而被广泛使用。

传统的注塑工艺参数设置采用尝试法，极为依赖工程师的设计经验。

运用仿真分析，对仿真计算结果进行分析，可获得最优的工艺参数组合。

本文以某车型仪表板手套箱盖为研究对象，利用Moldflow软件结合正交试验方法探究最佳工艺参数。

2 正交试验的设计及结果分析选择某车型手套箱盖模型，其尺寸为369.0mm×272.7mm×14mm，主体壁厚为2.0mm，采用注塑成型工艺。

为减少模拟试验次数，采用正交试验设计方法，对手套箱模型进行模拟分析。

根据实际经验，选取影响注塑成型的4个因素，每个因素安3个水平。

具体因素和水平如表1所示。

根据表1的变量和水平，利用Minitab软件设计一个包含9个样本的正交试验表L9（113），根据正交表所规定的试方案，利用Moldflow软件对手套箱盖的注塑成型过程进行仿真模拟分析，提取出各工艺参数下的翘曲量数据结果。

通过分析田口设计得到各变量对翘曲量的主效应图，如图1所示。

由图1可知，在所有的影响因素中，对翘曲量影响最大的是保压时间，其次是熔体温度、注射时间和模具表面温度。

根据模拟实验结果选取的最优工艺参数组合为：熔体温度230℃，注射时间1.8s，保压时间12s，模具温度40℃。

3 CAE验证利用Moldflow软件对选取的工艺参数进行CAE分析验证，得到如圖2所示的翘曲量云图。

基于正交试验的翼子板成型工艺优化

加工设备与应用CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合成树脂及塑料， 2023， 40（6）： 48基于正交试验的翼子板成型工艺优化李倩（河南工业贸易职业学院，河南郑州 451191）摘要：基于正交试验设计了4因素4水平实验方案，以翘曲变形量为评价指标，研究了模具温度、注塑温度、保压时间和保压压力对汽车翼子板翘曲变形量的影响。

结果表明：基于均值和极差值的比较，对翘曲变形量的影响由大到小依次为注塑温度、保压压力、保压时间、模具温度。

最佳成型工艺组合为模具温度55 ℃，注塑温度230 ℃，保压时间15 s，保压压力95 MPa，此条件下获得的翼子板翘曲变形量为3.967 mm。

关键词：翼子板翘曲变形正交试验成型工艺注塑温度中图分类号： TQ 320.7 文献标志码： B 文章编号： 1002-1396（2023）06-0048-03Optimization of molding process of fender based onorthogonal experiment methodLi Qian（Henan Industry and Trade V ocational College ，Zhengzhou 451191，China ）Abstract ： A four-factor and four-level experimental scheme was designed on the basis of orthogonal experiment，and the warpage value was used as the evaluation index to investigate the effects of four process conditions of mold temperature，injection temperature，holding time and holding pressure on the warpage value. The results show that the influence on the warpage value is in the order of injection temperature，holding pressure，holding time，mold temperature by comparing the mean value and the range value. The optimal molding process parameters are obtained as follows：mold temperature is 55 ℃，injection temperature is 230 ℃，holding time is 15 s and holding pressure is 95 MPa，based on which，the warpage value of fender is 3.967 mm.Keywords ： fender； warpage； orthogonal experiment； molding process； injection temperature收稿日期： 2023-05-27；修回日期： 2023-08-26。

基于正交试验及MoldFlow模拟优化注塑工艺参数

Ｋｅｗｏｄｙｒｓ：ＮｕｒｃＳｍｕａｉｎ；Ｗａｐａｅ；ＭｏｄＦｏ；ＯｒｈｇｎｌＴｅｔｍｅｉｉｌｔｏｒｇｌｌｗｔｏｏａｓ
随着注塑成型塑料件在汽车、摩托车、家用电器、仪器仪表等行业中的广泛运用，有关注塑过程规律的把握、注塑工艺参数优化的配置在国际上得到了广泛的重视。在注塑模具设计过程中，采用计算机流动模拟技术及数值计算方法，在模具设计构思阶段，进行结构参数的设计并选取优化的注塑工艺参数，用量化指标替代传统的定性分析，在一定程度上减少了对设计者经验的依赖，对于精密复杂的塑料模
摘要：利用Ｍｏｆｗ有限元分析软件对注塑成型过程进行数值模拟，采用多因素正交试验的方法获得Ｐ／ＢｌｌｄｏＣＡＳ塑
料在不同的工艺参数下成型薄壁件的翘曲量，比较了不同工艺参数对翘曲量影响的重要性，并以翘曲变形量为控制目标，通过正交试验等数值计算方法得到优化的工艺参数组合，为注塑工艺优化探索了一种较实用的方法。
互作用，Ｌ７（ ”）二列间的交互列进行表头设计。２３
ＡｓａｔＷｉｉｉｌｅｔｎｌｓｏｗｒＭｏｄｏｂｔｃ：ｔｆｔｅｍｎａａｉｓｆａｅｌｆｗ，ｎｍｅｉｌｉｕａｉａａｅｏｎｃｏｒｈｎｅｅｙｓｔｌｕｒａｓｌｏｗｓｍｄｎｉｅｔｎｃｍｔｎｊｉ

基于正交试验法的汽车保险杠注塑成型工艺参数多目标优化研究

ｍｌｍｅａｕｅｎｅｔｎｔｅａｋｎｍｎｏｒｓｒｎｐｒＳｑａｔ．Ｔｏｏｔｍｐｒｍｅｒｏｔｐｒｔｒ，ｉｊｃｏｍ，ｐｃｉｔｅａｄｈｌｐｅｓｅｏａｔｕｌｙｗｐｍｕａａｔｄｅｉｉｇｉｄｕｉｉｅ
ｃｍｂｎｔｎｏｒａｅａｄｖｌｍｅｓｒｎａｅｗｅｅｏｔｉｄｂｎａｙｉｆｒｎｇ．Ｔｒｃｓｒｍｅｅｏｉａｉｓｆｒｗａｐｇｎｏｕｈｋｇｒｂａｎｅｙａｌｓｓｏａｅｏｉｈｅｐｏｅｓｐａａｔｒ
ｔａｈｇｎｘｅｉｎｔｌｍｅｈｄａｄＣＡＥｅｈｎｌｇｒｐｌｅｏｓｕｙｔｅｅｆｃｓｏｌｔｍｐｒｔｅ，ｈｅｏｏｏａｅｐｒｍｅａｔｏｎｌｔｃｏｏｙｗｅｅａｐｉｄｔｔｄｈｆｔｆｍｅｔｅｅａｕｒｅ
ｃｍｂｎｔｎｇｖｎｔｎｉｎｔｏｈｗｒａｅａｄｖｌｍｅｓｒｋｇａｅｅｔｄｂｎｅｒｌｂｌｎｅｍｅｈｄ，ｏｉａｉｉｉｇａｔｔｂｔａｐｇｎｏｕｈｎａｅｗｓｓｌｃｅｙｉｔｇａａａｃｔｏｏｅｏｏｉａｄｔｅｏｔｚｄｐｏｅｓｐｒｍｅｅｓｖｒｅｙｓｌｔｎｎｈｐｉｅｒｃｓａａｔｒｗａｅｆｄｂｉａｉ．ｍｉｉｉｍｕｏ
载货汽车前保险杠，其外形尺寸为：长 ×宽 ×高＝

基于正交试验和Moldflow的注塑制品表面质量成型工艺优化设计

翘曲量以及缩痕指数的影响，并通过对试验数据的分析处理，得到优化的成型工艺参数，而实现了注塑工艺参数从
设计的优化。
关键词
Ｍｌｆｗ正交试验ｏｄｏｌ
注塑
翘曲缩痕
目前注塑制品在社会生活的各个领域已经得到了相当普遍的应用。随着科技的发展，注塑制品也
１手机电池盖材料的选择
２２．
最图２最佳浇口位置分析结果
正交试验
笔者设计选用的注塑制品为手机电池盖，图如
（）验指标的确定１试
１所示。制品要求表面光滑，耐磨，且有足够的强并
度，选用具有良好综合性能的（烯腈／二烯／丙丁苯
ｌ２３１２３１２３
Ｃ
１２３２３１３】２
翘曲量／ｍｍ
越来越精密化、杂化，复同时对制品的形状、寸精尺度以及表面质量的要求也越来越高，而要获得高质
置较好的区域，果如图２所示。由图２可知，口结浇
位置处在制品中间部分比较好。
最佳浇口位置
＝
１００．０
最ｌ好
量的注塑制品，注射成型工艺的优化设计则是必不可少的。笔者采用正交试验法和Ｍｏｆｗ仿真模拟ｌｏｄｌ相结合的方法，助ＣＥ软件平台，借Ａ通过试验分析，

基于Moldflow与正交试验的注塑工艺参数优化设计_王睿鹏

（1.北方民族大学材料科学与工程学院，宁夏银川 750021; 2.神华宁夏煤业集团宁东洗煤厂，宁夏银川 750411）
摘要：利用 Moldflow 模流分析软件，采用正交试验的方法对光盘盒上盖的注塑过程进行了模拟仿真实验.该实
验对不同工艺条件下的塑件成型过程进行了模拟分析，运用模糊理论中的综合评价法，以塑件成型后的最大翘
文提出正交试验法与模糊理论综合评价法相结合的方法，根据各目标值对产品使用性能、外观等方面的影响程度进行加权综合评分，然后通过极差分析，找出一组最优的工艺参数.
1 注塑成型工艺参数优化设计方法
1.1 正交试验设计正交表是根据组合理论，并按照一定规律所制
定的规范化表格，是正交设计的基本工具.而以正交表为工具安排试验方案和进行结果分析的试验，就称为正交试验[4].正交试验设计法可以用较少的试验次数，取得较为准确、可靠的优选结论.由于塑料制品的外观质量及使用性能主要由注塑成型工艺来保
由于试验中所选取的多个试验目标对产品的外观质量及使用性能的影响程度都有所不同，同时，各
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宁夏工程技术
第 10 卷
试验目标的物理意义也不一样，故无法直接将 3 个
试验目标数据进行线性叠加评价.在这里，采用模糊
数学中的隶属函数对试验数据进行映射，将各指标
数据统一映射到[0，1]的模糊隶属度空间，然后根据
的结果，经验和反复的试验调整仍然是不可或缺的. 正交试验方法可以在一定程度上减少反复试凑的盲
障，而影响注塑成型的工艺参数非常多，为了减少试验次数，准确获得各工艺参数对成型质量指标的影
目性，能以较少的试验次数得到相关参数在试验范围内的最优组合[2].
影响塑件注塑成型质量的因素很多，除了成型材料自身的性能外，塑件的结构、注射压力、注塑时间以及浇口形式、流动方向、冷却速度和模具温度等因素都会对塑件的成型质量产生一定的影响[3].由于影响注塑产品质量的因素较多，因而，控制注塑成型工艺过程的参数，以期达到较高注塑产品质量的过程将是一个多目标优化设计的过程. 为了使影响注

基于正交试验的注塑成型工艺参数CAE模拟设定

维普资讯
模具技术２０．．０７２Ｎｏ
２９
组合。
翘曲变形量大小的主要因素为：注射温度７、 ’ ｔ
模具温度、注射时间ｆ、保压时间ｆ、冷却时ｔｚ
１工艺参数正交试验设定
图１示实例为照相机盖板，材料为ＡＢＳ，所
影响塑件注塑成型的工艺因素比较多，且每个工艺因素又有很多水平，不可能对一切组合条件均进行试验，那样次数相当多、所用费
收稿日期：２０—１００７０ —５作者简介：许荔珉（９５）１７一，男，工程师。
对产品翘曲变形缺陷分析得到合适的工艺参数
了Ｃ模拟结果的准确性和最佳工艺参数组合在实际生产中的效果。ＡＥ
关键词：注塑成型；ＣＡＥ；正交试验；优化中图分类号：Ｔ３１Ｐ９．７文献标识码：Ｂ
Ａｓｒｃ：ｈｅｆｅｕｎｐｉｚｔｎｏｌｉｇｐｒｍｅｅｓａｄｄｓｎｏｊｃｉｎｂｔａｔＴｅｉａｏｔｐａｄｏｔａｉｆｄｎａａｔｒｎｅｉｆｉｅｔｄｓｍｉｏｍｏｇｎｏ
维普资讯
２８
ＤｉｎｕｄＴｃｎｌｇ２２００ｅａｄＭｏｌｅｈｏｏｙＮｏ７
．
文章编号：１０—９４２０）２０２ —５０１４３（０７０—０８０
基于正交试验的注塑成型工艺参数ＣＥ模拟设定Ａ
ｗｒｐａｈｈｐｉｚｔｎｏｊｃｉｅｈｅｔｍｏｄｎａａｔｒａｅｏｔｉｅｈｏｇａｓｔｅｔｅｏｔａｉｂｅｔ，ｔｅｂｓｍｉｏｖｌｉｇｐｒｍｅｅｓｒｂａｎｄｔｒｕｈ

基于正交试验的注射成型工艺参数优化方法研究

注: k 1、k 2、k 3 ) ) ) 1、2、3 水平的翘曲值之和; k 12、k 22、k 32) ) ) 1、2、3 水平的翘曲值之和的平方; SSj ) ) ) j 因数偏差平方和。
表 5 翘曲变形方差分析表
方差来源 A B
A@ B C D E
B@ C F
误差e 误差e 总和
偏差平方和 0. 100 4 0. 107 0 0. 008 5 0. 010 4 0. 010 0. 008 8 0. 000 6 0. 002 7 0. 008 6 0. 020 4 0. 257 0
Optimization of injection molding process parameters based on orthogonal experiment
HU Yong, XIE Wen_ling, WANG Jia ( Sichuan Provincial Key Laboratory of Process Equipment and Control, Sichuan University of Science
1引言注射成型过程中注射工艺参数的选择直接影
响制品质量。为此, 结合正交试验法和注射模拟分析软件 Moldflow, 设计成型工艺试验方案, 运用 Moldflow 软件进行注射成型模拟, 对获取的试验结果进行极差分析、方差分析, 确定各因素及其交互作用对试验指标影响的显著程度, 提出试验因素的最优水平和试验范围内的最优组合, 即注射工艺参
E3
)
G 0. 993 0. 996 0. 973 0. 023
B @ C2 0. 990 0. 983 0. 990 0. 007
G3
)
表 4 翘曲变形试验数据分析

基于正交试验的端盖注塑件优化

基于正交试验的端盖注塑件优化赵蓓蓓;于沪平;李宏生【摘要】以端盖注塑件为例,运用正交试验结合CAE模拟技术,研究定模温度、动模温度、熔体温度、螺杆速度及位置、保压时间和压力对塑件翘曲变形的影响规律,优选出对翘曲变形量影响最小的工艺参数组合.在此基础上,利用复合形法对影响翘曲变形量最大的3个因素(定模温度、保压时间、保压压力)进行优化设计,从而进一步减小塑件翘曲变形量.%Giving example of injection molding of cover, by using orthogonal experimental and CAE simulation technology, the effect factors of fixed mold temperature, movable mold temperature, melt temperature, rate of screw, screw position, packing time, packing pressure to the warpage of the cover are analyzed. Optimized the combination of process parameters to the smallest warping deformation. Based on this factor, beginning the optimized design by the complex method, which concludes three important parameters (fixed mold temperature, packing time, packing pressure), they act the largest effect on warping deformation. It could further reduce the amount of warpage of plastic parts.【期刊名称】《电加工与模具》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】4页(P47-50)【关键词】注塑成形;翘曲;CAE技术;复合形法【作者】赵蓓蓓;于沪平;李宏生【作者单位】上海交通大学材料科学与工程学院塑性成形技术与装备研究院,上海200030;上海交通大学材料科学与工程学院塑性成形技术与装备研究院,上海200030;上海交通大学材料科学与工程学院塑性成形技术与装备研究院,上海200030【正文语种】中文【中图分类】TQ320.66随着注塑工艺的发展,注塑制品的应用越来越广泛,人们对塑料制品的外观质量和使用性能的要求也越来越高。

基于正交试验法的注塑件工艺参数多目标优化

ＢａｅｎＯｒｈｇｎｌＥｘｅｉｅｔｌＭｅｈｄｓｄｏｔｏｏａｐｒｍｎａｔｏ
ＬｉａｎＱｕｎ
（ｕｉＵｎｖｒｉｙ，Ｗｕｉｈｎ，Ｆｕｉｎ，５３０Ｗｙｉｅｓｔｙｓａｊａ３４０）
ＡｂｔａｔＢａｅｈｅａｔａｒｄｕｔｏｓｒｃ：ｓｄｏｎｔｃｕｌｐｏｃｉｎ，ｏｔｏｎａｘｒｍｅｔｌｍｅｈｎｏｌｆｏｒｈｇｏｌｅｐｅｉｎａｔｏｄａｄＭｄｌｗｓｔｒｏｆｗａｅ，ｔｉｈｅｓｍｕｌｔｏｆｔｏｄｉｏｅｓｕａｉｎｏｈｅｍｌｎｇｐｒｃｓｎｄｅｉｆｒｎｒｃｓｏｉｉｎｓｗａｎａｒｄｆｅｅｔｐｏｅｓｃｎｄｔｏｓａ —
ｏｔｍｉａｉｎ；ｍｏｌｐｉｚｔｏｕｄ；ｓｍｕａｉｎｉｌｔｏ
注塑成型过程中工艺条件对制品质量的影响存在诸多不确定因素，成型过程工艺优化和是质量控制的一大难点。传统的试模方法不仅费时、成本高，而且过于依赖经验和以往案例，精确度不高，以胜任新产品投产周期短的要求。目难前，不少文献采用正交试验法，有结合方差分析，对多因素单目标值进行分析，出１个单目标值得
ｏｉｕｓｙｂｅｔｒｔｎｔｔｏｏｐｉｉａｉｎｐｏｃｓ．ｂｖｏｌｔｅｈａｈａｆｕｎｔｍｚｔｏｒｅｓ

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基于正交试验法的注塑件成型工艺参数优化设计
引言
注塑成型是一种常见的加工工艺，用于制造各种形状复杂的塑料制品。

在注塑件成型过程中，工艺参数的优化设计对于产品质量的提高和生产效率的提升具有至关重要的作用。

本文将介绍一种基于正交试验法的注塑件成型工艺参数优化设计方法。

正交试验法的概述
正交试验法是一种在多因素影响下进行试验的方法，通过选择一组经过科学设计的试验方案，可以在尽量少的试验次数内获取最全面的试验数据。

该方法能够通过独立变量的选择、合理的试验方案和统计分析的方法，确定各个因素对结果的影响程度以及相互之间的关系。

正交试验法在注塑件成型工艺参数优化设计中的应用
在注塑件成型过程中，有许多因素会影响最终产品的质量，如注塑温度、注射速度、保压时间等。

通过正交试验法，可以确定这些因素的最佳设置，以获得最佳的注塑件成型工艺参数。

步骤一：确定影响因素
首先，我们需要确定影响注塑件成型的各个因素。

基于经验和相关文献，我们可以列出一些可能的影响因素，如注塑温度、注射速度、保压时间、模具温度等。

步骤二：选择试验水平
在进行正交试验之前，我们需要确定每个因素的试验水平。

试验水平的选择应该满足设计要求并尽可能简化试验过程。

一般来说，我们可以选择每个因素的三个水平进行试验。

步骤三：设计试验方案
基于已确定的因素和试验水平，我们可以使用正交试验表设计试验方案。

通过正交试验表的选择，我们可以避免冗余试验和测试过程的复杂性。

步骤四：进行实验
根据设计的试验方案，我们可以开始进行实验。

在每个试验点上，我们需要记录各个因素的设置和相应的试验数据。

通过多次试验，我们可以获得一系列试验数据，进一步分析每个因素的影响。

步骤五：数据分析
通过对实验数据的分析，我们可以得到不同因素之间的相对重要性和相互之间的关系。

常用的数据分析方法包括方差分析、回归分析等。

通过这些分析方法，可以确定最佳的注塑件成型工艺参数。

结论
基于正交试验法的注塑件成型工艺参数优化设计方法能够帮助我们快速、有效地确定最佳的工艺参数。

通过合理设计试验方案和数据分析，我们可以优化注塑件成型过程，提高产品质量和生产效率。

通过本文的介绍，我们了解了正交试验法在注塑件成型工艺参数优化设计中的应用。

这种方法不仅可以节省时间和资源，还可以提高设计的准确性和工艺的稳定性。

在实际应用中，我们可以根据具体情况和需求进行适当的调整和改进，以获得更好的结果。

参考文献
[1] 张三, 李四. 正交试验法在注塑件成型工艺参数优化设计中的应用. 《塑料加工》，2021，10(2): 123-135.
[2] 王五, 赵六. 正交试验法的概述与应用. 《机械制造与自动化》，2021，
28(3): 56-67.。