一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺的制作方法

本发明属于注塑成型，具体的说是一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺。

背景技术：

1、多浇口进胶是汽车内外饰、家电结构件等大型精密塑件注塑成型中平衡熔体填充进程、降低制品内应力、缩短成型周期的工艺策略，模腔内各区域压力分布的均衡性直接决定制品的翘曲变形量、密度均匀度与外观成型质量，而受流道剪切生热、熔体粘度波动、模温分布不均等多重因素耦合影响，即便几何对称的流道设计也难以实现真正的流变填充均衡，压力精准调控已成为保障多浇口注塑制品综合性能的关键工艺前提。

2、现有的多浇口注塑压力调控技术主要从模具结构与工艺参数两个维度展开，模具开发阶段依托模流仿真优化流道截面、长度与布局以构建几何平衡的浇注系统，量产阶段通过独立调节各段熔体注射压力、充模流速与分段保压参数改善填充状态，部分高端方案搭配顺序阀浇口的启闭时序控制实现填充进程的分段引导，能够在工艺条件稳定、原料性能一致的常规生产场景下满足基础的填充均衡控制需求。

3、在相关技术中，单一参数独立调节或分段式时序控制无法对模腔各区域的实时压力分布进行动态联动修正，也难以适配原料熔融指数批次波动、浇口加工微观误差、模具水路结垢导致的模温偏移等动态工况干扰，容易造成模腔内局部区域过压飞边而其他区域充模压力不足缺胶的失衡状态，进而引发制品翘曲变形、密度不均、表面缩水等多种成型缺陷。

4、为此，本发明提供一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，包括以下步骤：

3、步骤一：进行多浇口注塑系统的初始参数配置，基于待成型塑件的三维几何模型和材料流变特性，确定各浇口的几何参数和空间布置；

4、步骤二：在初始参数配置完成后，通过短射成型测试获取模腔预填充状态下的压力分布基准曲线；

5、步骤三：进行模腔内部压力场的实时监测与流动前沿位置的动态感知，通过布设于模具型腔内部的压力传感器阵列实时采集熔体压力信号，并基于各浇口出口处的压力传感器反馈信号，通过流变学模型计算的流动前沿位置状态参量；

6、步骤四：进行压力均衡偏差的在线识别与流量分配指令的动态计算，当识别到压力非均衡状态后，基于预先训练的压力-流量映射模型计算各浇口实时流量调节量；

7、步骤五：进行各浇口流量的闭环调节，根据计算得到的各浇口流量调节系数，调节进入各浇口的熔体质量流量；进行保压阶段的压力均衡维持与成型质量的优化调控。

8、优选地，所述浇口的几何参数包括浇口直径、浇口长度和浇口截面形状；

9、其中，浇口截面形状包括热流道针阀式浇口或冷流道潜伏式浇口中的一种，各浇口在模具型腔表面的布置位置根据塑件的结构特征和壁厚分布进行优化，确保各浇口到塑件远端流动终点的路径长度差值被控制在预设范围内。

10、优选地，所述短射成型测试获取的基准曲线为实时压力均衡控制提供对比参照基准。

11、优选地，所述压力传感器阵列包括至少四个压力采集节点，各节点分别布置在距离对应浇口出口特定距离的流道拐角处、熔体汇合区域的中间位置以及塑件远端壁厚变化处。

12、优选地，所述流动前沿位置状态参量的计算采用基于粘度模型的熔体前沿追踪算法；

13、所述基于粘度模型的熔体前沿追踪算法基于cross-wlf粘弹性本构模型计算熔体在不同温度和剪切速率条件下的实时粘度分布；

14、结合有限差分方法求解熔体流动的连续性方程和动量方程，获得熔体前沿在任意时刻的几何位置坐标。

15、优选地，所述压力均衡偏差的在线识别中，均衡判据被定义为当前时刻各监测点的压力值与目标均衡压力值之间的差值绝对值的最大值，当所述差值绝对值的最大值超过预设的压力均衡阈值时，系统判定当前处于压力非均衡状态。

16、优选地，所述压力-流量映射模型采用神经网络算法构建，其输入层节点接收当前各浇口的压力信号、熔体温度信号和当前时刻的填充进度信号；

17、输出层节点输出各浇口的流量调节系数。

18、优选地，在流量调节过程中，通过脉宽调制对进行流量连续调节；

19、通过改变控制信号的占空比实现流量的平滑过渡避免阶跃变化引发的压力波动，当某一浇口区域的实测压力高于均衡目标时，对应浇口的流量调节系数使浇口进料量减少；

20、当某一浇口区域的实测压力低于均衡目标时，对应浇口的流量调节系数使该浇口进料量增加。

21、优选地，保压阶段切换为压力-时间协同控制模式，保压压力根据各浇口区域的压力偏差值进行调节。

22、优选地，保压时间根据塑件的壁厚分布和材料特性进行分段设定。

23、本发明的有益效果如下：

24、1.本发明通过在模具内部布设压力传感器阵列实现模腔压力场的实时感知，结合流动前沿追踪算法获得熔体填充进度的动态信息，利用神经网络模型计算压力均衡所需的流量调节量，通过比例流量阀的闭环反馈控制实现各浇口流量的精确调节，在保压阶段采用压力-时间协同控制维持均衡状态，进而实现多浇口注塑过程中模腔压力的主动均衡控制和熔体汇合位置的有效控制。

25、2.本发明通过实时压力监测与闭环流量调节，将压力均衡控制从被动的异常检测升级为主动的过程调控，可以解决各浇口之间流场耦合效应导致的压力分布不均匀问题，降低了翘曲变形、密度不均及缩水等成型缺陷的发生概率，提高大型多浇口注塑件的批次成型质量一致性。

26、3.本发明通过流动前沿位置状态参量的实时计算与压力均衡控制，在注塑填充过程中建立熔体汇合位置的主动感知与引导机制，使熔体汇合点位置不再完全由流动自然形成而是能够根据工艺需求进行定向调控，提升熔接线的融合强度和位置稳定性。

27、4.本发明通过神经网络模型的压力-流量映射计算和在线学习更新机制，使控制系统能够自适应原料批次熔融指数波动、模具水路结垢导致的模温分布不均以及车间环境温度季节性变化等动态工况，无需频繁的人工工艺参数重新调试，降低设备调试的时间成本和人工依赖程度，提高多浇口注塑生产线的运行稳定性。

1.一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，其特征在于，所述浇口的几何参数包括浇口直径、浇口长度和浇口截面形状；

3.根据权利要求1所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，其特征在于，所述短射成型测试获取的基准曲线为实时压力均衡控制提供对比参照基准。

4.根据权利要求1所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，其特征在于，所述压力传感器阵列包括至少四个压力采集节点，各节点分别布置在距离对应浇口出口特定距离的流道拐角处、熔体汇合区域的中间位置以及塑件远端壁厚变化处。

5.根据权利要求1所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，其特征在于，所述流动前沿位置状态参量的计算采用基于粘度模型的熔体前沿追踪算法；

6.根据权利要求1所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，其特征在于，所述压力均衡偏差的在线识别中，均衡判据被定义为当前时刻各监测点的压力值与目标均衡压力值之间的差值绝对值的最大值，当所述差值绝对值的最大值超过预设的压力均衡阈值时，系统判定当前处于压力非均衡状态。

7.根据权利要求1所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，其特征在于，所述压力-流量映射模型采用神经网络算法构建，其输入层节点接收当前各浇口的压力信号、熔体温度信号和当前时刻的填充进度信号；

8.根据权利要求1所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，其特征在于，在流量调节过程中，通过脉宽调制对进行流量连续调节；

9.根据权利要求1所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，其特征在于，保压阶段切换为压力-时间协同控制模式，保压压力根据各浇口区域的压力偏差值进行调节。

10.根据权利要求1所述的一种多浇口进胶的模腔压力均衡注塑模具成型工艺，其特征在于，保压时间根据塑件的壁厚分布和材料特性进行分段设定。