本發明屬于注塑成型，具體涉及一種基于型腔壓力曲線特征分析的注塑工藝參數初始設定方法。
背景技術：
1、注塑成型作為高分子材料加工領域中代表性成型工藝，其制品廣泛應用于汽車零部件、電子產品、醫療器械等領域。注塑制品的成型質量受多項工藝參數的共同影響，包括塑化溫度、儲料位置、注射速度、注射壓力、v/p切換位置、保壓壓力、保壓時間與冷卻時間等。這些工藝參數之間存在復雜的非線性耦合關系，且對制品克重、尺寸精度、翹曲變形、表面質量等關鍵指標具有直接影響。
2、在實際生產過程中，注塑工藝參數的設定通常依賴于現場工程技術人員的經驗，通過反復試模、調整參數并觀察制品外觀質量結果，逐步確定滿足生產要求的工藝參數窗口。然而，該過程存在以下主要不足：
3、(1)試模調試過程高度依賴人員經驗，缺乏系統化的調整路徑與量化判斷標準，導致調試效率低、周期長、試錯成本高；
4、(2)參數設定過程中對注塑過程實時數據的利用程度較低，未能有效提取如型腔壓力曲線等關鍵過程信號所蘊含的工藝信息；
5、(3)現有部分基于仿真分析或數據建模的參數推薦方法雖然具備一定指導價值，但通常未融合試模現場實時反饋過程，且對大規模歷史數據依賴較強，存在泛化能力差、工程適應性不足的問題。
6、同時，注塑成型過程中產生的型腔壓力曲線作為能夠直接反映熔體充模動態特性與成型質量變化的過程信號，已有研究表明，壓力曲線中的關鍵特征點(如建壓起點、v/p切換拐點等)與制品缺陷類型、尺寸偏差等質量指標之間具有高度相關性。然而，現有技術尚缺乏一種以此類特征點為核心，結合產品質量檢測數據，引導工藝參數優化與設定的系統方法，難以實現調參過程的規則化、可解釋性與現場實用性統一。
7、因此，亟需提出一種充分利用型腔壓力曲線特征信息，結合制品外觀質量檢測結果，科學指導試模階段工藝參數初始設定的方法，旨在提升注塑工藝調試效率，降低試模試錯成本，保障成型質量一致性與生產穩定性。
技術實現思路
1、針對現有注塑工藝參數設定過程中存在的依賴經驗、調試效率低、過程數據利用不足等問題，本發明提出了一種基于型腔壓力曲線特征分析的注塑工藝參數初始設定方法，旨在建立試模階段工藝參數調整的科學流程，利用實際試模過程中的型腔壓力曲線特征數據，指導工藝參數設定，減少試模試錯成本，提升成型質量穩定性與生產調試效率。
2、本發明核心在于通過采集試模過程中模具型腔內壓力曲線數據，并結合制品外觀質量檢測結果，提取具有工程意義的關鍵特征點，如建壓起點、壓力突變點、v/p切換拐點等。基于這些特征點的響應形態，判斷當前工藝參數的合理性，并指導包括注射速度、注射壓力、保壓參數、冷卻時間等在內的關鍵工藝設定，逐步構建滿足質量要求的初始工藝參數組合。所述方法包括以下內容：
3、首先，結合注塑產品結構與原料類型，依據供應商推薦值設定合理的塑化溫度。同時，根據產品重量、螺桿直徑、料墊長度與材料密度等參數，采用以下公式計算并設定儲料位置：
4、
5、其中，l為儲料位置，l1為料墊長度，m為制品重量，d為螺桿直徑，ρ為材料密度。該計算方式可有效避免儲料不足或計量超限的問題。
6、在完成初始參數設定后，進行低速注射、無保壓的首次試模。系統采集并分析型腔壓力曲線及螺桿位移曲線，識別建壓點(l2)與壓力突變點(l3)，計算得出：
7、v/p轉換位置lvp＝l3–l2
8、第一段注射轉換位置lz＝l-l2
9、用于后續注射速度分段控制策略的設定。
10、注射速度采用雙段控制策略。系統默認第一段速度為固定值，第二段從最大注射速度起逐步試模，識別壓力曲線中是否存在尖峰波動。若出現尖峰，則以10％步長遞減速度，直至尖峰消失。隨后結合產品表面缺陷如銀紋或流痕繼續微調，最終確認無尖峰、無缺陷時的速度組合為標準注射速度。
11、注射壓力設定初期采用從高到低遞減的方式，通過試模后觀察制品是否出現燒結、噴流等過壓特征。保壓壓力則從低向高遞增，系統實時判斷壓力曲線是否建立平臺區，并結合縮痕缺陷分析進行設定。保壓時間在保壓壓力設定完成后逐步增加(以秒為步長)，通過判斷制品尺寸完整性及翹曲變形情況，確定合適的保壓時間范圍。
12、冷卻時間從5秒起每輪遞增1秒，通過壓力曲線終點是否回歸零值判斷冷卻充分性，并結合制品尺寸穩定性綜合判斷，設定最終冷卻時間。
13、通過上述步驟，逐項完成包括塑化溫度、儲料位置、v/p切換位置、注射速度、注射壓力、保壓壓力、保壓時間、冷卻時間在內的注塑成型關鍵工藝參數初始設定。各參數之間呈現依次調整、逐步優化的邏輯路徑，參數組合可用于試模階段的最終驗證與工藝窗口構建。
14、作為優選：型腔壓力曲線由模具內嵌壓力傳感器采集，傳感器采樣頻率不低于100hz，以確保關鍵特征點的準確識別與分析。
15、作為進一步優選：所述方法可通過邊緣計算模塊或注塑設備控制系統進行集成，實現試模過程中型腔壓力曲線特征的實時識別與調參建議輸出，并通過人機交互界面輔助工程師完成工藝參數設定決策。
16、與現有技術相比，本發明在方法結構、參數設定邏輯與工程適應性方面具有如下顯著優勢：
17、1.建立基于過程數據的工藝設定機制，提升調試的科學性與規范性。本發明通過實時采集型腔壓力曲線并識別典型特征點，建立了工藝參數與制品質量之間的邏輯關聯，擺脫了傳統依賴經驗與反復試錯的設定方式，實現注塑調參流程的科學化、結構化。
18、2.參數調整路徑清晰，判斷依據可量化，具備高度可解釋性。工藝參數調整依據壓力曲線響應與外觀質量結果逐項判斷，明確了注射速度、v/p切換、保壓壓力等參數對成型質量的作用路徑，便于現場工程人員理解與應用。
19、3.提升試模調試效率，降低材料浪費與人工成本。本發明將每一參數設定過程與壓力特征反饋緊密結合，有效減少試模輪次，縮短調試周期，提升成型初期的質量一致性，顯著降低綜合生產準備成本。
20、4.適用范圍廣泛，具備良好的工程推廣潛力。所提方法不依賴歷史樣本數據或復雜建模，適用于不同結構的模具與多類型制品的試模場景，具備良好的通用性和工程可復制性，可在注塑行業實現規模化應用。
21、綜上所述，本發明通過構建基于型腔壓力曲線特征分析的注塑工藝參數初始設定方法，提供了一種科學、系統、高效的調參路徑，顯著提升了注塑成型過程的調試效率與質量控制能力，具有廣泛的工程實用價值。
1.一種基于型腔壓力曲線特征分析的注塑工藝參數初始設定方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于型腔壓力曲線特征分析的注塑工藝參數初始設定方法，其特征在于，所述v/p切換位置和第一段注射速度轉換位置分別由建壓點與壓力突變點的螺桿位置差值獲得。
3.根據權利要求1所述的一種基于型腔壓力曲線特征分析的注塑工藝參數初始設定方法，其特征在于，所述型腔壓力曲線由模具型腔內嵌式壓力傳感器采集，傳感器采樣頻率不低于100hz，以確保特征點識別的時效性與準確性。
4.根據權利要求1所述的一種基于型腔壓力曲線特征分析的注塑工藝參數初始設定方法，其特征在于，注射速度采用兩段控制策略，第二段注射速度調整過程中結合壓力曲線尖峰響應與制品表面缺陷綜合判斷，確定無尖峰且無銀紋的最優速度設定。
5.根據權利要求1所述的一種基于型腔壓力曲線特征分析的注塑工藝參數初始設定方法，其特征在于，所述方法可集成至注塑設備控制系統或邊緣計算模塊，并通過人機交互界面實時呈現型腔壓力曲線特征點、分析判斷結果與推薦的參數調整建議，用于輔助現場工程技術人員實施注塑工藝優化。