Orthogonal precision design optimization of gas⁃assisted molding process parameters

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.07.011

Abstract

Abstract:

Based on the dual⁃carbon goal， the gas⁃assisted molding technology can provide an effective way for plastic molding to reduce carbon emissions. To design the gas⁃assisted molding parameters accurately， improve the gas⁃assisted molding quality and efficiency， and reduce carbon emissions effectively， the orthogonal optimization with a parameter interaction was studied through 3D numerical simulation and experiments. The results indicated that the parameter interaction had little effect on the gas penetration length but a significant effect on the gas finger defect. Based on the range analysis， the optimized parameter group was obtained at a polymer temperature of 240 ℃， a gas injection pressure of 3 MPa， a delay time of 4 s， and a mold temperature of 40 ℃. The numerical simulation and experiments indicated that the gas penetration length and gas finger under the optimized parameter group were excellent， which could be used in the actual gas⁃assisted molding production.

Key words: dual carbon, gas?assisted injection molding, orthogonal test, precision design, optimization

CLC Number:

REN Qinghai, SUN Zudong, GENG Tie. Orthogonal precision design optimization of gas⁃assisted molding process parameters[J]. China Plastics, 2024, 38(7): 62-67.

Figures/Tables 12

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因素水平	熔体温度（A）/℃	注气压力（B）/MPa	延迟时间（C）/s	模具温度（D）/℃
1	220	3	0.5	40
2	240	20	4	60

因素水平	熔体温度（A）/℃	注气压力（B）/MPa	延迟时间（C）/s	模具温度（D）/℃
1	220	3	0.5	40
2	240	20	4	60

试验号	A	B	A×B	C	A×C	B×C		D	A×D	B×D		C×D				气体穿透长度/mm	最大气指幅度/mm
1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	168.93	3.5
2	1	1	1	1	1	1	1	2	2	2	2	2	2	2	2	158.77	2.38
3	1	1	1	2	2	2	2	1	1	1	1	2	2	2	2	187.25	3.81
4	1	1	1	2	2	2	2	2	2	2	2	1	1	1	1	172.74	2.44
5	1	2	2	1	1	2	2	1	1	2	2	1	1	2	2	157.6	3.72
6	1	2	2	1	1	2	2	2	2	1	1	2	2	1	1	158.17	3.3
7	1	2	2	2	2	1	1	1	1	2	2	2	2	1	1	180.42	3.25
8	1	2	2	2	2	1	1	2	2	1	1	1	1	2	2	167.49	3.23
9	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	168.23	6.31
10	2	1	2	1	2	1	2	2	1	2	1	2	1	2	1	162.07	4.97
11	2	1	2	2	1	2	1	1	2	1	2	2	1	2	1	186.98	3
12	2	1	2	2	1	2	1	2	1	2	1	1	2	1	2	178.3	4.26
13	2	2	1	1	2	2	1	1	2	2	1	1	2	2	1	161.52	4.9
14	2	2	1	1	2	2	1	2	1	1	2	2	1	1	2	158.38	3.87
15	2	2	1	2	1	1	2	1	2	2	1	2	1	1	2	176.88	4.78
16	2	2	1	2	1	1	2	2	1	1	2	1	2	2	1	162.23	3.42

试验号	A	B	A×B	C	A×C	B×C		D	A×D	B×D		C×D				气体穿透长度/mm	最大气指幅度/mm
1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	168.93	3.5
2	1	1	1	1	1	1	1	2	2	2	2	2	2	2	2	158.77	2.38
3	1	1	1	2	2	2	2	1	1	1	1	2	2	2	2	187.25	3.81
4	1	1	1	2	2	2	2	2	2	2	2	1	1	1	1	172.74	2.44
5	1	2	2	1	1	2	2	1	1	2	2	1	1	2	2	157.6	3.72
6	1	2	2	1	1	2	2	2	2	1	1	2	2	1	1	158.17	3.3
7	1	2	2	2	2	1	1	1	1	2	2	2	2	1	1	180.42	3.25
8	1	2	2	2	2	1	1	2	2	1	1	1	1	2	2	167.49	3.23
9	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	168.23	6.31
10	2	1	2	1	2	1	2	2	1	2	1	2	1	2	1	162.07	4.97
11	2	1	2	2	1	2	1	1	2	1	2	2	1	2	1	186.98	3
12	2	1	2	2	1	2	1	2	1	2	1	1	2	1	2	178.3	4.26
13	2	2	1	1	2	2	1	1	2	2	1	1	2	2	1	161.52	4.9
14	2	2	1	1	2	2	1	2	1	1	2	2	1	1	2	158.38	3.87
15	2	2	1	2	1	1	2	1	2	2	1	2	1	1	2	176.88	4.78
16	2	2	1	2	1	1	2	2	1	1	2	1	2	2	1	162.23	3.42

因素	A	B	A×B	C	A×C	B×C	D	A×D	B×D	C×D
L₁	168.92	172.53	168.34	161.71	168.11	168.13	173.1	169.4	169.33	167.13
L₂	168.95	165.34	169.53	176.16	169.76	169.74	164.77	168.47	168.54	170.74
R	0.03	7.19	1.19	14.45	1.65	1.61	8.33	0.93	0.79	3.61