本發(fā)明涉及鉸鏈生產(chǎn)控制，具體地，涉及一種鉸鏈mim金屬粉末成型裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、mim為metal?powder?injection?molding?technology的簡稱,即金屬粉末注射成型技術(shù),是將金屬粉末與其粘結(jié)劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法，是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域，集合了塑料成形工藝學(xué)、高分子化學(xué)、粉末冶金工藝學(xué)和金屬材料學(xué)等多學(xué)科而成的一門新型粉末冶金近凈形成型技術(shù)。

2、現(xiàn)有金屬粉末注射成型經(jīng)常因?yàn)槌尚蛥?shù)不正確,導(dǎo)致反復(fù)改模后再重新試模,不僅很耗時(shí)耗力的，而且由于人為調(diào)機(jī)錯(cuò)誤導(dǎo)致很多改模錯(cuò)誤,增加了成本,延長了模具制作周期,讓客戶滿意度下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)上的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種鉸鏈mim金屬粉末成型裝置及其控制方法，通過設(shè)置分析計(jì)算模塊、參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、試機(jī)調(diào)試模塊、嘗試驗(yàn)證模塊、成型控制模塊,可以自動(dòng)確定鉸鏈的金屬粉末注射成型參數(shù),并自動(dòng)檢測，解決了“成型過程反復(fù)調(diào)試反復(fù)改?！钡膯栴}，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、智能化的自動(dòng)化控制，提高了成型生產(chǎn)效率，降低了成型生產(chǎn)成本，縮短了模具制作周期。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

3、一種鉸鏈mim金屬粉末成型控制方法，應(yīng)用于一種鉸鏈mim金屬粉末成型控制系統(tǒng)，包括分析計(jì)算模塊、參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、試機(jī)調(diào)試模塊、圖像獲取模塊、成型控制模塊、無線通信模塊、存儲(chǔ)器、報(bào)警器、處理中心、智能移動(dòng)終端；所述分析計(jì)算模塊、參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、試機(jī)調(diào)試模塊、圖像獲取模塊、成型控制模塊、無線通信模塊、存儲(chǔ)器、報(bào)警器分別與處理中心相連；所述智能移動(dòng)終端包括智能手機(jī)、平板電腦或智能遙控器，在無線網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)分別與無線通信模塊自動(dòng)組網(wǎng)相連；

4、所述無線通信模塊設(shè)置有各種無線網(wǎng)絡(luò)單元,負(fù)責(zé)無線信號(hào)的收發(fā)，并在有效的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)與智能移動(dòng)終端自動(dòng)組網(wǎng)相連；

5、所述報(bào)警器根據(jù)鉸鏈的實(shí)際質(zhì)量信息與存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的鉸鏈的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不一致時(shí),則自動(dòng)發(fā)出聲音報(bào)警并通知繼續(xù)調(diào)試或返工(報(bào)廢)；

6、所述存儲(chǔ)器負(fù)責(zé)分析計(jì)算模塊、參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、試機(jī)調(diào)試模塊、圖像獲取模塊、成型控制模塊、無線通信模塊、報(bào)警器的信息存儲(chǔ),以及鉸鏈質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)；

7、所述處理中心負(fù)責(zé)分析計(jì)算模塊、參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、試機(jī)調(diào)試模塊、圖像獲取模塊、成型控制模塊、無線通信模塊、報(bào)警器、存儲(chǔ)器的信息傳遞，為系統(tǒng)樞紐中心，并根據(jù)鉸鏈的外觀異常點(diǎn)、尺寸大小的質(zhì)量數(shù)據(jù)文字信息與存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的鉸鏈質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比：若不一致則傳遞給報(bào)警器并通知繼續(xù)調(diào)試或返工(報(bào)廢)，若一致則存儲(chǔ)此時(shí)成型工藝參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)并傳遞給成型控制模塊或者放置良品區(qū)域待包裝出貨；

8、所述分析計(jì)算模塊包括壓力計(jì)算單元、速度計(jì)算單元、模溫計(jì)算單元、射溫計(jì)算單元、進(jìn)料計(jì)算單元、注射時(shí)間單元、冷卻時(shí)間單元，根據(jù)鉸鏈的結(jié)構(gòu)及其大小和金屬粉末材料的特性選取機(jī)臺(tái)規(guī)格并結(jié)合模流分析數(shù)據(jù)計(jì)算出注射壓力、注射速度、注射溫度、模溫等成型工藝參數(shù)值，并傳遞給參數(shù)預(yù)設(shè)模塊；

9、所述參數(shù)預(yù)設(shè)模塊根據(jù)計(jì)算出的成型工藝參數(shù)值并參照行業(yè)數(shù)據(jù)庫中類似鉸鏈的成型參數(shù)進(jìn)行匹配以獲得最優(yōu)的成型工藝參數(shù)，并傳遞給試機(jī)調(diào)試模塊；

10、所述試機(jī)調(diào)試模塊包括粉末制備單元、粉末混合單元、壓料澆注單元、冷卻固化單元、脫脂去污單元、燒結(jié)密實(shí)單元，根據(jù)獲得的成型工藝參數(shù)傳遞給注射成型機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)試并固化以獲得金屬粉體完整的鉸鏈產(chǎn)品，并傳遞給圖像獲取模塊；

11、所述圖像獲取模塊通過高清攝像頭、測距軟件獲得不同角度的鉸鏈外觀狀況和尺寸數(shù)據(jù)的圖像并轉(zhuǎn)化為外觀異常、尺寸大小的質(zhì)量數(shù)據(jù)文字信息,并傳遞給處理中心；

12、所述成型控制模塊根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)并固定調(diào)試階段的相關(guān)資源和材料規(guī)格與廠商持續(xù)進(jìn)行金屬粉末注射成型出大批量的鉸鏈產(chǎn)品，以確保鉸鏈量產(chǎn)的合格率，并傳遞給處理中心。

13、本發(fā)明提供的一種鉸鏈mim金屬粉末成型控制方法,包括以下步驟:

14、s10、分析計(jì)算模塊根據(jù)鉸鏈的結(jié)構(gòu)及其大小和金屬粉末材料的特性選取機(jī)臺(tái)規(guī)格并結(jié)合模流分析數(shù)據(jù)計(jì)算出注射壓力、注射速度、注射溫度、模溫等成型工藝參數(shù)值,并傳遞給參數(shù)預(yù)設(shè)模塊；

15、s20、參數(shù)預(yù)設(shè)模塊根據(jù)計(jì)算出的成型工藝參數(shù)值并參照行業(yè)數(shù)據(jù)庫中類似鉸鏈的成型參數(shù)進(jìn)行匹配以獲得最優(yōu)的成型工藝參數(shù)，并傳遞給試機(jī)調(diào)試模塊；

16、s30、試機(jī)調(diào)試模塊根據(jù)獲得的成型工藝參數(shù)傳遞給注射成型機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)試并固化以獲得金屬粉體完整的鉸鏈產(chǎn)品，并傳遞給圖像獲取模塊；

17、s40、圖像獲取模塊通過高清攝像頭、測距軟件獲得不同角度的鉸鏈樣品外觀狀況和尺寸數(shù)據(jù)的圖像并轉(zhuǎn)化為外觀異常點(diǎn)、尺寸大小的質(zhì)量數(shù)據(jù)文字信息，并傳遞給處理中心；

18、s50、處理中心根據(jù)鉸鏈樣品的外觀異常點(diǎn)、尺寸大小的質(zhì)量數(shù)據(jù)文字信息與存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的鉸鏈質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比：若不一致則傳遞給報(bào)警器并通知繼續(xù)調(diào)試，若一致則存儲(chǔ)此時(shí)成型工藝參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，并傳遞給成型控制模塊；

19、s60、成型控制模塊根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)并固定調(diào)試階段的相關(guān)資源和材料規(guī)格與廠商，持續(xù)進(jìn)行金屬粉末注射成型出大批量的鉸鏈產(chǎn)品，以確保鉸鏈量產(chǎn)的合格率，并傳遞給圖像獲取模塊；

20、s70、圖像獲取模塊通過高清攝像頭、測距軟件獲得不同角度的鉸鏈產(chǎn)品的外觀狀況和尺寸數(shù)據(jù)的圖像并轉(zhuǎn)化為外觀異常點(diǎn)、尺寸大小的質(zhì)量數(shù)據(jù)文字信息，并傳遞給處理中心；

21、s80、處理中心根據(jù)鉸鏈產(chǎn)品的外觀異常點(diǎn)、尺寸大小的質(zhì)量數(shù)據(jù)文字信息與存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的鉸鏈質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比：若不一致則傳遞給報(bào)警器并通知返工或報(bào)廢，若一致則放置良品區(qū)域待包裝出貨。

22、進(jìn)一步,所述步驟s10，包括以下步驟：

23、s11、壓力計(jì)算單元根據(jù)注射壓力計(jì)算公式“p＝k*q/s，p為注射機(jī)注射壓力(mpa),k為金屬粉末材料注射壓力系數(shù),q為注射材料的瞬時(shí)流量(g/s),s為鉸鏈的投影面積(cm2)”獲得注射壓力,并傳遞給速度計(jì)算單元；

24、s12、速度計(jì)算單元根據(jù)實(shí)際注射速度計(jì)算公式“q＝p*s*r，q為實(shí)際注射速度(cm3/s),p為螺桿轉(zhuǎn)速(r/min),s為每個(gè)螺桿周期所推進(jìn)的塑料體積(cm3/rev)，r為注射機(jī)的實(shí)際機(jī)械速度(mm/s)”獲得實(shí)際注射速度,并傳遞給模溫計(jì)算單元；

25、s13、模溫計(jì)算單元根據(jù)模具溫度計(jì)算公式“tq＝q*α*h，tq為模具溫度，q為熱流量，α為模具材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)，h為模具厚度”獲得模具溫度，并傳遞給射溫計(jì)算單元；

26、s14、射溫計(jì)算單元根據(jù)注射溫度計(jì)算公式“ti＝r*(ts-tm)+tm，ti為注射溫度(℃)，ts為粉末熔融溫度(℃)，tm為模具的溫度(℃)，r為注射比例系數(shù)”獲得注射溫度，并傳遞給進(jìn)料計(jì)算單元；

27、s15、進(jìn)料計(jì)算單元根據(jù)螺桿進(jìn)料量計(jì)算公式“q＝2π*(d/2)*h*ρ，q為實(shí)際螺桿進(jìn)料量(g)，π為圓周率,d為螺桿直徑(cm)，h為螺桿長徑即螺桿進(jìn)給深度(cm)，ρ為材料密度(g/cm3)”獲得螺桿進(jìn)料量,并傳遞給注射時(shí)間單元；

28、s16、注射時(shí)間單元根據(jù)注射時(shí)間計(jì)算公式“t＝v/q，t為注射時(shí)間(s)，v為模腔體積(cm3)，q為螺桿進(jìn)料量(g)”獲得注射時(shí)間,并傳遞給冷卻時(shí)間單元；

29、s17、冷卻時(shí)間單元根據(jù)注射冷卻時(shí)間計(jì)算公式“tc＝2k*v或(t-θ)*k，tc為注射冷卻時(shí)間，k為粉末材料的冷卻系數(shù)，v為模腔體積,t為粉末材料的最終固化溫度,θ為粉末材料的硬化轉(zhuǎn)變溫度”獲得注射冷卻時(shí)間。

30、進(jìn)一步,所述步驟s30之前，包括以下步驟：

31、s301、粉末制備單元采用機(jī)械合金化、或電解還原、或氣相沉積等方法制作鐵基、鎳基、低合金、銅基、高速鋼、不銹鋼、硬質(zhì)合金、鈦基金屬等精細(xì)且均勻的φ0.3～15μm金屬粉末顆粒，并傳遞給粉末混合單元；

32、s302、粉末混合單元通過攪拌設(shè)備將精細(xì)且均勻的金屬粉末顆粒、熱塑性塑料粉末、有機(jī)粘結(jié)劑分別按70～80％、10～15％、8～12％的質(zhì)量比例進(jìn)行混合獲得注射粉末原料，以提高粉末的流動(dòng)性和可壓性，方便后續(xù)成形更好地填充模具。

33、進(jìn)一步,所述步驟s30，包括以下步驟：

34、s31、壓料澆注單元將注射粉末原料排放到模具中并根據(jù)預(yù)設(shè)的注射壓力、注射速度等成型工藝參數(shù)將粉末原料充分熱塑并填充整個(gè)模具型腔，并傳遞給冷卻固化單元；

35、s32、冷卻固化單元根據(jù)預(yù)設(shè)的冷卻時(shí)間等成型工藝參數(shù)將模具型腔中的鉸鏈樣品冷卻凝固成型并清洗模具，并傳遞給脫脂去污單元；

36、s33、脫脂去污單元通過脫脂爐采用100～120℃溫度進(jìn)行熱分解脫脂處理而去除鉸鏈樣品中的粘合劑等殘余物,以提高鉸鏈的材料強(qiáng)度,并傳遞給燒結(jié)密實(shí)單元；

37、s34、燒結(jié)密實(shí)單元將成型后的鉸鏈進(jìn)行燒結(jié)處理，使金屬粉末顆粒之間會(huì)發(fā)生結(jié)合而形成致密的結(jié)構(gòu),以提高鉸鏈的密度和機(jī)械性能。

38、本發(fā)明提供的一種鉸鏈mim金屬粉末成型控制系統(tǒng),還包括含有存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述各功能模塊執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)以上任意一項(xiàng)所述的一種鉸鏈mim金屬粉末成型控制方法的步驟；所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被各功能模塊執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以上任意一項(xiàng)所述的一種鉸鏈mim金屬粉末成型控制方法的步驟。

39、本發(fā)明還提供一種鉸鏈mim金屬粉末成型裝置，由以上所述的一種鉸鏈mim金屬粉末成型控制方法所實(shí)現(xiàn)。

40、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果：

41、通過設(shè)置分析計(jì)算模塊、參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、試機(jī)調(diào)試模塊、嘗試驗(yàn)證模塊、成型控制模塊,可以自動(dòng)確定鉸鏈的金屬粉末注射成型參數(shù),并自動(dòng)檢測，解決了“成型過程反復(fù)調(diào)試反復(fù)改?！钡膯栴}，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、智能化的自動(dòng)化控制，提高了成型生產(chǎn)效率，降低了成型生產(chǎn)成本，縮短了模具制作周期。