正交優(yōu)化工藝方案

正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝參數(shù)組員：凌東鑫V201241222組員：凌東鑫V201241222廖幫財(cái)V2012412311.正交實(shí)驗(yàn)在塑料注射成型中的應(yīng)用考慮到注塑機(jī)、以及模具因素的影響，本次正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的工藝參數(shù)包括：保壓壓力、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間。其他的參數(shù)如下：料筒及噴嘴溫度采用塑料物性表上推薦溫度，不作改變；注射壓力：采用模具所能承受的最大注塑壓力50bar；注射時(shí)間：3s；注射速度：37%；計(jì)量終止位置：95mm；射退位置：105m2?下圖條料制品和澆注系統(tǒng)凝料（一模一腔）

3.實(shí)驗(yàn)因子水平設(shè)置表因子水平保壓壓力(％)A保壓時(shí)間(s)B冷卻時(shí)間(s)C128682329113381214444151755018204?由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和時(shí)間有限，只能通過(guò)天平稱量制品和澆注系統(tǒng)凝料的重量來(lái)評(píng)定所得制品的質(zhì)量。以下25組二因素五水平的正交實(shí)驗(yàn)代表了全部125組實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的目的是為了在得到最佳制品(這里指最大重量)的情況下找到對(duì)應(yīng)的保壓壓力，保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間這二個(gè)主要影響因素的值。即最優(yōu)方案。正交試驗(yàn)表及試驗(yàn)結(jié)果?因素試驗(yàn)號(hào)?保壓力(%)A?保壓時(shí)間(S)B?冷卻時(shí)間(S)C?產(chǎn)品重量(g)i286820.9022891421.12328122021.24

428151120.71528181721.3063262021.2173291121.48832121721.3193215819.891032181420.79113861720.7012389821.111338121421.361438152020.421538181120.32164461421.91174492021.061844121120.61194415172051215061121.01225091721.61235012822.222450151421.642550182022.62K1105.36105.73104.63---K2104.68106.38104.13---K3103.91106.74106.82---K4104.24102.81105.07---K5109?10105.54106.55---K1/521.07221.14620.926——K2/520.93621.27620.826——K3/520.78221.34821.364---K4/520.84820.56221.041---K5/521.82021.10821.310---極差0.9720.7860?538---優(yōu)化方案5012145?通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，初步得出該實(shí)驗(yàn)優(yōu)化方案為保壓力50,保壓時(shí)間12S,冷卻時(shí)間14S。下面是對(duì)實(shí)驗(yàn)的計(jì)算過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行分析。K1這一行的3個(gè)數(shù)，分別是因素A,B，C的第1水平所在的試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的制品和澆注系統(tǒng)凝料重量之和。比如對(duì)A因素，它的第一水平安排在第1至5號(hào)試驗(yàn)，所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品重量為20?9g,21?12g,21.24g,71g,21.30g，其和為105?36g,記在K1這一行的第一列中。對(duì)于B因素，它的第一水平安排在1,6,11,16,21號(hào)試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品重量分別為20.9g，21g，20.70g，21.91g，21.01g，其和為105?73g，記在K1行第2列中。對(duì)于因素C，它的第一水平安排在第1,9,12,20,23號(hào)試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品重量分別為20.90g，19.89g，21?21g,20?51g,22.22g，其和為104?63g，記在K1這一行的第3列中。類似的可以依次算出A,B,C二個(gè)因素在第2,3,4,5水平所對(duì)應(yīng)產(chǎn)品重量之和分別為K2:104?68g,106?38g,104?13g；K3: 103.91g，106?74g，106?82g；K4:101?24g，102.81g，105?07g；K5:109?10g，105?54g，106?55g，分別填入表中。K1/5，K2/5,K3/5,K4/5,K5/5這五行二個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)分別是K1,K2,K3,K4,K5中分別除以5得到的數(shù)，計(jì)算結(jié)果，也就是各水平所對(duì)應(yīng)的平均值填入表中。同一列中，K1，k2，k3，K4,K5這5個(gè)數(shù)中的最大者減最小者所得的差叫做極差。一般地說(shuō)，各列的極差是不同的，這說(shuō)明各因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響是不同的。極差越大，說(shuō)明這個(gè)因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響越大。極差最大的那一列，則那個(gè)因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響就最大，那個(gè)因素就是我們要考慮的主要因素。這里算出3列的極差分別為A:0?972,B:0?786,C:0.538顯然第1列即因素A的極差最大。這說(shuō)明因素A的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響最大，因此因素A是我們要考慮的主要因素。它的5個(gè)水平所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品重量平均值分別為21.072g，20.936g，20.782g，20.848g，21.820g，第5水平所對(duì)應(yīng)的數(shù)值21.820g最大，所以取它的第5水平最好。第2列即因素B的極差0?786僅低于因素A，它的5個(gè)水平所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品重量平均值分別為21.146g，21.276g，21.348g，20.562g，21?108g，第3水平所對(duì)應(yīng)的數(shù)值21.348g最大，所以取它的第3水平最好。第3列即因素C的極差為0.538,是3個(gè)因素中極差最小的，說(shuō)明它的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響最小，它的5個(gè)水平所對(duì)應(yīng)的數(shù)值分別為20.926g20.826g,21.364g,21.041g,21.310g,第3水平所對(duì)應(yīng)的數(shù)值21.364g最大，所以取它的第3水平最好。從以上分析可以得出結(jié)論：各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)（產(chǎn)品重量）的影響按大小次序來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)是A（保壓力）B（保壓時(shí)間）C（冷卻時(shí)間）；最好的方案應(yīng)當(dāng)是A5B3C3,即:保壓壓力50%,保壓時(shí)間12s，冷卻時(shí)間14s。從上面實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)方案A50B12C14在25組實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有出現(xiàn),而在25組試驗(yàn)中產(chǎn)品重量最大的兩組是第23組（A50B12C8）22.22g和第25組（A50B18C20）22?62g,根據(jù)上面的分析，因素ABC對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)（產(chǎn)品重量）的影響依次降低，所以理論上第23組試驗(yàn)A50B12C8應(yīng)該是25組試驗(yàn)中最接近最優(yōu)方案A50B12C14的一組，所以第23組得到的產(chǎn)品重量22.22g應(yīng)該是25組中最大的，但是低5組試驗(yàn)的產(chǎn)品重量為22.62g是最大的。出現(xiàn)這樣情況的原因有以下幾個(gè)方面：（a）在本實(shí)驗(yàn)中，評(píng)定最優(yōu)方案的方法是在試驗(yàn)中制品和澆注系統(tǒng)凝料重量最大的一組所對(duì)應(yīng)的因素值。這種評(píng)定方法是不太合理的，實(shí)際上應(yīng)該先給出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣本的重量，試驗(yàn)得到產(chǎn)品重量最接近標(biāo)準(zhǔn)樣品重量的那一組才是最優(yōu)方案。本實(shí)驗(yàn)中由于時(shí)間和設(shè)備的制約，只能用最大重量來(lái)評(píng)定最優(yōu)方案，這顯然忽略了過(guò)保壓的影響，因?yàn)檫^(guò)保壓（一種缺陷）得到的產(chǎn)品可以提高使產(chǎn)品重量。所以第25組試驗(yàn)有可能過(guò)保壓得到的產(chǎn)品，所以第25組不是最優(yōu)方案。（b在實(shí)驗(yàn)中免不了存在一些誤差，這些誤差有人為的（如在測(cè)量重量時(shí)由于產(chǎn)品溫度會(huì)影響其重量，稱量是產(chǎn)品正在冷卻，數(shù)值會(huì)波動(dòng)，讀數(shù)和記錄也可能存在誤差）。也有一些客觀的因素也會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性（在本人實(shí)驗(yàn)中由于注塑機(jī)油溫過(guò)高，常在工作過(guò)程中自動(dòng)停機(jī)，有一次還造成流道堵塞）。（c）第25組中自由因素A50與最優(yōu)方案相同，并且因素B,C的值都比最優(yōu)方案大，所以所得的產(chǎn)品重量最大也是合理的。綜合上面的分析，第23組A50B12C8是最接近最優(yōu)方案A50B12C14的，三個(gè)因素中只有C因素不同，而在ABC三個(gè)因素中，C因素對(duì)產(chǎn)品重量的影響是最小的，所以我們找出的最優(yōu)方案是合理的。為了最終確定上面找出的試驗(yàn)方案A50B12C14是否為最好方案，可以按這個(gè)方案再試驗(yàn)一次，看是否會(huì)得出比第23號(hào)試驗(yàn)更好的結(jié)果。若比第23號(hào)試驗(yàn)的效果好，就確定上述方案為最好方案，若不比第23號(hào)試驗(yàn)的效果好，可以取第23號(hào)試驗(yàn)為最好方案。如果出現(xiàn)后一種情況，說(shuō)明我們的理論分析與實(shí)踐有一些差距，最終還是要接受實(shí)踐的檢驗(yàn)?？偨Y(jié)本次注塑成型工藝參數(shù)正交優(yōu)化方案實(shí)驗(yàn)，采用的正交實(shí)驗(yàn)方法是我們?cè)谥笆菑臎](méi)有接觸過(guò)的，雖然老師開(kāi)始和我們講時(shí)不太理解正交實(shí)驗(yàn)的原理，但是經(jīng)過(guò)自己在課后的努力，最終還是搞清楚了正交實(shí)驗(yàn)方法。然后結(jié)合注塑成型工藝參數(shù)制定出3因素5水平25組的實(shí)驗(yàn)，最后成功的找出了最優(yōu)方案。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我和組員之間合作，都掌握了開(kāi)注塑機(jī)的一些基本技巧和知識(shí)，更加了解注塑成型的流程。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我體會(huì)到實(shí)踐與理論是有很大差別的，