注塑机拉杆应力的在线测量,可提高注塑机的工作寿命,提升注射成形制品质量,降低生产成本,对聚合物注射成形具有十分重要的意义。本文提出了一种在线测量注塑机拉杆应力,并应用于注塑机锁模力和模具型腔压力检测的超声波测量新方法。该方法具有无损、在线、经济的优点,适宜工业推广。本文的主要研究内容如下:1、在分析注塑机工作原理和声弹性现象的基础上,建立了超声波在线测量注塑机拉杆应力的数学方法。明确了两个关键参数:超声波传播时间差与声弹性系数的计算方法。设计并搭建了注塑机拉杆应力的超声波测量系统和辅助验证系统。2、验证了注塑机拉杆应力的超声波测量方法的正确性与有效性,并讨论了探头晶元直径、超声频率和采样频率对超声波测量结果的影响关系。同时,为使该超声方法满足工业推广应用,分析了不同尺寸模具、不同规格注塑机、环境温度和工作时长对测量精度的影响规律。所有结果中超声波方法和应变计方法测得拉杆应力差方的最大值为2.318(MPa)2,超声波方法测得拉杆应力标准差的最大值为0.080MPa。3、建立了超声波在线测量注塑机锁模力的数学方法,搭建出超声波测量装置和辅助验证系统。测量实验结果表明,该方法可准确测量出注塑机的锁模力。进一步地,将该方法应用于判定注塑机锁模的健康状态,制定出相关准则,并进行了实例验证。不同吨位下超声波和应变计方法测得锁模力差的最大值为4.319 kN,偏差占比4.1%;超声波方法测得锁模力标准差的最大值为0.973 kN。4、建立了超声波测量模具型腔压力的新思路,推导出型腔压力的超声测量数学方法,并搭建了超声波测量装置和辅助验证系统。测试实验结果表明,该方法可准确测量出型腔压力。同时,分析了不同锁模力和不同注射材料的适用性。进一步地,将型腔压力的超声测量方法应用于注射成形过程中V/P转换点和保压压力的检测。超声波和压力传感器方法测得的型腔压力分别为43.14 MPa和44.98 MPa,相差4.27%。本文提出了注塑机拉杆应力、锁模力和型腔压力的超声波测量新方法,在分析基本理论的基础上,建立了相关测量数学方法和系统,确认了超声波测量方法的准确性、重复性并具备工业化应用的适用性。本文的研究成果有助于提高注塑机的工作寿命,提升注射成形制品的质量,具有广阔的应用前景。