基于數值分析的包裝盒成型工藝優(yōu)化及翹曲變形研究.pdf

1、如今,注塑成型已經成為塑料加工中最常用的方法之一。注塑成型制品的質量受到很多因素的影響，但是總體來說成型工藝參數的問題依舊是影響注塑成型過程的最大問題。翹曲變形量是整個注塑成型過程好壞的綜合衡量指標,因此為了提高注塑成型的工藝技術,最主要的任務是在保證成型制品的質量前提下,盡可能的減少其翹曲變形量。本文結合計算機CAE技術,借助Moldflow軟件對注塑過程進行了仿真模擬,同時采用了5因素4水平的正交矩陣進行了正交試驗分析,初步對多因素

2、水平作用下的成型工藝進行優(yōu)化。且在此基礎上建立了BP人工神經網絡模型,進一步實現了對注塑成型制品的工藝以及翹曲變形量進行預測優(yōu)化。
　　本文首先簡單的概述了注塑成型的基本原理以及發(fā)展現狀。確定了以熔體溫度（A）、模具溫度(B)、填充時間(C)、保壓時間(D)、冷卻時間(E)為變量因素，以成型制品的翹曲變形量為指標的注塑成型工藝及翹曲變形的研究。
　　其次，運用Pro/E三維軟件繪制好所要進行模擬的實體模型并導入到Moldfl

3、ow進行有限元仿真,并進行包裝盒制品的填充（Flow）、冷卻(Cold)、翹曲(Warp)模擬分析，驗證了設計方案的合理性；以熔體溫度、模具溫度、填充時間、保壓時間和冷卻時間作為試驗因素，以包裝盒制品的翹曲變形量為試驗指標，運用正交試驗法對所選的工藝參數進行試驗，通過對模擬結果進行分析，獲得了當前的最佳工藝參數組合為A2B3C1D1E2，即熔體溫度為230℃、模具溫度為60℃、充填時間為0.8S、保壓時間為4s、冷卻時間為20s；且五種

4、因素對包裝盒翹曲變形量的影響大小為冷卻時間>保壓時間>熔體溫度>模具溫度>填充時間，其中冷卻時間與保壓時間對翹曲變形量的影響較大。
　　再次以正交試驗模擬的結果作為訓練樣本建立BP神經網絡模型，通過細化分析對翹曲變形影響程度較大的兩個因素保壓時間和冷卻時間，其它三個因素設定為最佳水平來建立正交試驗表，通過BP神經網絡對翹曲變形量的結果進行預測，再根據均值分析法得出了細化分析后包裝盒制品翹曲變形量最小時的因素水平組合為保壓時間為4s

5、、冷卻時間為13s、熔體溫度為230℃、模具溫度60℃、填充時間為0.8s，通過moldflow軟件進行模擬，此時得到包裝盒的翹曲變形量了取得最小值0.5609mm，比第三章中moldflow自身推薦的工藝參數組合模擬得到的翹曲變形量（0.5933mm）減小了5.46％，證明了預測的可靠性。
　　最后，利用BP神經網絡預測得出的最佳工藝參數組合來進行包裝盒制品的注塑成型實驗，并進行翹曲變形量的測量，得出制品的翹曲變形量為0.570