精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)及平臺(tái)構(gòu)建.pdf

1、近年來(lái)，隨著汽車、電子、IT、家電等行業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)注塑制品的精度、形狀、功能、成本等方面提出了要求。高精度、高功能化、小型化、輕量化、低成本、高附加值等要求的提出是以精密塑料注射成型裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)的發(fā)展為基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)需求驅(qū)動(dòng)的精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品快速響應(yīng)設(shè)計(jì)，以大型二板式精密塑料注射成型機(jī)和雙曲肘連桿式高精型塑料注射成型機(jī)為切入點(diǎn)，對(duì)精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，建立一個(gè)精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品配

2、置、變異與仿真集成的先進(jìn)設(shè)計(jì)平臺(tái)。結(jié)合企業(yè)的實(shí)際需求，將開發(fā)的精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品配置、變異與仿真集成的先進(jìn)設(shè)計(jì)平臺(tái)應(yīng)用于新型二板式合模裝置和雙曲肘連桿式合模裝置的設(shè)計(jì)仿真中，取得了較好的效果．
　　 全文的組織結(jié)構(gòu)為：
　　 第一章分析了精密塑料注射成型裝備的作用與發(fā)展趨勢(shì)，提出了精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)的技術(shù)需求，綜述了精密塑料注射成型裝備配置設(shè)計(jì)、精密塑料注射成型裝備結(jié)構(gòu)變異和精密塑料注射成型裝備仿真

3、分析的研究現(xiàn)狀，指出了精密望料注射成型裝備數(shù)字化集成設(shè)計(jì)平臺(tái)的開發(fā)需求，給出了論文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)．
　　 第二章提出了精密塑料注射成型裝備模糊多屬性配置設(shè)計(jì)。針對(duì)模糊型配置問(wèn)題，提出將模糊多屬性決策理論引入到配置設(shè)計(jì)方法中．考慮客戶主觀不確定偏好，通過(guò)模糊需求的知識(shí)獲取以及模糊需求與精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品屬性間的描述，實(shí)現(xiàn)客戶模糊需求到配置需求的非線性映射．將配置需求作為精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品模糊層次配置的輸入，通過(guò)非標(biāo)準(zhǔn)

4、模塊的相似性標(biāo)識(shí)和模糊層次配置的求解，實(shí)現(xiàn)精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品模糊層次配置設(shè)計(jì)，模糊層次配置的輸出為配置方案集．利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立模糊多屬性決策的配置方案評(píng)價(jià)模型，對(duì)配置方案集進(jìn)行比較和排序，優(yōu)選出最接近客戶滿意的配置結(jié)果。
　　 第三章提出了精密塑料注射成型裝備模糊配置與結(jié)構(gòu)變異的多尺度耦合方法．將多尺度耦合概念引入精密塑料注射成型裝備的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，對(duì)產(chǎn)品多尺度模糊配置設(shè)計(jì)、多尺度變異設(shè)計(jì)以及異構(gòu)系統(tǒng)的多尺度耦合方法進(jìn)行

5、研究．分析異構(gòu)系統(tǒng)間信息傳遞過(guò)程中的多尺度特征，將配置設(shè)計(jì)系統(tǒng)中預(yù)定義的產(chǎn)品族按狀態(tài)空間劃分為大尺度、中尺度、小尺度和超小尺度．結(jié)構(gòu)變異設(shè)計(jì)是將模糊配置的相似實(shí)例作為輸入，通過(guò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變，輸出滿足客戶需求的新結(jié)構(gòu)．建立模糊配置與結(jié)構(gòu)變異設(shè)計(jì)異構(gòu)系統(tǒng)間的多尺度耦合過(guò)程的數(shù)學(xué)描述，通過(guò)多尺度遞歸融合與驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精密塑料注射成型裝備模糊配置與結(jié)構(gòu)變異異構(gòu)系統(tǒng)間的多尺度耦合．
　　 第四章提出了精密塑料注射成型裝備模糊配置的反饋式解

6、耦設(shè)計(jì)。將模糊配置通過(guò)用戶域、功能域、物理域和過(guò)程域之間的映射來(lái)實(shí)現(xiàn)．其中，功能域向物理域的映射過(guò)程可通過(guò)相對(duì)增益矩陣進(jìn)行表達(dá)，不同形式的相對(duì)增益矩陣描述不同的模糊配置設(shè)計(jì)，包括理想設(shè)計(jì)、解耦設(shè)計(jì)和耦合設(shè)計(jì)。針對(duì)模糊配置中的耦合設(shè)計(jì)，構(gòu)建由多粒度結(jié)構(gòu)組成的過(guò)程域，多粒度結(jié)構(gòu)用于結(jié)構(gòu)變異．過(guò)程域作為耦合設(shè)計(jì)的反饋補(bǔ)償域，通過(guò)調(diào)節(jié)功能需要與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的相對(duì)增益矩陣，實(shí)現(xiàn)精密塑料注射成型裝備模糊配置的反饋式解耦設(shè)計(jì)．
　　 第五章提

7、出了精密塑料注射成型裝備集成結(jié)構(gòu)變異與仿真分析的多變量耦合技術(shù)．為實(shí)現(xiàn)精密塑料注射成型裝備性能驅(qū)動(dòng)的快速響應(yīng)設(shè)計(jì)，通過(guò)多變量建立結(jié)構(gòu)變異與仿真分析的耦合關(guān)聯(lián)，集成結(jié)構(gòu)變異與仿真分析異構(gòu)系統(tǒng)．結(jié)構(gòu)變異是移植結(jié)構(gòu)與基型結(jié)構(gòu)的拓?fù)浯罱?，通過(guò)多級(jí)特征的更改，保留結(jié)構(gòu)變異過(guò)程中的多變量。由主成分分析法，提取耦合設(shè)計(jì)變量，建立結(jié)構(gòu)變異與仿真分析的多變量耦合模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行求解，實(shí)現(xiàn)精密塑料注射成型裝備結(jié)構(gòu)變異與仿真分析的多變量傳遞與反饋。

8、r>　　 第六章提出了精密塑料注射成型裝備剛?cè)狁詈蠁?wèn)題及求解方法。目前精密塑料注射成型裝備的數(shù)字樣機(jī)廣泛采用多剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，沒(méi)有考慮合模裝置啟閉模運(yùn)動(dòng)中結(jié)構(gòu)的彈性變形，難以解釋精密塑料注射成型裝備復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)性態(tài)．因此，建立雙曲肘連桿式合模裝置數(shù)字樣機(jī)，并在此基礎(chǔ)上柔性化處理拉桿、十字頭連桿、前肘桿、銷軸等關(guān)鍵零部件。對(duì)雙曲肘連桿式合模裝置數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析，得到拉桿的前22階模態(tài)參數(shù)。通過(guò)中心差分法，求解合模裝置啟動(dòng)過(guò)