基于移動最小二乘響應曲面的注塑件工藝優(yōu)化.pdf

1、如何改善注塑件的翹曲變形是困擾工程師的一大問題，僅僅依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗、技術(shù)訣竅和不斷嘗試，仍不能有效地解決問題。本文在對注塑成型過程進行數(shù)值模擬的基礎上，研究了工藝參數(shù)對制品質(zhì)量的影響，提出了基于移動最小二乘擬合響應曲面法，應用到注塑成型工藝優(yōu)化上，建立了工藝參數(shù)和翹曲變形之間的非線性映射關系，并用現(xiàn)代尋優(yōu)算法得到了降低翹曲變形的優(yōu)化工藝參數(shù)。在此基礎上，還嘗試對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。論文的主要工作包括： 1．建立了準確、可靠的翹曲

2、CAE 仿真模型。以典型電氣外殼件為研究對象建立仿真模型，對注塑成型過程進行CAE 模擬，得到翹曲變形結(jié)果。完成了注塑成型實驗，對注塑實驗得到的外殼件用三坐標測量儀進行測量，并將測量結(jié)果與CAE 模擬結(jié)果進行對比，驗證了對此類塑件注塑成型過程模擬的可靠性。 2. 綜合評價了多個工藝參數(shù)對注塑翹曲變形的影響。利用田口正交方法研究了工藝參數(shù)對注塑過程翹曲變形的影響，通過方差分析得到了影響翹曲變形的顯著性因素。結(jié)果表明：熔體溫度和保壓

3、壓力對翹曲變形的影響程度最大，而注射時間、模具溫度、保壓時間對翹曲變形的影響程度很小。 3. 提出了基于移動最小二乘法擬合響應曲面的方法，并通過算例驗證了該算法的準確性。將對翹曲變形影響顯著的熔體溫度和保壓壓力作為設計變量，最大翹曲變形量作為優(yōu)化目標，用基于移動最小二乘法的響應曲面模型建立了從注塑工藝參數(shù)到翹曲變形的非線性映射關系。 4. 實現(xiàn)了基于粒子群優(yōu)化算法的工藝參數(shù)優(yōu)化。采用粒子群優(yōu)化算法，結(jié)合響應曲面模型對工藝

4、參數(shù)進行優(yōu)化，使得翹曲變形量更小。結(jié)果表明：對本文研究的案例，模具溫度為100℃、熔體溫度為290.14℃、注射時間1.3s、保壓壓力為98.87MPa、保壓時間8s時，塑件發(fā)生的翹曲變形量最小，注塑工藝優(yōu)化經(jīng)優(yōu)化后翹曲變形量減少了44.8％。 5. 為了進一步降低翹曲變形量，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計進行了優(yōu)化。重點研究了塑件壁厚和加強筋設計，得到了優(yōu)化的設計變量組合，結(jié)果表明：當塑件厚度t 為1.6 mm，在塑件內(nèi)部的四角各添加4 條