高分子注塑成型产品质量关键工艺参数的多目标优化设计

针对注塑成型(PIM)关键工艺参数操作不佳易引起产品质量缺陷问题，提出一种基于梯度增强型Kriging(GEK)模型的注塑工艺参数多目标优化设计方法。针对空调外罩注塑成型过程，根据工艺参数和质量指标开展七因子三水平的正交实验设计，并采用Moldflow软件进行模流分析计算，通过信噪比分析和方差分析选取影响产品质量的主要参数；基于GEK模型理论建立质量指标预测模型，采用多目标差分进化(MODE)算法以质量缺陷和周期时间最小化为目标搜寻全局最优解；将最优设计参数带回Moldflow软件进行模拟验证。结果表明翘曲量、体积收缩率和周期时间分别降低0.88%、4.68%和14.81%，大幅度提升了产品质量和生产效率。     

基于粒子群算法的注塑产品厚度与成型工艺参数的多目标集成优化

提出了一种基于粒子群算法的多目标优化方法,实现对注塑产品厚度与成型工艺参数的多目标集成优化.在应用粒子群算法中,利用改进后的在线归档策略指导粒群体的进化,有效的提高了算法的优良性和收敛性.编写程序自动调用CAD软件和注塑成型软件Moldflow,经过设定相关的工艺参数,调用Moldflow软件进行模拟分析,提取分析结果,计算目标函数等多个步骤后,再按照所提出的优化算法改变优化变量的数值,经过多代分析,最终获得最佳制品厚度以及最佳注射时间、熔料温度、模具温度、浇口位置等工艺参数,实现了翘曲变形、熔接痕、气穴等多个质量指标相对最优.     

基于DOE实验的汽车塑件CAE优化与注塑模具设计

以某汽车塑件为例,针对其结构及分型复杂、注塑难等问题,基于DOE实验和CAE分析对其注塑所需工艺参数进行了仿真和优化。通过浇口位置和数量的优化,获得了理想的浇口设置;通过浇注系统的优化及成型窗口分析,获得了合理的流动分析工艺参数;对流动分析工艺参数进行正交试验优化,找出了产品注塑存在的潜在缺陷问题,经进一步对针阀控制进行寻优,解决了熔接线过长过多、充填不平衡、气孔较多等问题;通过翘曲和冷却分析的优化,最终获得了产品注塑成型所需的合理工艺参数,设计了一副结构合理的注塑模具,提高了模具生产效率。     

改善塑件磁性嵌件翘曲的模流分析

以剪刀架与磁性嵌件的注塑为分析实例,阐述了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)材料在嵌入磁性嵌件后注塑中产生的翘曲问题及解决方法;采用Moldflow软件对制品结构、模具结构和成型工艺参数3个方面的影响因素进行了对比分析。结果表明,通过对工艺参数的极差分析以及制品结构、浇口位置的改变分析所得到的数据发现,改变工艺参数翘曲优化程度为15%,改变制品结构翘曲优化程度为53.7%,改变浇口位置翘曲优化程度可达76.5%;改善浇口位置是解决翘曲因素最主要的方法,可以得到远小于翘曲要求的翘曲值。     

基于响应面模型和遗传算法的注塑工艺多目标优化

结合Taguchi试验设计,利用注塑成型计算机辅助工程（CAE）模拟软件Moldflow对不同工艺参数下的注射成型进行模拟分析,对成型塑件体积收缩率、翘曲变形及缩痕指数3个目标进行综合评判;建立综合评分与工艺参数关系的代理模型——响应面模型,然后结合遗传算法进行全局多目标优化寻优,获得最优工艺组合,并进行模拟验证。结果表明,建立的响应面模型是可靠的,利用响应面模型进行注塑工艺多目标优化是一种有效的方法。     

基于SIM的多型腔注塑模具流动平衡优化

针对多型腔模具常规注射成型时流动不平衡问题,提出采用顺序注射成型(SIM)技术对其进行改善.以充填结束时间差、体积收缩率、缩痕指数等为评价指标,利用Moldflow软件对基于SIM的多型腔模具流动平衡优化过程进行分析,并确定合理的SIM方案和阀浇口时间参数.结果表明,采用延时充填的SIM优化方案可显著提高多型腔模具的流动平衡性,流动不平衡率由优化前的44.1％降低为1.6％,同时其它成型质量指标也都有所改善,表明所提出的SIM方法有效可行.同时基于Moldflow软件确定了合理的阀浇口延时时间为1.4 s.     

Moldflow在注塑模浇口优化设计中的应用

针对注塑模具中合理的浇口位置和数目在塑料制品设计中的重要性,以汽车的副仪表板装饰盖零件为例,借助模拟分析软件Moldflow对其浇口位置及数目进行计算机模拟分析.通过对单浇口和双浇口的对比,综合分析各种因素对注塑成型的影响,确定最佳浇口位置和浇口数目,优化模具浇口设计,并具有显著的经济效益.     

基于智能优化算法的注塑成型缺陷多目标优化

通过以注塑成型过程中的最大熔接线相遇角和最小翘曲变形为目标函数,以熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时间和冷却时间等工艺参数为设计变量,建立了优化注塑成型缺陷的多目标优化模型。采用基于混合人工神经网络代理模型和改进多目标粒子群优化的优化方法对多目标优化模型进行求解。以打印机上盖为例,采用正交试验方法和Moldflow软件获得的试验结果训练混合神经网络代理模型,并对其成型缺陷进行了优化。所有结果表明,所给出的优化方法能够得到合理的多目标优化Pareto解,并同时优化了注塑制品的熔接线相遇角和翘曲变形。将得到的优化工艺参数进行Moldflow实验,可知上述2种缺陷分别优化了17.2%和13.6%。     

数值模拟方法在注射成型中的应用

利用Moldflow数值模拟分析软件,在对手机外壳进行浇口定位分析和流动、保压、冷却分析,优化浇口位置和成型工艺条件的基础上,分析了部分注塑工艺参数如保压压力、熔体温度、保压时间等对注塑件翘曲量和体积收缩率的影响,为注射成型合理选择成型工艺参数提供了依据。     

手机后盖注塑工艺及模具优化设计

运用Moldflow软件对手机后盖进行了模拟分析,优化了浇口位置,并针对成型过程中出现的缺陷进行了工艺参数优化,在模拟结果的基础上对注塑模具进行了优化设计。CAE优化与模具设计的有效结合,缩短了模具研发周期,降低了产品开发成本,提高了产品质量。     

基于遗传算法的注塑成型熔接痕长度和位置的优化

提出一个利用遗传算法对熔接痕长度和位置进行优化的方法，目的是使熔接痕的长度最短，且离开用户指定的敏感点最远。将遗传算法和注塑成型软件Moldflow相结合，经设定相关的工艺参数，调用Moldflow模拟分析，提取分析结果，计算目标函数等多个步骤，并按照遗传算法的搜索路径，经过多代搜索，最终获得对应于熔接痕长度与位置最佳的注射时间、熔料温度、模具温度、浇口位置等工艺参数。     

基于模流分析的破壁机外壳流动平衡与翘曲变形优化分析

利用Moldex 3D软件对破壁机外壳的注塑成型进行模流分析,针对产品的翘曲变形、外观品质与真圆度评价指标进行探讨,找出三者的影响因素:浇口位置及数量、压力、温度,并提出改进的成型工艺方案。对比原单浇口进胶模具设计发现,浇口数量的增加有助于解决流动平衡问题,最后在双浇口模具设计的基础上优化最佳注塑工艺参数。相对于原始模具设计方案,产品的翘曲变形量降低了64.09%,体积收缩率降低了68.76%,内圈真圆度提高了76.92%,外圈真圆度提高了70.00%。     

基于Moldflow软件的双色注塑成型工艺优化

以某双色塑料扣为研究对象,利用Moldflow软件的热塑性塑料重叠注塑模块,分析并优化了双色注塑成型工艺。结果表明:通过增大产品局部壁厚、增加浇口数量以及采用衰减式保压方案的方式,使流动前沿温度的温差由132.3 ℃降至7.7 ℃,平均体积收缩率由7.743%降至5.300%,翘曲变形量由0.558 3 mm降至0.273 3 mm,并使第一次注塑与第二次注塑的充填时间差由0.510 s降至0.099 s。通过分析优化,得到了合理的双色塑料扣注塑成型工艺参数,降低了产生成型缺陷的可能性,提高了产品质量。     

基于Moldflow的汽车车灯面罩模具设计与开发

针对车灯在整车中的重要作用及设计开发困难的问题,运用先进的注塑成型分析软件Moldflow,结合灯具透明面罩模具的实际设计经验对所设计的车灯面罩模具进行仿真分析。结果表明:该面罩模具排布合理,浇口类型以及热流道选择合适,分流道和注塑工艺参数设计恰当,透明面罩的熔接痕控制在合理的区域,无气穴,整件产品收缩均匀,减少了模具开发周期和试模次数;控制了注塑生产合理的生命周期,保证了稳定的优良品率。     

Moldflow在无绳电话电池盖注塑成型中的应用

以无绳电话电池盖为研究对象,应用Moldflow软件对其注塑成型过程进行模拟,优化浇口位置和注塑成型工艺参数.Moldflow分析结果应用于实际生产中,一次试模生产出合格的制品,证实Moldflow在注塑成型中的实用性,可以减少试模次数、缩短生产周期,从而降低生产成本、提高生产效率.     

注塑成型组合型腔数值模拟与工艺优化

对某游戏机组合装配件进行了结构工艺分析,结合Moldflow最佳浇口位置分析结果,确定了模具浇口位置,设计了浇注系统与冷却系统。建立了模流分析有限元模型,利用Moldflow进行了塑件组合型腔成型过程数值模拟分析。结果表明,组合型腔采用平衡流道系统结构,存在熔体充填不平衡的问题,对成型参数熔体温度、流动速率、保压压力等进行优化,实现了组合型腔的平衡充填。熔体温度为260℃时可以明显降低塑料熔体在型腔中的流动速度,进而优化型腔的平衡充填。并结合试模,获得了合理的注塑成型工艺参数。     

基于神经网络技术的塑料齿轮模型工艺参数优化

针对塑料模型注塑成型优化过程中工艺参数多、计算准确度低、工程模拟量大的特点。以塑料齿轮零件为例,通过引入BP神经网络技术,结合Moldflow软件建立注塑成型工艺参数优化模型。以体积收缩率和翘曲变形量为注塑工艺评定目标函数,选择熔体温度、保压压力、保压时间、模具表面温度为训练样本,建立4~4正交试验表,由相对方差分析评价模型的分析结果,给出优化后的工艺参数,指导工程实际应用。研究结果表明,通过BP神经网络对初始工艺参数进行训练,模型训练预测值与模拟值相对误差在3%以下,满足预测精度要求,经过对正交试验表样本进行训练,确定优化工艺参数为:熔体温度220℃、保压压力50 MPa、保压时间15 s,模具温度70℃。由Moldflow模型验证指出优化后的工艺参数组合能减少塑料件的注塑缺陷,提升塑料件的使用性能。     

某型电机上盖注射成型工艺参数优化

针对某型电机上盖在注射成型过程中的参数优化问题,利用Moldflow注塑仿真软件建立注塑方案模型,对电机上盖进行注塑仿真,预测其翘曲、体积收缩以及缩痕效果,并结合正交试验、极差分析和综合评分方法对电机上盖注塑工艺参数进行优化。通过参数优化,得出一组较优参数组合,在该组合参数条件下,电机上盖成型综合质量较好,其中,熔体温度对综合评分影响最大。     

基于正交试验法的碳罐盖板注塑成型质量优化

以某30%玻纤增强尼龙材料的碳罐盖板为实例,对其外观尺寸进行分析,选择合适的材料及注塑工艺参数,利用Moldflow确定最佳的浇口位置,并建立浇注系统,通过设计正交试验,以最大翘曲变形量为指标对注塑工艺参数进行优化。结果表明:综合考虑最大翘曲变形量与质量,得到优化工艺参数组合为A2B3C2D1E1。基于此优化工艺参数模流分析表明:碳罐盖板的最大翘曲变形量及质量分别降低61.8%、10.3%,优化效果显著。仿真模拟及实际试模结果显示:试模样品外观良好,满足振动摩擦焊接要求,可用于实际生产。     

基于Moldflow的电器联接件注塑分析与优化

为制定优化的某电器联接件的注塑工艺,利用Moldflow软件对初始方案进行了流动、冷却和翘曲等方面的模拟,预测了初始方案下可能产生的主要缺陷,探讨了熔接痕等缺陷产生的主要原因,提出了相应的解决办法。通过软件的浇口位置分析功能确定了最佳浇口位置,通过成型窗口的参数优化功能对成型工艺参数进行调整,工艺得以优化。同时,通过调整保压曲线,进一步减少了翘曲变形量,进一步优化了塑件的成型工艺。