基于SIMP优化理论的注塑机固定模板拓扑优化

利用优化准则算法,按照变密度法求解拓扑优化的固体各向同性惩罚微结构模型(SIMP 模型),结合工程应用的实际状况,对注塑机固定模板结构进行了拓扑优化,合理布置加强筋,使其得到更好的材料分布。在满足产品技术指标的同时,变形减少了3.5%,提高了模板刚度,质量减少了9.5%,实现了结构轻量化的目标,得到了适合工程应用的优化模型。     

基于ANSYS的注塑机定模板的有限元-拓扑优化分析

运用ANSYS工程分析软件，首先对-已有注塑机定模板进行有限元分析，得出应力和变形的分布图。其次，列该定模板简化图长方形板钵进行拓扑优化设计，根据拓扑优化得到的单元伪密度分布图绘制定模板三维图。再对绘制的定模板模型进行有限元分析，得出应力和变形分布图。最后，通过比较可知，优化之后不但产品的设计刚度提高了，也达到了结构轻化的目的。它有针对性地解决了工程实际问题，也就是在满足最大刚度的前提下，找出最佳的材料分配方案，即最佳的筋板分布形式-X形。     

注塑机模板的应力与疲劳分析及优化

应用ANSYS软件对注塑机前模板进行了应力分析与拓扑优化,并应用ANSYS/FE-SAFE软件对前模板进行了疲劳寿命与可靠性分析。对比了模板优化前后的应力、变形及疲劳分析情况。结果表明,优化后的模型质量更小,且最大应力更小、变形更小以及有更好的耐疲劳性能。这为注塑机模板的设计及优化提供了一种实用和有效的方法。     

注塑机模板的有限元-拓扑优化设计研究

采用先进的有限元-拓扑优化方法,应用Hyperworks软件对注射机移动模板进行结构静力分析,准确获得应力分布,并按照变密度法对其进行结构优化,提出了移动模板材料的最佳分布方案,不仅提高产品设计刚度,还达到结构轻量化的目标.该分析及优化过程对目前应用较广的箱式模板设计具有重要的工程参考价值,能有效地解决工程设计中的实际问题.     

注塑机调模板的分层顺序优化

以注塑机调模板对拉杆应力偏载的影响为出发点，运用ANSYS软件内嵌的APDL语言建立调模板的三维几何模型、有限元分析模型和分层顺序优化模型。用序列凸规划方法（SCP）对调模板进行拓扑优化，依据伪密度云图构造其分层结构。在新构形的基础上，以凋模板的最大变形量和最大应力为约束条件；以其体积最小化为优化目标，用最小二乘法建立目标函数和约束条件的逼近函数，用罚函数法建立基于响应面的无约束方程，用序列无约束最小化方法（SUMT）对结构参数进行优化。新结构的分析结果显示：其应力分布较均匀，拉应力区域的最大应力较小。     

基于拓扑优化的二板式注塑机动模板轻量化设计

为提升注塑机工作性能及降低制造成本,根据二板式注塑机动模板的最小加载面工况建立有限元模型,采用基于变密度法的拓扑优化进行轻量化设计;为快速获取优化所得模型结构,对拓扑结果逼近建模,在动模板的四个侧壁、背面等部位分别采用直线与圆弧组合、环形、半球形等规则形状进行模型重构,并将关键尺寸参数化;对优化前、后动模板进行仿真分析...     

一阶优化方法在注塑机模板优化中的应用

介绍了设计优化技术的数学模型、相关概念和已有模板优化研究;以筋板宽度、模板厚度为设计变量,以模板许用应力和变形量为状态约束,以模板体积的最小值为目标函数,采用一阶优化方法,进行实例优化分析,并最终确定模板的最佳几何参数值,实现模板体积最小化。结果表明,所采用的有限元优化方法具有良好的可靠性,可有效地解决工程设计中的实际问题。     

拓扑优化方法在注射机模板设计上的应用

模板是注射机合模系统中的重要零件,但目前国内模板的设计还是以经验和类比为主.为此,通过采用先进的拓扑优化法,应用Ansys软件对注射机前模板进行结构优化.并研究了不同模型、不同约束条件下的拓扑优化结果,提出了在保证强度和刚度情况下前模板材料的最佳分布结构,该分析过程同样适用于动模板和后模板.拓扑优化方法为模板的创新性设计提供新的途径,能有效地解决工程设计中的实际问题.     

注塑机模板集成设计软件开发

建立了模板参数化模型和参数驱动机制;探讨并实现了CAD软件和CAE程序之间的数据共享交换机制以及调用机制。利用VC++开发平台,开发了基于UG、ANSYS的注塑机模板集成设计软件HTFXS1.0。该软件集成了模板参数化设计CAD、CAE分析和优化设计等功能,已经实际应用于某公司的HTF530型注塑机调模板的设计。     

注塑机工字型模板的设计研究

基于原型模板的拓扑优化结果和材料力学的抗弯截面模量原理,提出由工字梁交叉叠加而成的工字型模板是追求高刚性的最佳拓扑结构,并修正了经典文献中的挠度计算方法。工字型模板设计理念已在海天塑机的主流机型上得到应用,实现了节省材料、降低成本的经济效益。     

基于翘曲分析的注塑模工艺参数的优化

结合CAE及Taguchi DOE技术,研究工艺参数对注塑制品翘曲量的影响。采用了有交互作用的L16(215)正交表设计实验以及没有交互作用的L9(34)正交表设计实验,研究了因素如熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间和注塑时间对翘曲影响的显著性。对所选参数,保压压力和熔体温度对注塑制品的翘曲量影响最大。通过两次正交设计实验,使手机上壳制品的翘曲量减少了34.23 %,提高了制品品质。     

基于填充模式优化的注塑模具浇口位置的优化设计

分析了平板类零件的流动规律，提出了基于流动模式优化的注射浇口位置优化选取的原则；并以等厚平板制件单浇口注射成型工艺为例，建立了针对制件不同几何特征要求的最佳浇口位置的描述方式及相应的数学模型，并给出了优化算法；研究并提出了在CAD系统中，任意形状零件边界特征点的提取方法，为优化算法的实施提供了基础。     

模温机在注塑工艺中应用实例

介绍了模温机的结构、工作原理、分类和模温的作用。重点叙述了模温机在注塑聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺66/玻璃纤维、聚丙烯等的应用实例。为保证塑件质量,分别对1,2,3台模温机用法和冷水机的用法作了描述。     

注塑机拉杆应力分布的影响因素研究

针对注塑机拉杆的早期断裂问题，为使拉杆应力分布合理化，以拉杆与定模板、动模板和调模板等组成的整体有限元分析模型为基础，用优化方法研究拉杆卸载槽的合理位置以及各模板基本厚度的确定，以及拉杆卸载槽的位置和各模板基本厚度对拉杆应力分布的影响。用有限元分析方法对优化结果进行分析，可直观分析与判断拉杆、模板的应力分布状况，用以保证模板结构拓扑优化对其基本参数的要求。有限元分析方法和优化方法的综合运用，可在保证拉杆应力分布合理的前提下，保证模板变形的协调性，以减少其弯曲变形而产生的附加弯矩对拉杆的不利影响。本文的研究方法，可为注塑机拉杆与各模板的设计与改进提供理论依据。     

基于PRO/E的机床挤嘴注塑模优化设计

对聚丙烯机床挤嘴塑料件进行工艺分析,设计了挤嘴注塑模,基于PRO/E进行了注塑模的优化设计。利用PRO/E确定成型工艺参数,为模具设计节省了大量的时间,提高了设计效率。介绍了机床挤嘴的成型工艺以及冷却系统和模具总体结构的设计。     

改进全局优化算法的注射成型工艺参数优化

提出了同时考虑预测响应值以及期望改善准则的改进高效全局优化(IMEGO)算法。IMEGO算法在增加样本点提高模型精度的迭代过程中,优先考虑模型的最优解,同时增加更加严谨的收敛准则。以1个一维测试函数和3个二维测试函数为例,将该优化方法与传统的高效全局优化算法(EGO)方法进行比较。结果表明, IMEGO算法能有效搜索到全局最优解。将其应用于显示器外壳注塑制品的成型工艺参数优化,结果显示IMEGO方法具有较好的工程实际意义。     

注射成型机模板的可靠性设计

以实例进行注射成型机模板的强度和刚度可靠性设计，介绍了模板以P－S－N近似线图进行疲劳强度计算，按照应力－刚度模型进行刚度可靠性的设计方法，对注射成型机设计有一定的参考价值。