基于遗传算法的注塑成型工艺参数优化

以某杯形塑件为例,设计了随形冷却水道模具。在Moldflow软件模拟注塑成型过程的基础上,利用正交试验法分析了熔体温度、注射压力、保压压力和保压时间等工艺参数对制品成型周期的影响。通过遗传算法和Moldflow获得的最佳注塑工艺参数为熔体温度180℃,注射压力22 MPa,保压压力16 MPa,保压时间8 s,成型周期14. 11 s。在最佳工艺参数组合下进行注塑成型试验,平均注塑成型周期为14. 19 s。结果表明,模拟结果和试验结果之间相接近。将数值模拟和遗传算法相结合,可以有效提高运算速度和优化效率。     

基于Kriging模型与遗传算法结合的RHCM成型工艺参数优化

为了提高高光无痕注塑成型(rapid heat cycle molding,RHCM)制品综合品质,提出了一种基于Kriging模型与遗传算法(genetic algorithm,GA)结合的工艺参数优化策略.将该策略应用于某空调柜机出风面板成型,以正交实验法规划实验,通过CAE分析获取实验样本数据,借助数据归一化法、线性加权法、直观分析法等数据处理方法,得到了对RHCM成型影响显著的工艺参数依次为保压时间、冷却时间、熔体温度、加热时间.然后引入Kriging建模理论,建立了RHCM成型制品综合品质与主要成型工艺参数的近似模型,采用GA对建立的近似模型在可行解空间搜寻最优解.得到的最优工艺参数为:加热时间36.9 s,熔体温度182.9℃,保压压力88.5 MPa,冷却时间51.3 s.最后,通过CAE分析和生产试制分别验证了该优化策略的可行性和合理性.     

洗衣机面板注射成型CAE分析

应用Moldfolw Plastics Insight(MPI)软件的流动、冷却、翘曲变形模块对洗衣机用聚丙烯面板进行注射成型数值模拟,并对注射成型工艺条件进行了优化.优化后的聚丙烯注射成型工艺参数:熔体温度为240℃,模具温度为70℃,注射压力为32 MPa,保压压力为26 MPa,注射时间为5s,保压时间为30 s...     

汽车卡扣注塑成型的模具设计及工艺优化

以汽车卡扣注塑成型为研究对象,建立了塑件CAE分析模型,通过对塑件模具结构2种设计方案的填充、保压、冷却等成型过程进行模拟仿真分析,优化了浇口位置和模具结构设计方案。结合塑件的成型工艺参数优化目标,设计了以动态变压和保压方式为试验因子的Tugachi试验方案,并研究了网格尺寸条件对分析结果产生的影响及其处理方式。结果表明:网格质量对塑件顶出时最大体积收缩率产生了影响,差值最大为5. 6%。优化后的注塑成型工艺参数为:熔体温度200℃,充填时间2. 2 s,模具温度20℃,冷却时间为30 s; 2种网格条件得到,顶出时最大体积收缩率分别为8. 364%和8. 679%,与优化前的试验数据相比,分别降低了12. 64%和9. 8%,并优于Moldflow成型窗口分析模块的计算结果。     

基于CAE的扶手后盖翘曲变形注塑参数优化设计

借助CAE技术,对塑件的注塑成型进行了流动分析,潜在的成型缺陷在于塑件注塑成型翘曲变形大,通过调整注塑成型工艺参数,先对料温和模温进行优化,获得了较好的翘曲优化效果,再通过保压工艺的参数优化,将翘曲变形控制在2.052 mm以下,有效地保证了塑件的成型效果。优化获得的最终注塑成型工艺为:模温60℃,料温240℃,保压控制为40 MPa-15 s,25 MPa-5 s,冷却时间28 s。实践表明:经CAE分析后,该塑件的外观质量、尺寸、装配性能等均满足生产要求,具有较好的参考价值。     

复合材料多频选择性天线副反射面的研制

针对S/X/Ku/Ka四频段选择性天线副反射面的技术要求,从蒙皮材料、夹芯材料和粘接材料的选材方面,选出适合四频段等多频段的透波材料体系。通过对曲面振子成型工艺和副反射面成型工艺优化,掌握了工艺稳定性好、成品率高的高精度曲面偶极振子成型技术。最终成功研制出四频段选择性副反射面,其型面精度为0.08mm(r.m.s.),S和Ku频段的透射传输损耗均小于0.25dB。     

响应面法在顺序注射成型工艺参数优化中的应用

以大尺度板条类塑料制品为例,集合CAE分析、试验设计和响应面代理模型技术,对3浇口方案下的顺序注射成型(SIM)工艺参数优化进行了研究。通过Taguchi方法,确定了对SIM制品综合成型质量指标影响显著的工艺因素,从大到小依次为中间阀浇口延迟关闭时间、熔体温度、注射速率、保压时间;基于响应面理论建立了可以适当描述SIM制品综合成型质量指标与主要工艺因素之间关系的评价模型;在确保模型高适配性的前提下,进而采用数据处理技术实现了对优化模型的求解,获得了最优工艺参数组合,即延迟关闭时间为0.4 s,熔体温度为210℃、注射速率为57.2 cm3/s、保压时间为10 s。经CAE验证最优工艺参数组合下的综合成型质量指标值的误差仅为5.2%,证明该方法合理有效。     

真空辅助RTM用环氧树脂成型工艺研究

对环氧树脂LT-5078体系进行了粘度-温度、粘度-时间测试,研究了其粘度特性,通过动态DSC法测定了树脂的固化反应热,并通过外推法得到其特征固化温度和成型工艺条件。实验表明,LT-5078的凝胶温度、固化温度、后处理温度分别为42℃、102℃、185℃,固化工艺为25℃×24 h+120℃×4 h。该树脂25℃时由初始粘度250 mPa.s上升到800 mPa.s所用时间为170 min左右,常温下有较长的低粘度时长,适合真空辅助RTM成型。     

模流分析技术在转向助力泵油杯注塑模设计中的应用

借助模流分析技术,在转向助力泵油杯的注塑模设计中进行了浇注系统、成型工艺参数及冷却系统的优化,优化的浇口合理位置为其侧边偏向杯底处,优化的成型工艺参数为模温85 ℃、料温278 ℃、注射时间1 s;结合制件特征分析及成型窗口分析,油杯采用侧浇口、一模两腔成型,建立浇注系统后预测了其成型注射压力和锁模力分别为113 MPa和111 t,为注塑机规格的选择提供了依据;优化后的冷却系统保证了较均匀的冷却效果。     

基于树脂基复合材料的选区激光烧结成型参数优化研究

对粉末塑料的选区激光烧结过程的成型工艺参数进行了优化设计.采用正交设计法对其中影响最大的参数激光扫描速度、激光功率、铺粉厚度与预热温度的匹配以及成型参数的选择进行了优化设计.结果表明,每一个参数对成型质量都有其各自的重要影响,但不同参数之间又各自相互约束,它们之间需要选择一个合适配比,否则会对成型质量有很大影响.通过对各成型参数进行正交设计优化实验,得出一组优化的最佳工艺参数为:铺粉厚度0.2 mm,扫描速度1 200 mm/s,预热温度75 ℃,激光功率30 W.     

计算机模拟技术在高分子材料注塑成型中的应用

以翘曲变形量为评价指标,采用Moldflow软件和正交试验法对高分子塑件注塑成型工艺参数进行优化,根据Taguchi指标权重计算结果,选取熔体温度、模具温度、注射时间为因素,建立3因素3水平正交试验,获得了注塑成型中的最优工艺参数.结果表明:最优工艺参数为模具温度240?℃,熔体温度32?℃,注射时间0.68?s,此条...     

薄壁塑件注塑压缩成型多指标工艺参数的优化

基于Minitab软件建立6因素5水平的田口试验并与模糊数学中的综合评判法相结合,以电脑显示器外壳为研究对象,对不同工艺条件下的注塑压缩成型过程进行模拟分析,对塑件成型后的最大翘曲变形量、平均熔接线和平均体积收缩率等3个目标值进行综合评判。通过对综合评分进行极差分析,确定了模具温度、熔体温度、压缩力、压缩速度、压缩距离和压缩时间等对注塑压缩成型的影响程度,得出了最优注塑压缩成型工艺参数组合方案,并对该工艺参数组合方案进行了模拟验证。最终得出最优工艺参数:模具温度为75℃,熔体温度为260℃,压缩力为60 t,压缩速度为14 mm/s,压缩距离为1.5 mm,压缩时间为7 s。     

基于Moldflow和响应曲面法的LGFRPP注塑工艺参数优化

基于Moldflow对长纤维增强聚丙烯注射成型充填过程进行模拟仿真分析，提出一种注射成型工艺参数优化方法。分析了注射成型工艺参数对纤维长度的影响，设计了以最短纤维长度为优化目标的二阶多项式模型，建立了以模具温度、熔体温度、充填时间为试验因子的响应曲面模型。通过计算响应曲面模型，分析3种工艺参数对物料剪切作用的影响，得到最短纤维长度在模具温度为80℃、熔体温度为240～250℃、充填时间为0.8～1 s区间可取得最大值；结合不同工艺参数交互影响的响应曲面，分析得到最优工艺参数组合为模具温度为80℃、熔体温度为247.5℃、充填时间为0.91 s。将最优工艺参数组合代入二阶多项式模型和Moldflow仿真模型，得到最短纤维长度预测值2.444 3 mm和最短纤维长度模拟值2.477 mm,相对误差为1.32%。     

车用CD托架CAE注塑工艺参数优化分析

以汽车CD托架注塑成型为例,结合生产实际问题,构建了产品CAE分析模型,运用Moldfl ow2015软件对产品材料推荐的注塑成型工艺参数进行了初步仿真,对注塑过程中的翘曲、熔接痕、气穴等缺陷成因进行了分析,并给出了质量改善优化目标,提出了一种结合Taguchi试验法、BP神经网络预测的注塑成型工艺寻优方法,并对寻优结果进行了CAE模流分析验证。结果表明,神经网络预测结果与CAE模流分析结果相近,产品翘曲量降低至1.192 mm,产品较佳的注塑成型工艺参数为:料温为225℃,模温为60℃,注塑压力为70 MPa,注塑时间为1.3 s,第一保压压力为80 MPa,第一保压时间为12 s,第二保压压力为30 MPa,第二保压时间为3 s,冷却时间为15 s,型腔随形水路C1,C2冷却水的温度均为30℃。提出的优化设计方法能有效降低模具试模成本,缩短模具生产周期。     

基于BP神经网络的汽车内饰面板注塑成型工艺参数优化

以汽车内饰件中立柱上面板注塑成型为例,建立了模流CAE分析模型,运用Moldflow 2015软件对注塑成型工艺参数进行仿真,对注塑过程中的翘曲原因进行了分析;结合塑件的翘曲优化目标,提出了一种结合Tugachi正交试验法、BP神经网络、Matlab数值分析改善产品翘曲变形的注塑成型工艺参数寻优方法,基于此方法对注塑成型工艺参数进行了多次优化,并对优化结果进行了CAE模流分析验证。结果表明:神经网络预测结果与CAE模流分析结果相近,塑件最小翘曲量能降低至1.497 mm,对应的注塑成型工艺参数为:T_θ(205℃)、T_s(40℃)、P_I(60 MPa)、t_i(2.2 s)、P_(h1)(85 MPa)、t_(h1)(11.5 s)、P_(h2)(30 MPa)、t_(h2)(7 s)、t_c(20 s),将最终寻优所得参数输入注塑机,经试模验证后,产品注塑翘曲得到改善,与CAE分析预期值接近;提出的注塑参数优化设计方法能有效降低模具试模成本,缩短模具生产周期。     

文具盒注射成型CAE分析

利用Moldflow Plastics Insight软件对文具盒的成型工艺条件进行了优化,结果表明,可行的成型工艺参数为:注射时间为1～4 s,注射压力为44．3～46．1 MPa,保压时间为19．1 s,保压压力为33．2 MPa,冷却水温度25℃,流速10L/min。     

RTM用酚醛树脂热化学行为及其复合材料性能研究

研究了一种适用于RTM成型工艺用酚醛树脂的DSC、TG、Tg和粘温特性等热化学行为,在分析其工艺适应性的基础上制备了碳纤维针刺预制体RTM成型复合材料,对复合材料的力学性能、热物理性能及烧蚀性能进行了测试。结果表明,复合材料层间剪切强度为32.4MPa,200℃的比热容为1530J/(kg·K),25~200℃线膨胀系数为-0.234×10-6/℃,线烧蚀率为0.069mm/s,质量烧蚀率为0.0926g/s,表现出了作为热防护材料的良好特性。     

带金属嵌件的手机外壳注塑成型翘曲变形分析

在Moldflow模拟分析的基础上,通过正交试验研究了熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时闻和冷却时间等工艺参数对带金属嵌件的手机外壳注塑成型翘曲变形的影响,并优化了成型工艺.结果表明,保压时间和保压压力对翘曲变形的影响最大,最佳工艺组合为:熔体温度310℃,模具温度120℃,注射时间0.3 s,保压压力14...     

工艺条件对发泡不饱和聚酯树脂密度和压缩强度的影响

通过调整成型温度、凝胶时间、固化时间和成型压力来确定发泡UPR材料最佳的成型工艺,探讨成型温度、凝胶时间、固化时间和成型压力四因素对发泡UPR材料综合性能的影响,实验结果表明:凝胶时间对低密度UPR的表观密度和压缩强度影响最大,固化时间对低密度UPR材料固化度的影响最大。实验最佳工艺参数为:成型温度为180℃、UPR胶液的凝胶时间为180s、固化时间为20min以及成型压力为1.0 MPa,制得的低密度UPR材料性能最佳。     

PEEK/CCF复材增材制造多重分形谱表面形貌评定方法

随着航空事业的发展，增材制造(AM)被用于连续碳纤维增强聚醚醚酮(PEEK/CCF)复材的成型制造中，其中AM工艺参数对PEEK/CCF复材加工形貌有较大影响。基于此提出了一种基于多重分形谱表面形貌评定方法，通过PEEK/CCF复合材料在AM中的成型速度(v)、成型厚度(s)、成型角度(θ)与加工表面粗糙度和表面形貌之间的关系设计了单因素试验，研究了PEEK/CCF复合材料在AM中的v,s,θ与表面形貌之间的关系，结合成型材料表面多重分形谱的方式，评定AM中所选工艺参数对表面形貌的影响，得到了加工表面粗糙度和表面形貌随v,s,θ的变化特点。结果表明，v,s对材料表面形貌有明显影响，θ对表面形貌影响较小，通过试验验证了PEEK/CCF复合材料表面形貌有较好的分形特征，多重分形谱谱差ΔD(α)表征表面波峰波谷的占比，其值越大，材料表面形貌越复杂，分形谱的宽度Δα表征表面起伏程度，定性表征了形貌特征，最终工艺参数组合为v=20 mm/s,s=0.2 mm,θ=30°。