基于遗传算法的复杂薄壁件注塑成型工艺参数优化

以某复杂薄壁件为研究对象,建立其有限元模型,运用CAE对初始工艺下的塑件翘曲变形量进行分析,得到了该塑件的最大翘曲变形量。构建复杂薄壁件翘曲变形量优化数学模型,基于BP神经网络结合遗传算法对塑件数学模型进行优化求解,求解结果表明优化后的塑件最大翘曲变形量为0.2313mm,与初始工艺方案下塑件最大翘曲变形量0.2811mm相比,降低了21.53%,提高了塑件的成型质量,得到满足装配要求的塑件。进一步采用优化后得到的最优工艺参数进行实际生产验证,获得了满意的效果,证明了BP神经网络结合遗传算法优化工艺参数技术方法的可行性与可靠性。     

基于Moldflow的某气象监测装置端盖注塑分析与优化

以某气象监测装置为例,运用Moldflow软件,在模具设计前对其端盖进行注塑成型的模拟以及结果分析。通过软件的浇口位置分析功能确定了最佳浇口位置,分析初始方案下塑件成型的主要缺陷,并确定塑件成型工艺方案。所涉及的塑件容易产生的主要缺陷是填充不完全及翘曲变形,利用软件对浇注系统和冷却系统工艺参数进行优化,从而减少制品产生的缺陷,同时通过调整保压曲线进一步减少了翘曲变形。确保了该气象装置端盖的浇注精度和浇注质量。     

基于计算机辅助技术的防尘摄像机注塑模具优化分析

以某型号防尘摄像机为实例,分析塑件的结构,选择合适的成型材料,设计模具的浇注系统和冷却系统。基于模流分析技术,对塑件的翘曲变形进行分析,产生翘曲变形的主要原因是收缩变形,翘曲变形最大为0.955 7 mm。通过极差和方差分析,得出影响翘曲变形最明显的因素是熔体温度,以及最优的工艺参数:熔体温度200℃、模具表面温度70℃和充填压力96 MPa,此时的翘曲变形量为0.832 5 mm,相比初始工艺参数翘曲变形降低12.89%,塑件翘曲变形量明显降低,满足成型的需求。     

基于Moldflow的ABS水龙头注塑模拟分析与优化

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)水龙头为研究对象,利用Moldflow软件对该水龙头在注塑成型过程中的填充和翘曲进行分析。在填充过程中,水龙头的总填充时间为2. 12 s,速度/压力切换最大压力为70. 48 MPa,压力下降均匀,无过保压现象,填充效果良好。在水龙头翘曲分析过程中,得到总翘曲变形量为0. 393 7 mm,而且,熔料收缩不均是导致翘曲变形的主要原因。因此,对塑件的保压方案进行优化,采用分段保压方式代替恒压保压方式进行模拟,塑件的缩痕指数和最大体积收缩率分别降低至4. 073%和6. 024%,显著降低了塑件的翘曲变形量,总翘曲变形量降低了0. 083 3 mm。     

基于CAE的壁厚不均匀塑件的结构修正

采用计算机辅助工程（CAE）技术分析了丰田汽车标志牌的成型过程,并分析了其表面缩痕及翘曲变形等问题产生的原因。分别采用改变浇注系统位置和去料改变塑件厚度的方法来解决塑件的表面缩痕和翘曲变形等问题,结果表明,改变浇注系统位置无法解决这些问题;而通过去料将塑件中心厚度改为3.6 mm时,沉降指数最大值由原来的4.493 %降低到3.886 %,且沉降指数的变化更加平缓,改善了塑件表面的缩痕;翘曲变形量由原来的0.4816 mm降低到0.2414 mm。     

模流分析在汽车后视镜外壳模具设计中的应用

以后视镜外壳为例,研究了模流分析软件在注塑模具设计中的应用。基于后视镜外壳工艺性分析,建立了塑件的双层面网格模型,根据塑件浇口位置分析结果和外观要求确定了浇口位置在塑件表面凹槽内,结合该模具设计创建了一模两件的热流道浇注系统模型;对塑件进行了冷却-填充-保压-翘曲整个注塑成型过程的模拟分析,两个塑件能实现平衡浇注,冷却回路液进出口温差在允许范围内,通过翘曲分析发现影响塑件翘曲变形的主因是收缩变形,该变形可通过调整保压曲线进行优化。本模流分析应用可对壳体类模具设计提供借鉴。     

基于Taguchi与BPNN–PSO的薄壁注塑件翘曲变形优化

以家用空调遥控器前壳注塑件为例,在应用CAE模流分析确定塑件浇注系统和冷却系统的基础上,选取模具温度、熔体温度、注塑时间、保压时间和保压压力为设计变量,通过集成有限元模拟、Taguchi正交试验、BP神经网络(BPNN)以及粒子群优化算法(PSO)等来实现对薄壁塑件翘曲变形量的优化。优化后的工艺参数使得塑件翘曲变形量较优化前减少了37%,并应用Moldflow对优化工艺参数可靠性进行了模拟验证,结果显示,验证值和优化结果吻合度高,仅相差0.015 mm,表明所采用的薄壁塑件翘曲变形优化方法能显著减少注塑工艺参数调控过程对操作人员的经验依赖,具有较高的工程应用价值。     

基于Taguchi试验的空调导风板预变形控制

空调导风板是典型的长条形外观塑件,其模具需要采用多浇口浇注,在注塑生产时塑件表面容易产生熔接痕和翘曲变形,严重影响塑件的表面质量和装配精度。针对塑件表面熔接痕问题,选用针阀式热流道系统,对浇口进行时序控制,通过浇口的有序打开有效消除塑件表面的熔接痕。针对空调导风板容易翘曲变形的问题,应用模拟仿真软件Moldflow对其成型过程进行仿真分析,利用Taguchi试验对注塑工艺参数进行优化设计,得出优化工艺参数组合,即熔体温度230℃、模具温度60℃、保压压力35 MPa、保压时间10 s、冷却时间16 s。在此基础上,对塑件进行反向预变形设计,预变形量为8 mm,仿真分析结果显示产品总翘曲变形量为7.962 mm,方向与预变形方向相反,二者相抵后塑件的翘曲变形量约为0.038 mm,接近零变形。经过实际生产验证,塑件表面无熔接痕、无缩痕,翘曲变形量在0.5 mm以内,具有良好的表面质量和装配精度,满足生产和使用要求。     

电器过线板热流道注塑模设计

以某电器过线板为例,通过分析塑件结构工艺性得出模具设计的难点和关键点是浇口设计与平稳脱模;再通过Moldflow充填分析获取塑件可能存在的熔接痕、气穴和翘曲变形缺陷,提出了模具设计方案;最后采取针阀式热流道浇注系统、镶拼式成型结构、两次推出机构等措施,进行UG模具结构设计。结果表明:基于Moldflow和UG的热流道注塑模设计,提高了模具结构的合理性,保证了塑件的质量,缩短了整个设计生产周期,并得到了实际生产的验证。     

基于Moldex 3D与正交试验的离心泵泵头注塑工艺优化

以商用离心泵泵头为研究对象,运用Moldex3D模流分析软件对其注塑成型过程进行了模拟。根据产品的结构特点设置了三种浇口方案,通过对注塑过程的模拟分析选出最佳方案来获得模具设计思路并预测制品成型后可能存在的质量问题。结果表明,平衡进浇方案的制品具有最好的综合性能,制品的翘曲变形量为1.588 mm,体积收缩率为2.444%。确认最佳浇口方案后,将充填时间(A)、保压时间(B)、冷却时间(C)和模具温度(D)作为实验因素,采用田口法构建五因素四水平的正交试验来获得最佳工艺参数,并使用极差和方差分析对结果进行置信度检测。以翘曲总位移结果为主要权重对象,通过极差分析确定了成型参数的最优组合为A1B1C1D1,方差分析则验证了极差分析的结果置信度高于99%。相较于初始方案,制品的翘曲变形量从1.588 mm降低至1.214 mm,降低了23.6%;冷却时间降低至10 s,降低了40%。得知模流分析技术的使用让产品的质量和生产效率都得到了明显的优化,为预测塑件性能、降低生产成本、提高生产效率提供了一种可行的方式。