基于正交试验与BP神经网络-遗传算法的空气净化器外壳注塑工艺参数优化

目的 以某空气净化器外壳为研究对象,进行注塑工艺参数优化,从而提高塑料制品的成型质量。方法 设置4个影响塑料制品成型质量的因素：熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间,以最大翘曲值作为衡量塑料制品成型质量的指标,通过Moldflow模流分析软件,基于正交试验及极差分析探究各因素的影响主次顺序;使用BP神经网络表征工艺参数与翘曲变形的非线性映射关系;采用遗传算法寻优获得最佳注塑工艺参数组合与翘曲变形量,并将所得参数组合用于实际生产指导。结果 经极差分析,保压压力对塑料制品质量的影响最为显著,其次分别为模具温度、保压时间、熔体温度。经BP神经网络预测与遗传算法寻优,发现当熔体温度为229.5℃、模具温度为77.9℃、保压压力为84.4 MPa、保压时间为6.5 s时,可以使注塑件达到最优质量,预测的最小翘曲值为2.94 mm,此工艺参数组合下的仿真计算翘曲值为2.91 mm,二者吻合程度较高。将优化后的工艺参数组合用于实际生产指导,获得了质量良好的注塑产品。结论 所提出的方法对产品注塑的成型及优化有良好的工程应用价值。     

汽车饰盖CAE分析及成型工艺优化

针对汽车饰盖塑件不仅外观要求高,而且内置众多细小筋板等复杂结构导致缩痕、翘曲变形等注塑缺陷难以控制,造成产品模具结构与成型工艺设计困难,提出了一套含复杂筋板注塑件的成型工艺参数优化方法。基于CAD/CAE技术,通过模拟分析筋板壁厚对成型质量的影响,获知筋板厚度对产品翘曲变形量影响显著,但并不呈正相关,较大的筋板厚度导致产品缩痕明显,当筋板厚度为1mm时产品缩痕达到最小值(0.02mm)。运用综合平衡法对成型参数进行优化,使产品最大翘曲变形量下降约25%,再利用斐波那契法进行分段保压优化,通过8次迭代演算后符合收敛条件,获取了理想的保压参数,最大变形量继续下降约37%,最终产品翘曲变形量满足技术要求。生产实践证明该方法简单实用,不仅解决了筋板成型缩痕及翘曲变形难以控制的问题,而且缩短了产品研发周期和节约了成本,为类似产品成型设计提供参考。     

成形工艺参数对塑件翘曲影响研究

优化设计某型号打印机轴杆模具的浇注系统和冷却系统的研究中,以正交试验得到的一组工艺参数组合作为基准,变动其中某一个工艺参数,分析各工艺参数对翘曲变形量的影响趋势和机理。揭示单个工艺参数因素与翘曲的关系图,有利于决定更精确的成形条件,对工艺参数优化起到定量的指导意义。     

考虑壁面滑移和黏度的压力依赖性的纤维增强聚合物薄壁注塑件翘曲三维模拟EI北大核心CSCD

基于三维模型,且同时考虑壁面滑移和黏度的压力依赖性,建立了纤维增强聚合物薄壁注塑件翘曲模拟有限元模型,分析了模型维度、壁面滑移和黏度的压力依赖性对注塑件翘曲模拟的影响,讨论了主要工艺参数对注塑件最大翘曲变形量的影响规律。结果表明,模型维度对注塑件翘曲模拟的影响最大,黏度的压力依赖性次之,壁面滑移最小;注塑件最大翘曲变形量随注射速率、熔体温度和模具温度的升高而增大,随保压压力的升高而减小,且影响最为显著,随保压时间的延长变化不明显。     

注塑成型有限元分析管理和成型工艺优化系统

目的针对注塑成型工艺过程,开发有限元分析项目流程管理和工艺参数优化的集成系统。方法参考企业项目流程,开发项目流程管理模块,使用多元回归拟合配合改进的模拟退火算法进行工艺参数的优化,通过塑料托盘翘曲变形量的优化来验证优化方法的准确性,进行塑料托盘的CAE分析正交试验,使用多元回归拟合试验数据并进行拟合优度检验,分别使用Isight和改进的模拟退火算法进行最优解的求解并对比计算结果,最后对得到的最优参数组合进行CAE分析得到变形量,将变形量与正交试验变形量对比。结果在回归方法中,使用惩罚系数为2的多项式岭回归效果较好,其优度指标R2为0.975,改进的模拟退火算法计算结果与Isight软件自适应模拟退火算法的计算结果基本一致,最优参数组合在Moldflow分析中的变形量为0.6805 mm,与之前的最小变形量0.7436 mm相比更小。结论使用回归拟合配合改进的模拟退火算法开发的工艺参数优化程序能起到较好的工艺参数优化效果。     

聚合物微流控芯片的注射成型

针对注塑成型微流控芯片过程中出现翘曲变形和微通道复制精度不高等缺陷,采用正交分析法,仿真优化了芯片厚度方向上的翘曲变形;基于翘曲优化结果,实验研究了微注射成型微流控芯片过程中模具温度、熔体温度和注射速度对微通道变形的影响。结果表明,保压时间和保压压力对微流控芯片的翘曲变形影响最大,而模具温度对微通道变形影响最为显著。采用优化的工艺参数,所成型的芯片微通道具有较高的复制度,无明显翘曲变形,可满足使用要求。     

长纤维增强反应注射成型多指标工艺参数优化

针对长纤维增强反应注射成型（LFR-RIM）工艺过程的复杂性、影响制品质量因素的多样性及制品质量评价标准不统一的问题,应用正交试验及模糊加权综合评价法研究了主要工艺参数对LFR-RIM制品综合质量（包括弯曲弹性模量、冲击韧性和翘曲变形量等）的影响,得到了最佳的成型工艺参数,即纤维含量30%、纤维长度25 mm、模具温度...     

基于翘曲的注塑成型工艺参数优化组合

采用Taguchi方法设计注塑成型模拟实验,以注塑成型工艺参数混合优化模块方法确定工艺参数最优组合。先建立注塑成型工艺参数混合优化模块,按L9(34)正交表进行实验,得到熔体温度、保压压力、注射时间、成型周期时间等参数不同水平时的翘曲和收缩率数据,翘曲量和收缩率都属于望小特性,计算出S/N比,通过S/N比反应图分析得出较优工艺参数组合,再实验验证确定最优组合,最后说明注塑成型工艺参数混合优化模块方法可行。     

人体鼻子反求模型的注射成型CAE分析与优化

针对人体软组织修复体的注射成型特点,以人体鼻子为对象进行修复体注射成型过程分析.应用逆向工程技术测量人体鼻子的三维点云坐标,将离散的三维鼻子点云数据经过精简、滤波和特征轮廓提取等方法进行曲面重构,反求出NURBS曲面模型.将该模型进行网格划分,并用有限元方法对人体鼻子修复体注射成型过程中产生的翘曲缺陷进行模拟仿真分析.利用正交优化法对成型工艺参数进行优化,从而获得最优工艺参数组合.计算结果表明,优化后的成型工艺参数使制件的翘曲值大为减小,提高了制件的质量,满足实际制件的精度要求.     

注塑成型制品翘曲变形优化建模分析

目的 针对传统建模方法在预测的翘曲变形位置与实际偏差较大的问题,开展基于Moldflow的注塑成型制品翘曲变形优化建模分析研究.方法 通过数据模拟分析预处理、浇注体系模型构建、基于Moldflow的注塑成型制品翘曲变形过程模拟等手段,实现对注塑成型制品曲面参数优化.结果 通过对比实验证明,新的建模方法与传统建模方法相比...     

A hybrid of mode-pursuing sampling method and genetic algorithm for minimization of injection molding warpage

This paper presents a hybrid optimization method for minimizing the warpage of injection molded plastic parts. This proposed method combines a mode-pursuing sampling (MPS) method with a conventional global optimization algorithm, i.e. genetic algorithm, to search for the optimal injection molding process parameters. During optimization, Kriging surrogate modeling strategy is also exploited to substitute the computationally intensive Computer-Aided Engineering (CAE) simulation of injection molding process. With the application of genetic algorithm, the “likelihood-global optimums” are identified; and the MPS method generates and chooses new sample points in the neighborhood of the current “likelihood-global optimums”. By integrating the two algorithms, a new sampling guidance function is proposed, which can divert the search process towards the relatively unexplored region resulting in less likelihood of being trapped at the local minima. A case study of a food tray plastic part is presented, with the injection time, mold temperature, melt temperature and packing pressure selected as the design variables. This case study demonstrates that the proposed optimization method can effectively reduce the warpage in a computationally efficient manner.     

FDM技术中加热底板样式对翘曲变形的影响研究

针对熔融沉积成型（fused deposition modeling,FDM）过程中存在的典型缺陷--翘曲变形,以加热底板样式为研究重点,对比ANSYS数值模拟结果与成型实验数据,探究普通加热底板与九宫格加热底板对成型件翘曲变形量的影响。在数值模拟过程中,采用生死单元技术建立2种加热底板上成型件温度场模型,再采用热-力间接耦合的方法分析成型件的应力分布,最后得到成型件翘曲变形的位移云图,分析2种加热底板上成型件的翘曲变形量。在进行成型实验时,分别在普通加热底板与九宫格加热底板上打印试件,再进行2种加热底板成型件的4个角点的翘曲变形量的测量。对比2种加热底板上成型件在ANSYS数值模拟与成型实验中的最大翘曲变形量,结果表明：九宫格加热底板相比普通加热底板能更好地减小由成型件残余应力导致的翘曲变形,即在实际打印成型过程中,不需要对3D打印机的生产参数作任何调整,只需要将工作平台处的普通加热底板换为九宫格加热底板则能极大地减小成型件的翘曲变形,有助于得到具有较高质量精度的成型产品,这对提高成型产品质量具有重要的参考意义。     

注塑成型工艺参数对制品体收缩率变化的影响及工艺参数优化

结合CAE及Taguchi DOE技术研究工艺参数对注塑制品体收缩率变化(制品中体收缩率的最大值与最小值的差值)的影响并获得优化的工艺参数以使制品的体收缩率变化最小。文中采用L9(3^4)正交矩阵进行实验,并研究了各个参数对制品体收缩率变化的影响程度,对于所选参数,保压压力和模具温度对注塑制品的体收缩率变化的影响较大。     

神经网络与混合遗传算法结合的注塑成型工艺优化

注塑成型中,工艺参数直接影响到模具内熔体的流动状态和最终制品的质量,而工艺参数与制品质量之间的关系非常复杂,因此如何建立制品质量与工艺参数之间的关系模型井获得优化的工艺参数是改善制品质量的关键。收缩是衡量制品质量的一个重要指标,制品在型腔中的非均匀收缩是引起制品翘曲的主要原因。文中基于成型过程的数值模拟,采用人工神经网络与混合遗传算法结合优化注塑成型工艺,以改善制品质量。对一工业产品进行分析,以制品内的体收缩率差值为质量指标优化工艺,改善了制品内的体收缩率分布,获得了满意效果。     

基于代理模型和改进遗传算法的注塑翘曲优化

提出一种最小化制品翘曲的注塑工艺参数优化集成方法.以空调柜机顶盖注塑制品开发为例,该方法使用Moldflow软件分析制品的翘曲变形,运用田口方法确定与制品翘曲量密切相关的工艺因素,然后采用响应曲面法(RSM)和改进的精英保留自适应遗传算法(EAGA)相结合的方法,建立主要影响工艺参数与制品翘曲量之间的关系模型,通过对模型寻优以实现对制品翘曲的优化.该方法的适用性在制品的实际生产中得到了验证.     

注塑工艺和玻纤含量对玻纤增强PP注塑制品收缩的影响

文中结合计算机辅助工程(CAE)及Taguchi实验设计(DOE)技术研究了玻纤含量和工艺参数对玻纤增强聚丙烯注塑制品各向异性收缩的影响。基于Taguchi DOE方法采用L18(36)正交矩阵进行了实验以优化制品的收缩,并研究了各个参数对制品收缩的影响程度。对于主实验中所选因素,纤维含量、熔体温度和保压压力对玻纤增强聚丙烯注塑制品各向异性收缩的影响较大。     

基于混沌粒子群的微齿轮注塑精密成形翘曲变形分析

目的 针对注塑加工生产的微齿轮运转一段时间后会出现严重变形的问题,对微齿轮注塑精密成形翘曲变形进行分析。方法 基于混沌粒子群建立微齿轮注塑CAE模型,获取曲面全局最优解,在此基础上,计算微齿轮注塑精密成形翘曲收缩率,得到翘曲变形量,同时优化微齿轮注塑精密成形工艺参数,分析微齿轮注塑精密成形翘曲变形情况。结果 将仿真结果与实际试验结果进行对比,得出该分析方法的预测结果与实际翘曲变化趋势完全一致。结论 微齿轮注塑中心位置的翘曲变形量最大,离中心位置越远,翘曲变形量越小。