注塑成型的数值模拟及翘曲变形优化

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因翘曲变形所导致的形状偏差会严重影响制品的质量。而注塑成型过程是一个高度非线性、强耦合的多参数作用过程,各个参数对产品质量的影响程度也一样。因此对塑件的翘曲变形进行分析并对其注塑工艺参数进行优化,是提高产品质量的一个非常有效的措施。本文以注塑翘曲缺陷为例,以注塑仿真软件Moldflow为研究工具,对注塑参数的优化方法进行了研究,解决了注塑参数优化过程中注塑缺陷定性和离线参数优化问题,形成了一套比较系统的注塑参数优化方法。首先,对注塑成型参数优化进行了归纳和总结,并提出了本课题的主要研究内容和技术路线。其次,简要介绍了注塑成型的数值模拟,其中着重介绍注塑流动模拟,由此分析了注塑制品内应力的产生机理和影响因素。在分析内应力的基础上对翘曲变形进行数值模拟和产生原因分析。根据制品的特征用proe对制品进行建模然后导入moldflow中做有限元分析,在这些工作的基础上进行网格的划分和材料选择,进而为工艺参数的预分析做了准备,在预分析中可以确定一些工艺参数,如模具温度、熔体温度和注射时间的取值范围。根据制品的各方面要求建立浇注系统和冷却系统。再则,以注塑成型质量中的翘曲量为优化目标,利用田口试验结合CAE模拟技术,研究模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力、保压时间和冷却时间对制品质量的影响规律。结合极差和分差分析结果得到翘曲变形的优化工艺参数组合,计算最佳工艺参数组合下的信噪比,并用CAE模拟验证试验结果的正确性。最后,将田口实验设计和径向基神经网络有机结合起来,利用正交试验为神经网络提供训练数据和各注塑参数对翘曲的显著性和趋向性,然后对各参数值做恰当调整后,输入径向基神经网络进行翘曲的离线预测,完成参数逐步优化的过程。论文最后对全文所展开的研究工作进行了总结,并指明了未来的研究方向。
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