【導(dǎo)讀】在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。模具總體方案設(shè)計(jì)；澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；模具零部件以及整個模具裝配的二維和三維圖；畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正文；論文附件――三維造型光盤，開題報(bào)告、中期檢查報(bào)告；一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文；附不少于10篇主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要。這個設(shè)計(jì)又是對四年來所學(xué)機(jī)械方面知識的一次綜合運(yùn)用的機(jī)會，所以。通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)自學(xué)了很多模具方面的知識，了解到模具技術(shù)水平的高。在設(shè)計(jì)過程中，主要對模具的型芯、型腔、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向系。統(tǒng)和脫模系統(tǒng)進(jìn)行了精密的計(jì)算和合理的選擇。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，使用三維繪圖軟。件繪制了模具的各個零件圖和裝配圖并作了動畫仿真。此外，巧妙設(shè)計(jì)型腔合理利用空。間節(jié)省模具成本是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

　　

【正文】 因子和溫度場的迭代計(jì)算，直到在灌漿期的結(jié)束。聚合物熔體的時(shí)間達(dá)到了每個節(jié)點(diǎn)的有限元模型可以從這個過程中決定的。 3定義問題的優(yōu)化 澆口位置的確定是在模具設(shè)計(jì)中的重要問題之一。阿門的位置會影響充模時(shí)間和溫度通過改變平衡和聚合物流動方向和壓力分布。正確的入口大門的安排可以減少所需的壓力，反之，一門總是導(dǎo)致 超緊密堆積 位置，高剪切應(yīng)力，可憐的焊接線，其中包括過度翹曲選擇不當(dāng)。因此 ，在一個注塑模具放置一門 是一個 總模具設(shè)計(jì)中最重要的變量 ，它是要尋找最佳澆口位置，提高零件質(zhì)量。在此背景下，澆口位置的優(yōu)化進(jìn)行了研究。門被建模為一個點(diǎn)源，以及澆口位置坐標(biāo)作為設(shè)計(jì)變量選擇。 要應(yīng)用優(yōu)化理論到注塑成型過程中，首先需要的零件質(zhì)量的定量測量待開發(fā)以來，在優(yōu)化注塑成型設(shè)計(jì)的最終目的是提高零件質(zhì)量。該器件的質(zhì)量， 可以說有許多結(jié)束，如機(jī)械，熱學(xué)，電學(xué)，光學(xué)或幾何性能產(chǎn)品性能。該器件的質(zhì)量， 可以說有許多結(jié)束，如機(jī)械，熱學(xué)，電學(xué)，光學(xué)或幾何性能產(chǎn)品性能。直接法可以決定一個產(chǎn)品的特點(diǎn)可測岳亞林：方套管注塑模具設(shè)計(jì) 32 量的數(shù)量。與此相 反，間接測量的質(zhì)量是一個數(shù)量呈正相關(guān)，但不會產(chǎn)生直接的，質(zhì)量估計(jì)。 間接質(zhì)量本文采用的措施是那些有關(guān)翹曲。件翹曲，變形，導(dǎo)致一維結(jié)構(gòu)的不適應(yīng)性和審美的問題，是對注塑件質(zhì)量的關(guān)鍵問題之一。當(dāng)成型零件不符合一個尺寸公差，它是作為最終產(chǎn)品無用。其中一部分翹曲的主要原因是應(yīng)力的不平衡填補(bǔ)物 。當(dāng) 殘余應(yīng)力引起的殘余等沒有機(jī)會放松，塑件脫模后經(jīng)會逐漸隨著時(shí)間的推移。 Lam et al. 已經(jīng)開發(fā)了腔平衡流路徑的概念 。 塑料注射成型，流動路徑定義為路徑追查熔融粒子時(shí)，首先將一腔注射到模腔已完全填補(bǔ)。它可以被想象為從注塑澆口 軌跡腔的末端。流路自動生成程序的開發(fā) 。 對于部分厚度均勻，流量達(dá)到平衡，如果所有流道長度相等。然而，流路長度相等不能達(dá)到實(shí)際。相反，流動之間的路徑的長度變化是通過作為填充均勻性的措施。在較小之間的流動路徑長度的變化表明，更平衡的是流量。因此， Lam and Jin用作澆口位置優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，流路長度的標(biāo)準(zhǔn)差來達(dá)到平衡的流動。然而，對于非均勻厚度的一部分，每個元素充盈時(shí)間會有所不同，即使所有其他條件相同的元素。這意味著，流道長度不再是成正比的充填時(shí)間，和流動長度標(biāo)準(zhǔn)偏差不能被用來作為填充圖案的統(tǒng)一測量。這是，因此 ，更好地運(yùn)用填補(bǔ)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)偏差所有邊界直接。 Later, Zhai et al. 采用注射壓力，作為代理平衡流 。 用非均勻流動模式為設(shè)計(jì)注入壓力會比一個統(tǒng)一的流態(tài)高 ， 作為一個流動不平衡將導(dǎo)致 高度堆積 ，因此，較高的注射壓力。因此，均勻流動模式可以通過不斷注入速度下最小噴油壓力。 雖然灌裝時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差描述的灌裝時(shí)間，從而整體變化，填充均勻性，它不直接反映最高和最低之間的邊界填充的時(shí)間差。之間的最大和最小邊界填充時(shí)間差也可以被用來反映填充均勻性，并作為本文的目標(biāo)函數(shù)。因此，澆口位置優(yōu)化的最高和最低之間的邊界為基礎(chǔ)灌 漿時(shí)間差，可以表述為 ： 最低估計(jì) 其中 F（ X）為目標(biāo)函數(shù)中， x = [的 x， Y， Z軸 ]中， x， y， z為相應(yīng)的門坐標(biāo)， Ω 是可行的搜索空間， G是計(jì)算夾緊力，并 Gclamp是最大夾緊力。約束功能限制了低于參考值夾緊力。 tBoundaryNode是聚合物熔體的時(shí)候達(dá)到了有限元模型的邊界節(jié)點(diǎn)，最大和最小的標(biāo)指的是聚合物熔體到達(dá)邊界節(jié) 點(diǎn)，分別為最大和最小的時(shí)間。在充型模擬，樹脂達(dá)到每個邊界節(jié)點(diǎn)流量的時(shí)間可以由數(shù)量有限的控制元素的方法。如果模具填充均勻，時(shí)間差的邊界應(yīng)填補(bǔ)最小。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 1 熔體初始設(shè)計(jì)前進(jìn)步（在時(shí)間 t = s） 表 1 矩形板的優(yōu)化結(jié)果 初始值 最佳值 預(yù)期值 SDT PF DT 澆口位置坐標(biāo) X(m) Y(m) 翹曲（ mm） 4 優(yōu)化方法 在這項(xiàng)研究中，數(shù)值優(yōu)化與數(shù)值模擬相結(jié)合，尋找最佳澆口位置。 主要的優(yōu)化技術(shù)搜索方法劃分為兩種：直接搜索方法與基于梯度的方法。前者只使用了目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最小或最大，后者使用的目的和約束函數(shù)的梯度。后者通常被認(rèn)為是優(yōu)于其效率和有效性的功能最優(yōu)化問題的直接方法。出于這個原因，梯度為基礎(chǔ)的優(yōu)化算法，用于搜索的最佳澆口位置。 有評估，如直接微分法，伴隨法和有限差分法的設(shè)計(jì)靈敏度不同的方式。 有限差分近似是計(jì)算方面的一個設(shè)計(jì)變量的衍生工具最簡單的技術(shù)響應(yīng)。雖然這種技術(shù)往往是昂貴的 計(jì)算，很容易實(shí)現(xiàn)，很受歡迎。在這項(xiàng)研究中， 當(dāng) 目標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)變量通常是高度非線性和隱性的功能，我們選擇使用一階差分近似向前來評估設(shè)計(jì)靈敏度。 該目標(biāo)函數(shù)的梯度近似與正向有限差分法，可表示如下： 其中， i = 1到 n的設(shè)計(jì)變量的數(shù)目。應(yīng)該指出的是，有限差分法的靈敏度分析方法，雖然簡單，由兩個主要的缺點(diǎn)受到影響。首先，在上述公式逼 近精度取決于擾動， Δxi幅度。如果 Δxi過小，則舍入誤差將是很大的，如果 Δxi過大，則截?cái)嗾`差會退化 。 其次，有限差分法的靈敏度分析的使用是昂貴的，因?yàn)槊恳粋€尋找新的設(shè)計(jì)，有限元分析程序必須執(zhí)行 n +1次才能完成的敏感性循環(huán)。這變得更為重要，尤其是當(dāng)設(shè)計(jì)變量數(shù)量的增加。一個更有效的靈敏度分析方法的使用，目前正在調(diào)查中。 在這項(xiàng)研究中， 水 平面氣壓是用來尋找最佳澆口位置?？紤]優(yōu)化問題的形式 ： 岳亞林：方套管注塑模具設(shè)計(jì) 34 圖 6 熔體優(yōu)化設(shè)計(jì)與門口前位于 B 圖 7 熔體 優(yōu)化設(shè)計(jì) 前進(jìn) 部分 與門位于 C 其中 ng是的限制。 SLP的方式開始的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與 X0和替代目標(biāo)函數(shù)和約束線性近似泰勒級數(shù)展開，從獲得有關(guān) x0Minimize 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 而 ali， ali是下限和上限，分別在 xi而在允許改變， n為設(shè)計(jì)變量數(shù)目。 由于所涉及的逼近，實(shí)屬罕見，該線性化問題的最終設(shè)計(jì)， xL，是可以接受的靠近優(yōu)化設(shè)計(jì)。但是，如果運(yùn)動極限足夠小，以保證在這些運(yùn)動極限很好的近似， XL將接近比為X0最佳。我們因此可以取代 xL的 X0和重復(fù)式的線性優(yōu)化。 （ 9）和（ 10）線性關(guān)于新的起點(diǎn)。 表 2 矩形板的優(yōu)化結(jié)果 初始值 最佳值 預(yù)期值 SDT PF DT 澆口位置坐標(biāo) X(m) Y(m) 翹曲（ mm） 5網(wǎng)調(diào)整 設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，以方便基于梯度優(yōu)化算法的使用，門在優(yōu)化過程中獲得的位置可能不與在預(yù)先指定的有限元網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)。該網(wǎng)應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。 大門是通過建模為點(diǎn)源節(jié)點(diǎn)負(fù)荷集中在腔室內(nèi)模擬過程。在 A點(diǎn)源壓力場是單數(shù)，因此在計(jì)算壓力解誤差取決于連接到節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀幾何門。在我們的分析，連接到門節(jié)點(diǎn)有限元的幾何形狀是固定的整個設(shè)計(jì)優(yōu)化，以抵消由在這樣一個過程點(diǎn)源介紹了誤差的影響。最靠近門口的位置預(yù)先指定的節(jié)點(diǎn)移動到門 的位置，和鄰近的節(jié)點(diǎn)是在這樣的方式連接到門節(jié)點(diǎn)的元素幾何不變感動 。 附近的門網(wǎng)失真是可以避免的。這個網(wǎng)調(diào)整方案，避免了網(wǎng)再生和降低了對奇異性錯誤的設(shè)計(jì)效果。 6例 子 擬議的澆口位置優(yōu)化方法的性能表現(xiàn)在兩個例子。對于這兩項(xiàng)研究，聚苯乙烯（斯泰倫 685，道氏化學(xué)），工具鋼， 和水都 為高分子材料，模具材料，冷卻液，分別為。 1 一個 方板被選為第一個目的的例子，因?yàn)轵?yàn)證的最佳澆口位置是已知的在板中心。在這個例子中使用的部分為 米 米的尺寸 。 零件的有限元建模創(chuàng)建155個節(jié)點(diǎn)， 266個 三角形單元。這四個網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的板塊角落被選擇為邊界節(jié)點(diǎn)。 最初的門（ ， ）位于較低的板塊左上角。此門設(shè)計(jì)的樹脂流動是不平衡的，和聚合物熔體到達(dá)的部分在不同時(shí)間的邊界（見圖 1。）。部分展品 overpacking由于過度所造成的不平衡流動。 SLP的是用來尋找最佳澆口位置與灌裝時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差（ SDT），壓力填充結(jié)束（ PF）的，及邊界充盈時(shí)間（ DT）的選擇為目標(biāo)函數(shù)，岳亞林：方套管注塑模具設(shè)計(jì) 36 分別差異的坐標(biāo)為不同的目標(biāo)函數(shù)的最佳澆口位置如表 1所示。 表 1表明，最佳門三個目標(biāo)函數(shù)得到的位置都非常接近預(yù)期的位 置（ ， ），即此次與約 。圖 2顯示了熔體位于閘門設(shè)計(jì)前地位（ ， ）?？梢钥闯?，熔體到達(dá)四角幾乎同時(shí)進(jìn)行。均勻的流型較小，導(dǎo)致約 ，約 11％，比初步設(shè)計(jì)為（ ）為低。 2 第二個例子認(rèn)為玩具表。它具有 200 100 50 毫米（圖 3）尺寸。零件的有限元模型包括節(jié)點(diǎn)和 2,288 1,225三角元素。 最初的大門坐落在 A點(diǎn)（ ， ）的圖。 4。熔融與門點(diǎn)設(shè)計(jì)的進(jìn)步是一個位于 圖所示。 5?？梢钥闯?，這門設(shè)計(jì)流量是不平衡的，樹脂成型零件展品 。建議的 水 平面氣壓是用來為標(biāo)準(zhǔn)偏差充盈時(shí)間（特殊和差別待遇），壓力尋找最佳澆口位置在填結(jié)束（ PF）的，及邊界充盈時(shí)間（ DT）的就業(yè)為目標(biāo)函數(shù)，分別差異。最佳門由不同的目標(biāo)函數(shù)求得地點(diǎn)見表 2。從表 2可以看出不同的目標(biāo)函數(shù)導(dǎo)致不同的最佳澆口位置。門獲得最佳為目標(biāo)函數(shù)與特殊和差別待遇大約是位于（ ， ），這點(diǎn)是在 B 見 圖 4。 然而，對 PF的目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)澆口位置是非常接近的目標(biāo)函數(shù)的 DT，這是到接近（ ， ），如圖所示 C點(diǎn)。 圖 4。熔于點(diǎn) B和 C位于同門的設(shè)計(jì)圖所示的進(jìn)步。 6和 7? ?？梢杂^察到的特殊和差別待遇，為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)填充模式并不像雇用了 PF或 DT目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的功能是一致的。這是反映了對目標(biāo)函數(shù)的特殊和差別待遇（ 毫米）略高，與 PF的翹曲和 DT（ ）進(jìn)行比較。 7結(jié)束語 本文關(guān)注的是，澆口位置的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了注塑成型流動平衡。注射用充型過程的數(shù)值模擬相結(jié)合序列線性規(guī)劃在尋找通過最小化的最大和最小時(shí)間差邊界填充的最佳門戶。這種優(yōu)化算法一樣，作為一個目標(biāo)函數(shù)，采用高效的噴油壓力，但它 可以取得更好的效果時(shí)，采用的填充時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行比較。 鳴謝 在這份文件中的研究項(xiàng)目是由科研啟動基金歸國華僑學(xué)者，教育部的中國教育。筆者要感謝贊助商。 參考 文獻(xiàn) 1. 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