基于数值模拟的注塑成形工艺参数优化方法研究

摘要

在注塑成形过程中，熔体在型腔内的状态与变化直接影响产品最终的质量和性能。运用数值模拟软件模拟成形过程，可以预测成形后的产品可能出现的缺陷，从而辅助模具设计和成形工艺设置，成为提高产品质量的重要手段。虽然运用数值模拟软件能够代替试模来反复验证工艺参数是否合适，但却难以得到最优工艺参数。
　　本文应用Moldflow软件按照正交表进行数值模拟分析，获取了该工艺参数下的制品质量，预测了制品翘曲、收缩率、熔接痕等缺陷；通过选取并分析企业实际生产中产生欠注的某塑料制品，从工艺上和结构上提出了三种解决方案，并成功解决了该问题。基于CAE软件模拟结果图，量化翘曲结果为数值形式。选用收缩率在制品内的差值(最大值和最小值的差值)和翘曲作为考察质量指标，选用工艺参数熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间和保压压力为影响因素，应用Taguchi DOE技术研究了工艺参数对制品质量的影响，确定了工艺参数对产品质量指标的影响程度，获取近似最优工艺参数组合，并将该组合在CAE软件中进行验证，结果显示了正交实验设计在理论上可行性。以数值模拟获取的数据为样本，采用支持向量机建立注塑产品质量和工艺参数之间关系的模型，代替了用CAE软件进行模拟，使得制品质量预测更加快捷，并基于该关系模型，采用遗传算法获得了成形工艺的全局最优解。

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第一章 绪 论

1.1 引 言

1.2 注塑成形工艺过程简介

1.3 注塑成形设备简介

1.4 注塑成形质量控制发展趋势

1.5 工艺优化国内外研究概况

1.6 本文选题思想及主要工作

第二章 注塑成形工艺分析及制品质量特性

2.1 注塑成形工艺参数

2.2 注塑制品主要缺陷

第三章 基于数值模拟的注塑制品缺陷预测及缺陷量化

3.1 基于 CAE 软件的缺陷预测

3.2 制品缺陷量化

第四章 工艺参数对注塑制品质量的影响分析

4.1 DOE Taguchi 实验设计方法

4.2 工艺参数对注塑制品质量的影响研究

第五章 基于支持向量机的注塑工艺优化

5.1 支持向量机

5.2 支持向量机回归

5.3 核及参数选择

5.5 注塑制品质量预测的支持向量机模型建立

5.5 基于遗传算法的注塑成形工艺参数优化模型的建立

5.6 注塑工艺优化系统软件开发与应用

第六章 结 论

致谢

参考文献

附 录

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