面向翹曲變形的注塑模具澆口位置優(yōu)化研究

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1、維普資訊http://www.cqvip.com設(shè)計·研究<電加工與模具)2007年第2期面向翹曲變形的注塑模具澆口位置優(yōu)化研究李吉泉，李德群，郭志英(1．上海交通大學(xué)，上海200030；2．華中科技大學(xué)，湖北武漢430074)摘要：在探討澆口位置對翹曲變形影響的基礎(chǔ)上，以翹曲變形量為優(yōu)化目標(biāo)，以表征澆口位置的節(jié)點(diǎn)為設(shè)計變量，用模擬退火法求解優(yōu)化模型，將數(shù)值模擬和優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，對注塑模澆口位置優(yōu)化進(jìn)行了研究。實(shí)例證明了該方法可用于指導(dǎo)模具澆口位置的優(yōu)化設(shè)計。關(guān)鍵詞：注塑成形；翹曲變形；澆121位置；優(yōu)化中圖分類號：TQ320．66TheResearchonGateLocat

2、ionOptimizationofInjectionMoldingBasedonWarpageLiJiquan，LiDequn2，GuoZhiying~(1．ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200030，China；2．HuazhongUniversityofScience&Technology，Wuhan430074，China)Abstract：Wapageisoneofthemostimportantqualitiesofinjectionmaldedparts．Takingincon—siderationthegatelocati

3、ongreatinfluencesthewarpage，thecomputeraidedengineeringforinjectionmoldingiscombinedwiththeoptimizationtOfind1heoptimalgatelocationtOminimizethemaximumwarpageofthepart．AsimulatedannealingalgorithmisusedtOsearchoptimum．Finally，anexampleisgiventOdemonstratetheeffectofproposedmethod．Keywords：i

4、njectionmdding；warpage；gatelocation；optimization在注塑產(chǎn)品工藝設(shè)計中，澆注系統(tǒng)是模具結(jié)構(gòu)影響塑件質(zhì)量的注塑過程中的場值作為目標(biāo)，來構(gòu)設(shè)計的重要部分，它是影響成形過程的重要因素，其造澆口位置優(yōu)化問題進(jìn)行優(yōu)化研究。雖不同的零件中澆口位置直接關(guān)系到熔體在模具型腔內(nèi)的流動和成形時澆口位置優(yōu)化的目標(biāo)有所不同，但在較多情充填過程的進(jìn)行，影響著熔體充填流動過程的平衡、況下制品翹曲變形是主要目標(biāo)。本文通過對翹曲變充填流動過程中的材料取向、保壓過程中的材料補(bǔ)形的影響因素分析，明確提出以翹曲變形最小化為償收縮的補(bǔ)償流動情況，從而影響塑件質(zhì)量。因此，

5、目標(biāo)，進(jìn)行澆口位置的優(yōu)化研究。采用最常用的注圍繞澆口位置的優(yōu)化，國內(nèi)外展開了一系列的研究。塑CAE軟件Moldflow對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評價?？紤]早在20世紀(jì)90年代初期，IoannisPandelidis和Qin到模擬退火法算法具有較強(qiáng)的全局搜索能力，故采Zcu就以電鉆外殼為例對澆I=I位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，用模擬退火法算法作為優(yōu)化求解方法。解決了該例制件的變形過大和過熱降解問題J。1澆口位置變化對制品翹曲變形的影響GuyCourbebaise、翟明、申長雨等以充模平衡為目優(yōu)化設(shè)計的最終目標(biāo)是提高制件品質(zhì)性能，因標(biāo)，優(yōu)化了注塑模的澆注系統(tǒng)澆口位置[2】。此把優(yōu)化理論應(yīng)用于工藝設(shè)計中

6、首先要對制件質(zhì)量以上研究主要是通過對質(zhì)量因素的分析來選取進(jìn)行判定。塑件質(zhì)量的評價方法有兩種形式：直接法和間接法。在現(xiàn)有的澆口位置優(yōu)化研究中，一般收稿日期：2006—1O一3O基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50675080)以間接法來描述質(zhì)量，雖花費(fèi)較少，但其與現(xiàn)實(shí)質(zhì)量第一作者簡介：李吉泉，男，1977年生，博士研究生。的關(guān)系和影響程度尚無明確定量關(guān)系表述，無法對一47—維普資訊http://www.cqvip.com<電加工與模具)2007年第2期設(shè)計·研究產(chǎn)品質(zhì)量的影響程度進(jìn)行明確評價。本文提出直接兩種方式。在間接法中，通常以充填完成時的溫度以產(chǎn)品質(zhì)量的最重要評價因素

7、之一——翹曲變形為差、壓力差之一或兩者的綜合為目標(biāo)函數(shù)，這種方法目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計研究。雖然避免進(jìn)行翹曲變形模擬計算而加快優(yōu)化過程，翹曲變形是指制品的形狀在制品脫模后或稍后但溫度差和壓力差不能完全概括翹曲變形的影響因一段時間內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)或扭曲現(xiàn)象。典型表現(xiàn)為制品素，也不能明確其對翹曲變形的影響程度，從而只能平坦部分有起伏，直邊朝里或朝外彎曲或扭曲。翹保證優(yōu)化結(jié)果是有效的，不能保證其效果好。在直曲變形是由注塑過程中的殘余應(yīng)力引起的。接法中，常用最大翹曲變形量、平均翹曲變形量、聚合物制品中的殘余應(yīng)力主要起因子兩