基于高斯过程的注塑制品翘曲变形模拟分析及其优化方法研究

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1、万方数据4．3．1翘曲量高斯过程模型描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534．3．2遗传算法的主要步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534．3．3翘曲量高斯过程模型优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯544．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯555．注塑制品翘曲变形检测实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．565．1实验平台⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯s65．1．1注塑成型设备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565．1．2模具设计与制作⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯575．1．3翘曲度测量设备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯605．2实验方法与步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯615．3实验结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯615．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯626总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一636．1论文总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯636．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．63参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．65作者简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．69V万方数据浙江大学硕士学位论文绪论1．绪论1．1研究背景与意义塑料与金属、水泥、木材俗称国民经济四大材料。塑料具有优良的机械性能和加工性能，而且还有质量轻、耐腐蚀、电绝缘性能好等优点，因此被广泛应用于汽车、建筑、包装、家电、航空航天、医疗卫生等诸多领域，其发展十分迅速，在国民经济中起着十分重要的作用⋯。塑料加工的方法有很多，包括注塑成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、滚塑成型等传统工

4、艺，以及新型发展的技术如气体辅助成型、共注成型等。注塑成型能加工的聚合物种类多，加工过程易于实现自动化，生产效率高，产品质量稳定，因此被广泛应用于塑料制品的生产。据统计位3，塑料制品总产量的30％以上由注塑成型工艺所生产，塑料加工机械的年总产量50％是注塑机。注塑成型过程是一个非线性、时变性、多参数的过程。传统提高制品的质量主要靠工程师和工艺人员的经验和技巧，21世纪以来，为了提高制品的质量和生产效率，在注塑成型过程中采用CAE(计算机辅助工程)技术进行分析和设计。一些资料表明b3，采用CAE技术后，注塑模具的设计时间缩短约50％，原料节省约7％，生产成本下降约10％，生产时间缩短约3

5、0％。21世纪以来，一般采用塑料制造时，笔记本电脑和移动电话等3C产品更新换代速度快、需求量大、设计理念朝着“轻、短、小、薄”方向发展。由于制品的壁厚较小(一般为1"-一2mm)，制品更容易出现翘曲、收缩、残余应力等缺陷。翘曲变形降低了注塑制品的尺寸精度和表面质量，当变形量超过允许误差后，影响产品装配，因此减小制品翘曲变形具有重要的工程意义。影响制品翘曲变形的因素很多，包括注塑材料、模具的结构和形状、注塑工艺参数和注塑成型设备等，依靠实验方法反复不断地进行试模、修模和工艺调试来获得理想制品，将耗费大量的人力、物力和财力，使产品开发周期长。因此，利用CAE技术研究制品的注塑成形过程，分析

6、影响制品翘曲变形的主要因素，以便生产过程中对关键因素进行优化与控制，对于降低制品的翘曲变形，提高产品精度和缩短新产品开发周期有着重要的意义。万方数据浙江大学硕士学位论文绪论1．2注塑成型概述1．2．1注塑成型过程注塑成型过程是一个间歇操作的循环过程。将聚合物组分的颗粒或粉料通过料斗注入料筒内，在料筒内经过加热、剪切、混合和输送等过程，物料均匀熔融，借助于柱塞或螺杆可向熔化好的聚合物施加压力，使高温熔体通过料筒前面的喷嘴和模具的浇道系统射入预先闭合好的低温模腔中，充满模腔后，经过一定时间的保压和冷却，熔体冷凝后可开启模具，顶出制品。一般将注塑成型过程分为塑化阶段、充填阶段、保压阶段、冷却

7、阶段以及辅助过程(合模、开模、制品顶出等)，如图卜1所示。嗣

8、

9、；===搿==霭蓐琏；=一磺鼯=，==罄～，{合模l塑化l充填保压冷却开模制品顶出图1-1注塑成型过程(1)塑化阶段塑化阶段是固态颗粒状塑料在料筒中经过剪切、加热、混合等过程，转变为黏流态且具有良好的可塑性的过程。当熔料受到的压力达到能克服注射油缸2万方数据浙江大学硕士学位论文绪论活塞退回遇到的阻力(所谓背压)时，注射螺杆便开始后退，进行所谓计量。随着计量的进行，料筒前端和注射螺杆