塑料膜型腔成型优化设计

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1、-塑料模型腔尺寸优化设计摘要：技术的进步促使模具产品水平近年来也有了很大提高，向高端发展趋势较为明显。在塑料模具方面，一些模具产品已达世界先进水平，其中具有代表性的如单套模具重量达到120t的巨型塑料模具，塑料制件精度达到0.008mm、模具加工精度达到0.002mm的超精模具等。当然，能生产搞水平模具的企业在行业中只占少数，综合看来，我国模具行业总体水平发展还有较大的空间。模具的结构、性能、质量影响着塑料制件的质量和成本。模具型腔的形状、尺寸、表面粗糙度、分型面、内浇口、排气槽位置以及脱模方式等，对塑件的尺寸精度、形状精度以及塑件的物理性能、

2、力学性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面粗糙度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等，有着十分重要的影响！此次模具的设计，重点在于培养独立思考设计能力，在整个设计过程，可以应用先进的模具技术，甚至在技术方面提出自己的观点。本文从分析影响塑料尺寸误差的因素着手，着重讨论了模具制造公差对模具成型尺寸的作用和变化区域的影响．提出了由工艺参数计算塑件平均收缩率以及收缩率波动的数学模型和方法，将收缩率估计误差收缩率波动相联系量化了收缩率估计误差，绐出了评定预留模具磨损量好坏的标准，从概率论而非极限论的观点重新对引起塑件尺寸误差的因素进行了台成并对模具

3、设计中采用的修模余量的太小进行了分析研究。在此基本上，提出了利用功效系数法实现设计模其制造公差，模具磨损量、收缩率估计误差、修模余量同时达到最优值的多目标型腔尺寸优化思想.---，并结合修正后的成型尺计算公式得到优化的模具尺寸。关键词：塑料模具尺寸误差收缩率磨损修磨余量优化设计模具设计概率论目录.---第1章绪论1.1塑料模具技术发展趋势51.2塑料成型技术的发展趋势61.3塑料模受限的三大因素7第2章塑料成型技术基础2.1塑料模的定义92.2几种常见的塑料模92.3塑料成型的工艺性能与相关误差计算……………………………………92.3.1成形材

4、料线收缩率的概率计算··············92.3.2成型尺寸的分析102.3.3型腔成型尺寸的多目标优化122.3.4实例13第3章塑料模型腔成型尺寸相关量的讨论3.1塑料模型腔成型尺寸相关问题的提出………………………………143.2模具制造公差………………………………………………………………153.3模具尺寸的确定方法…………………………………………………………223.4如何计算收缩率S……………………………………………233.5平均收缩率Scp的计算……………………………………………………263.6收缩率波动及对塑件尺寸造成的误差…

5、……………………………27.---3.7塑件收缩率估计误差及对塑件尺寸造成的误差……………………283.8模具磨损及对塑件尺寸造成的误差…………………………………283.9塑件尺寸误差与塑件公差△…………………………………………293.10修模余量………………………………………………………………30第4章型腔尺寸影响因素的多目标优化设计4.1优化目的…………………………………………………………………………334.2目标函数的建立334.3结束函数344.4优化方法34结论35致谢36参考文献37　　　　　　　第1章绪论.---1.1塑料及塑料成

6、型技术的发展塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又称塑料制件，简称塑件。塑料成型制品应用广泛，特别是在电子仪表、电器设备、通信工具、生活用品等方面获得大量应用。塑料是20世纪发展起来的新兴材料，由于应用广泛，已替代部分金属、木材、皮革及硅酸盐等自然材料，成为现代工业和生活中不可缺少的一种人造化学合成材料。并与金属、木材和硅酸盐三种传统材料一起，成为现代工业生产中四种重要的原材料之一。塑料制件的主要加工方法是塑料成型加工。塑料成型是将各种形态的塑料原料（粉状、粒状、熔体或分散体）熔融塑化或加热达到要求的塑性形态，在一定的压力下

7、经过要求形状模具（如挤出口模）或填充到要求形状模具型腔内，待冷却定型后，获得要求形状、尺寸及性能塑料制件的生产过程。塑料成型适宜生产形状复杂的薄壳体件，截面形状一定的线材；也可生产具有一定形状的结构件、连接件和传动件等。其特点是生产制品形状尺寸稳定，可实现连续生产，一模多件生产，生产效率高。常用塑料成型工艺有注射成型、压缩成型、传递成型、挤出成型、中空吹塑成型、真空吸塑与气压成型等。塑料制件成型后，可直接使用或与其他件装配组合后使用；亦可通过机械加工、修饰等后处理工艺提高其他使用性能和品质。目前，塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化方向发

8、展。精密注射成型可将成型制品的尺寸公差控制在10～1µ.---m之内，其制品主要用于电子、仪器仪表等工业。在成型微型制件方面，德国已研制出了注射量只有