模具结构对典型注塑件翘曲的影响及优化方法

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要模具结构对典型注塑件翘曲的影响及优化方法摘要翘曲变形程度作为衡量产品质量的主要指标之一，越来越多地受到产品设计师、用户的关注和重视。改善和减少产品的翘曲变形，进行注塑工艺和模具结构的优化成为注塑制品生产中的重点问题之一。利用优化理论和优化方法与CAE技术相结合对工艺参数选择或产品、模具的结构进行改进成为当前注塑件翘曲变形研究的主要内容。本文针对施耐德项目“针对翘曲变形的注塑件质量改进”课题的需求，关注于模具结构对翘曲变形的影响，对注塑成型中的翘曲变形现象和CAE模拟应用作了较深入的研究，主要对典型零件注塑模浇口位置和冷却管道

2、布置的参数选取进行了相应的优化。研究内容包括：1.研究了塑件产生翘曲变形的主要原因，尤其是注塑模具结构对翘曲变形的影响。并在此基础上讨论了注塑成型CAE模拟的发展和应用，以及翘曲变形CAE模拟的分析过程；2.利用MPI软件的翘曲分析，对典型电气外壳件注塑模的浇口位置进行了优化，使最大翘曲量模拟值减小26%；将其与实测值进行了比较，整体尺寸最大偏差0.12mm(预测值为实际值的77.6%)，基本可以认为MPI的模拟值是可信的；3.采用实验设计法和神经网络对典型电气外壳件注塑模的浇口位置和冷却管道布置的参数进行了优化，最大翘曲量减小33.3%，比CAE模拟

3、直接优化的最大翘曲量小8.3%，证明了浇口位置和冷却管道布置对翘曲变形的影响很大；第I页上海交通大学硕士学位论文摘要4.用通用优化软件和MPI集成对简单U型件注塑模的浇口位置和数量进行优化，提出并实现了翘曲变形CAE模拟和优化算法相结合对浇口位置进行的直接优化流程和模型，优化后使得翘曲目标函数值减小了27.4%；5.从计算量和计算时间、优化结果准确程度和方法选择的目的几个方面研究并比较了翘曲优化问题中采用的几种优化方法，为优化方法的选用提供了一定的依据。关键词：翘曲，注塑，CAE模拟，优化第II页上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTIMPROVEM

4、ENTANDSTRUCTUREOPTIMIZATIONOFINJECTIONMOLDINGBASEDONWARPAGEABSTRACTAsaprimaryindexofproductquality,warpagehasbeenpaidmoreandmoreattentiontobyproductdesignersandinterrelatedcustomers.Optimizationofprocessesandstructurescenteringonwarpagedeformationisoneofthetopicesinplasticpartsm

5、anufacturing.Oneofthemostcommonmethodstofindthecauseofwarpageistotrysomeimprovedschemestoreducethedeflectionoftheproductafterdoingsimulationsbasedonthesimulation.However,thismethoddependsmuchontheexperienceofindividuals.Therefore,optimizationtheoriesandalgorithmsintegratedwithth

6、esimulationshasbeenoneofthepopulartopicsininjectionmolding.Thisthesisisfocusedonthemoulddesignoptimizationaswellassomestudiesonthecauseofwarpage.Accordingtothecauseofdeflection,optimizationsofgatelocationsandparametersofcoolingchannelsaretakenintoconsideration.Themaincontentsoft

7、histhesisarelistedbelow.1.Themaincauseofwarpageforplasticpartswasstudied,andthedevelopmentandapplicationofCAEsimulationaswellastheprocessinwarpagesimulationswasdiscussed.2.Basedonthesimulationresults,optimizationwascarriedouttofindabettergatelocation.Thedeflectionsimulatedusingt

8、hechangedgateis26%lessthanprevious.Actualsizeha