基于MATLAB的注塑机合模机构优化设计及系统开发.pdf

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1、54期工程塑料应用Vo1．41，No．5ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONMay2013doi：lO．3969~．issn．1001-3539．2013．05．012基于MATLAB的注塑机合模机构优化设计及系统开发王诗强，谢鹏程，何雪涛，丁玉梅。杨卫民(北京化工大学机电工程学院，北京100029)摘要：根据注塑机五点斜排双曲肘合模机构设计要求，建立合模机构优化数学模型，确定参数化设计流程，基于MATLAB开发注塑机五点斜排双曲肘合模机构优化设计系统。案例分析表明，该系统不仅能完成合模机构系列化设计，而且优化后的合模机构工作性能得到提升，提

2、高了设计人员的工作效率。关键词：合模机构；优化设计；系统开发；MATLAB中图分类号：TK172文献标识码：A文章编号：1001．3539(2013)05．0054．04OptimizationDesignandSystemDevelopmentforClampingUnitofInjectionMoldingMachineBasedonMATLABWangShiqiang，XiePengcheng，HeXuetao，DingYumei，YangWeimin(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingUni

3、versityofChemicalTechnology，Beijing100029，China)Abstract：Basedonthedesignrequirementsoffive-pointclampingunitofinjectionmoldingmachine，theoptimizationmathematicalmodelandtheparametricdesignprocessofclampingunitwasestablished．Theoptimizationdesignsoftwareoffive-pointclampingunitwasdevel

4、opedbasedonMATLAB．Thecasesstudyshowsthatthesoftwarecannotonlycompletetheserializationdesignofclampingunits，butalsotheclampingunitperformanceisenhancedafteroptimizationdesign．Itimprovestheworkingeficiencyfordesigners．·Keywords：clampingunit；optimizationdesign；systemdevelopment；MATLAB合模机构

5、是注塑机的重要组成部分之一，五点1合模机构动力学特性分析斜排双曲肘式合模机构因其特有的结构特点，具有图l为注塑机五点斜排双曲肘式合模机构的运锁模可靠、开合模平稳、合模速度快、能耗低等优点，动简图，其中虚线表示合模机构初始合模位置，实线成为目前国内外广泛采用的一种结构形式[1-2]o曲为合模机构合模锁紧位置。肘式合模机构的设计参数繁多，牵涉到几何学、运动学及机构干涉等多方面因素，传统设计方法主要通过图解、类比、经验设计法等进行结构设计，不仅计算量大，设计周期长，而且所得曲肘机构的几何尺寸和位置尺寸无法达到最佳组合，难以获得较好的机构性能，在一定程度上降低了合模机构的性

6、能和实用价值，难以满足注塑机朝大型、高速、高效、精密方图I五点斜排双曲肘式合模机构运动简图向发展的设计要求【3]。因此对曲肘式合模机构进行1．1行程比优化设计，并研发一套曲肘式合模机构优化系统，使根据结构分析，动模板的移模行程可用铰点C之运用到实际生产中就变得十分重要。的移动量表征，十字头行程可用铰点A的移动量表为缩短设计周期，提高设计效率，笔者在对五征。利用机构学的方法可得到五点斜排肘杆机构点斜排曲肘式合模机构的研究基础上，建立曲肘式的动模板移模行程和十字头行程数学表达式合模机构设计流程，并研究开发了一套五点斜排曲[4-5_：肘式合模机构优化设计系统。最后对设计结

7、果进行联系人：王诗强，硕士，主要研发方向为注塑机合模机构优化设分析，验证了该系统可有效提高合模机构的性能和计设计人员的工作效率。收稿Et期：2013．02—18王诗强，等：基于MATLAB的注塑机合模机构优化设计及系统开发55Sm=(L1+／-,2)COS一LlCOS(g+)一(1)矛盾和相互制约的关系】，合模机构优化设计问题属于多目标优化设计问题。笔者采用加权组合法，在和中引入加权因子，以两者的加权之和构成So=~／一【乜一L5sin(a+0+)】+(2)一个统一的函数作为优化目标进行讨论，故目标函L5cos(8+)一~／j一[一L5sin(0+)]一数可通过