隨著科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,中國載人航天取得了舉世矚目的成就。宇航服作為載人航天較為重要的一部分,能有效保護空間中高低溫、太陽輻射和微流星等環(huán)境因素對人體的危害。而航天面罩作為宇航服中重要的組成部分,不僅保護航天員生命活動。但是在實際生產(chǎn)過程中,采用傳統(tǒng)的注塑經(jīng)驗及嘗試很難達到理想情況,不僅浪費原材料,而且試驗周期長,無法滿足快速生產(chǎn)的要求。隨著注塑CAE技術(shù)的發(fā)展,采用軟件模擬仿真就能從工藝條件、工藝參數(shù)等方面做出改進,及早發(fā)現(xiàn)缺陷,生產(chǎn)出較為理想的產(chǎn)品。本文以航天面罩為研究對象,采用美國GE公司生產(chǎn)的Lexan PC2730來進行生產(chǎn),通過在實際使用過程中的分析,以翹曲、體積收縮率和剪切應(yīng)力為優(yōu)化目標(biāo),通過對CAE軟件moldflow中的工藝參數(shù)進行分析比較,研究料溫、模具溫度、保壓時間、保壓壓力、冷卻時間、注射時間、注射壓力等因素對注塑成型過程的影響,采用正交試驗得出各優(yōu)化目標(biāo)的試驗數(shù)據(jù),并通過功效系數(shù)法極值和方差得出初步最佳工藝參數(shù),然后通過Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行預(yù)測和仿真,從而分析得到最佳的工藝參數(shù)。具體研究內(nèi)容如下:首先,由于需要對模型進行分析,所以將建立好的三維模型導(dǎo)入到moldflow軟件中,通過一系列前處理,確定8種不同澆注系統(tǒng),通過對8種澆注系統(tǒng)設(shè)計方案分析和比較,確定合適的澆注系統(tǒng),通過選擇合適的工藝參數(shù),對航天面罩初始結(jié)果進行分析。其次,由于工藝參數(shù)眾多,需要進行多組試驗,采用正交試驗減少試驗次數(shù),通過建立好的正交表格,采用L32(49),即做32次試驗,可以觀察9個因素,每個因素4水平。將建立好的表格代入moldflow軟件中,得到不同參數(shù)下優(yōu)化目標(biāo)的值。然后,由于優(yōu)化目標(biāo)較多,無法選擇出一組合適的工藝參數(shù)進行優(yōu)化,采用功效系數(shù)法計算簡單,可靠性高,將不同參數(shù)下優(yōu)化目標(biāo)值代入功效系數(shù)法公式中,由于各優(yōu)化目標(biāo)物理量不同,每個指標(biāo)對制品的影響度也不同,需要確定每個指標(biāo)的權(quán)重,首先要對各優(yōu)化目標(biāo)進行無綱量化處理,本文采用極值法對各優(yōu)化目標(biāo)進行無綱量化處理,通過標(biāo)準(zhǔn)離差法確定各優(yōu)化目標(biāo)權(quán)重,將計算好的權(quán)重代入功效系數(shù)法中,通過極值和方差分析比較,得到初步最佳參數(shù)。最后,需要在多組實驗中選擇出一組最優(yōu)的工藝參數(shù),采用Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以進行網(wǎng)絡(luò)預(yù)測,減少試驗次數(shù),將工藝參數(shù)對應(yīng)的評價指標(biāo)分級,并將各個評價值的值作為各個等級的理想評價指標(biāo),得到理想的等級評價指標(biāo)編碼。進而通過四組試驗進行學(xué)習(xí),通過Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到仿真結(jié)果,得到第三組試驗最優(yōu),其次為第一組試驗,然后為第四組試驗,最后為第二組試驗。通過將工藝參數(shù)帶入CAE中進行驗證,對四組試驗通過功效系數(shù)法得到各個評價指標(biāo)值,對所得到的結(jié)果進行排序得到第三組試驗最優(yōu),其次為第一組試驗,然后為第四組試驗,最后為第二組試驗,與Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練對應(yīng)的模型相同。說明Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可行,可將Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運用于注塑工藝參數(shù)上,比較得出最優(yōu)的工藝參數(shù),從而改進生產(chǎn)質(zhì)量。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ320.662;V46
【部分圖文】：

產(chǎn)生的原因子取向不均勻一定條件下，會存在分子取向。當(dāng)液體狀態(tài)下的塑料在注塑機高速通過噴嘴及模具流道時，長線性的高分子會順著流動方向，一旦這些排列在塑料冷卻固化之前來不及消除而留在固態(tài)塑取向及因此而產(chǎn)生的取向效應(yīng)便保持下來了。由于塑料在模具，產(chǎn)生了翹曲變形。冷卻分子鏈配

冷卻不當(dāng)導(dǎo)致塑件變形

圖 3.1 航天面罩三維模型Fig 3.1 Three-dimensional model of space mask軟件介紹展，有限元因其原理清楚，概念明確；應(yīng)用范圍用等特點，已逐步運用到計算機仿真軟件中，而將塑件設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具加工制造等復(fù)過模型的仿真，在電腦上通過仿真得出制品，并們所需的制品，不僅節(jié)省時間，節(jié)約原材料，而品，滿足實際生產(chǎn)要求。該軟件主要有以下幾個w 軟件進行仿真，可改善塑件物理以及化學(xué)方面的縮痕指數(shù)以及剪切應(yīng)力，從而優(yōu)化塑件結(jié)構(gòu)，縮結(jié)構(gòu)

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 莫彥波;李旭東;唐園亮;;注塑成型工藝參數(shù)對電腦顯示器前框翹曲變形的影響[J];塑料;2015年05期

2 范亞博;李江平;張鵬飛;;Moldflow在汽車內(nèi)飾板注塑成型工藝參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J];塑料科技;2015年02期

3 王博;宋文學(xué);劉清濤;鄧海平;;基于正交試驗的電池蓋薄壁塑件注塑工藝參數(shù)優(yōu)化[J];輕工機械;2014年05期

4 林權(quán);;注塑件剪切應(yīng)力與殘余應(yīng)力改善研究[J];山西大同大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年06期

5 孫晉;李永泉;李峰;;注塑成型工藝參數(shù)對汽車保險杠翹曲變形的影響研究[J];塑料工業(yè);2011年05期

6 程錦;譚建榮;余加紅;;基于TOPSIS的注塑工藝參數(shù)多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計[J];機械工程學(xué)報;2011年06期

7 奚國棟;周華民;李德群;;注塑工藝參數(shù)對制品殘余應(yīng)力和收縮的影響[J];化工學(xué)報;2007年01期

8 王利霞,楊楊,王蓓,申長雨;注塑成型工藝參數(shù)對制品體收縮率變化的影響及工藝參數(shù)優(yōu)化[J];高分子材料科學(xué)與工程;2004年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 譚小紅;細長桿多腔模注塑成型工藝多因素多目標(biāo)集成優(yōu)化[D];江蘇大學(xué);2013年

2 時慧焯;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的注塑成型翹曲優(yōu)化方法[D];大連理工大學(xué);2012年

3 莊儉;微注塑成型充模流動理論與工藝試驗研究[D];大連理工大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 薛世鮮;汽車門鎖注塑工藝優(yōu)化與模具設(shè)計[D];江蘇大學(xué);2017年

2 薛彤;基于CAE的汽車水室注塑工藝優(yōu)化與模具設(shè)計[D];江蘇大學(xué);2017年

3 劉曉曼;厚壁透明件車燈導(dǎo)光條的注塑工藝研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

4 李雪源;A公司轎車保險杠注塑車間工藝改進研究[D];天津大學(xué);2013年

5 曾軍亮;基于CAE技術(shù)的注塑成型工藝參數(shù)的優(yōu)化研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2013年

6 吳書婷;基于CAE汽車保險杠工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

7 孫駿;基于多目標(biāo)粒子群算法的注塑工藝參數(shù)優(yōu)化方法研究[D];華東理工大學(xué);2013年

8 王戈;汽車后視鏡注塑成型工藝優(yōu)化研究[D];昆明理工大學(xué);2011年

9 童堯;注塑成型的數(shù)值模擬及多目標(biāo)工藝優(yōu)化[D];華東理工大學(xué);2011年

10 劉麗平;空調(diào)面板注塑模充模流動分析及工藝參數(shù)優(yōu)化[D];太原理工大學(xué);2010年

本文編號：2818995