本文關(guān)鍵詞：基于CAE、DOE的法蘭件成型工藝參數(shù)優(yōu)化

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【摘要】：在注塑成型過(guò)程中,工藝參數(shù)對(duì)成型質(zhì)量有較大的影響。通過(guò)控制注塑成型工藝參數(shù)來(lái)優(yōu)化成型質(zhì)量已成為研究熱點(diǎn)。對(duì)材料為PA66的法蘭零件進(jìn)行研究,利用Moldflow軟件建立成型零件、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的有限元模型,并模擬仿真注塑成型過(guò)程,獲得注塑制品的成型結(jié)果。 將CAE與DOE技術(shù)相結(jié)合,通過(guò)不同的實(shí)驗(yàn)方法針對(duì)不同的目的,基于有限元分析軟件Moldflow進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。選擇熔料溫度、模具溫度、注射時(shí)間、保壓壓力、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間六個(gè)工藝參數(shù)為實(shí)驗(yàn)因素,進(jìn)行全因子實(shí)驗(yàn),確定了對(duì)制品翹曲變形量和體積收縮率影響顯著的工藝參數(shù)為：熔料溫度、模具溫度、注射時(shí)間、保壓壓力,并確定了各個(gè)工藝參數(shù)之間的交互作用；針對(duì)四個(gè)顯著性因素,利用田口實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行多水平實(shí)驗(yàn),確定了各個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響趨勢(shì)；由于影響趨勢(shì)較為復(fù)雜,在增加各實(shí)驗(yàn)因素的水平進(jìn)行第二次田口實(shí)驗(yàn)后,確定了對(duì)于翹曲變形量和體積收縮率的最優(yōu)工藝參數(shù)組合。 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),建立了注塑成型工藝參數(shù)與質(zhì)量指標(biāo)之間的映射關(guān)系。使用田口實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)樣本對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,對(duì)比了不同的學(xué)習(xí)算法和隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)量對(duì)網(wǎng)絡(luò)泛化能力、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練次數(shù)的影響,最終獲得了能夠預(yù)測(cè)注塑成型質(zhì)量的代理模型。 CAE、DOE和人工智能的應(yīng)用,可以協(xié)助設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)階段考慮到各種可能出現(xiàn)的問題,及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改善,提高了設(shè)計(jì)效率,節(jié)約了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本,提高了注塑制品成型質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：注塑成型 DOE實(shí)驗(yàn) 參數(shù)優(yōu)化 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TQ320.662;TH136
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 注塑成型工藝CAE發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 CAE技術(shù)簡(jiǎn)介10
• 1.2.2 模具CAE技術(shù)國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r10-11
• 1.2.3 模具CAE技術(shù)國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r11-12
• 1.3 注塑工藝參數(shù)設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 試湊法12
• 1.3.2 基于注塑流變理論的優(yōu)化設(shè)計(jì)12-13
• 1.3.3 基于統(tǒng)計(jì)分析的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法13
• 1.3.4 有限元數(shù)值仿真技術(shù)13
• 1.3.5 人工智能和計(jì)算機(jī)智能的運(yùn)用13-14
• 1.4 論文的主要工作14-15
• 1.5 本課題的研究意義15-17
• 2 注塑成型的數(shù)值仿真理論分析17-21
• 2.1 熔體充填階段數(shù)值仿真理論17
• 2.2 熔體保壓階段數(shù)值仿真理論17-18
• 2.3 熔體冷卻階段數(shù)值仿真理論18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 3 注塑成型CAE建模21-33
• 3.1 Moldflow分析軟件功能簡(jiǎn)介21-22
• 3.2 注塑產(chǎn)品有限元模型的建立22-24
• 3.2.1 有限元單元的選用及制品結(jié)構(gòu)分析22-23
• 3.2.2 制品3D模型的前處理23-24
• 3.3 Moldflow分析模型的建立24-32
• 3.3.1 模具澆注系統(tǒng)的有限元模型的建立24-27
• 3.3.2 模具冷卻系統(tǒng)的有限元模型的建立27-30
• 3.3.3 制品材料的選擇和成型工藝參數(shù)初始值的確定30-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 4 基于DOE(design of experiment)的注塑成型仿真實(shí)驗(yàn)33-59
• 4.1 注塑成型質(zhì)量的工藝參數(shù)的確定33-34
• 4.2 注塑成型質(zhì)量指標(biāo)的確定34
• 4.3 因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)34-47
• 4.3.1 因子實(shí)驗(yàn)法簡(jiǎn)介35-36
• 4.3.2 基于因子實(shí)驗(yàn)法的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)36
• 4.3.3 因子實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)36-39
• 4.3.4 因子實(shí)驗(yàn)結(jié)果極差分析39-42
• 4.3.5 顯著性因子的確定42-47
• 4.4 田口實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)47-58
• 4.4.1 田口實(shí)驗(yàn)法簡(jiǎn)介47-48
• 4.4.2 田口實(shí)驗(yàn)法48-50
• 4.4.3 田口實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析50-55
• 4.4.4 搜索最佳工藝參數(shù)組合實(shí)驗(yàn)55
• 4.4.5 最佳工藝參數(shù)組合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55-57
• 4.4.6 最佳工藝參數(shù)組合確定57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 5 注塑成型質(zhì)量的預(yù)測(cè)——BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)59-75
• 5.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介59
• 5.2 BP網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介59-63
• 5.3 BP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)63-65
• 5.3.1 BP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63-64
• 5.3.2 BP網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)計(jì)64-65
• 5.4 注塑成型工藝參數(shù)與制品質(zhì)量的BP網(wǎng)絡(luò)建立65-73
• 5.4.1 BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)65-67
• 5.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)比實(shí)驗(yàn)67-73
• 5.5 本章小結(jié)73-75
• 結(jié)論與展望75-77
• 結(jié)論75
• 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 附錄 攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果83-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1058917