【摘要】：隨著生活質(zhì)量的不斷提高,人們對(duì)產(chǎn)品的使用性能和外觀要求也越來(lái)越高,傳統(tǒng)地依靠經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)方式很難滿足結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)需求。計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,推動(dòng)了CAE技術(shù)不斷革新。在工業(yè)生產(chǎn)中,引入CAE技術(shù),有利于預(yù)測(cè)和改善生產(chǎn)中存在的缺陷和問(wèn)題,可提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。本文以某汽車晝行燈光導(dǎo)為研究對(duì)象,借助CAE軟件模擬預(yù)測(cè),采用CAD軟件對(duì)塑件初步分析并進(jìn)行模具設(shè)計(jì),利用現(xiàn)代優(yōu)化算法,對(duì)注塑成型工藝參數(shù)進(jìn)行研究。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先簡(jiǎn)單介紹了車燈的發(fā)展歷程、汽車晝行燈光導(dǎo)相關(guān)知識(shí)及車燈成型技術(shù)。論述了注塑成型CAE理論基礎(chǔ)及常用的CAE軟件。將CAD軟件UG與CAE軟件Moldflow相結(jié)合,模擬注塑成型過(guò)程,分析成型特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一套具有冷流道和熱流道結(jié)合的澆注系統(tǒng)、雙推板二次頂出機(jī)構(gòu)及擺桿式先復(fù)位機(jī)構(gòu)的汽車晝行燈光導(dǎo)注塑模具。然后以注射時(shí)間、模具溫度、熔體溫度、保壓壓力、保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間六個(gè)因素為設(shè)計(jì)變量,以翹曲和體積收縮率兩個(gè)指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù),基于最優(yōu)拉丁超立方進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)并建立了Kriging模型,分析了各工藝參數(shù)對(duì)體積收縮率和翹曲變形的影響規(guī)律。最后為了提高汽車晝行燈光導(dǎo)的注塑成型質(zhì)量,分別基于NCGA和NSGA-II進(jìn)行了多目標(biāo)工藝參數(shù)優(yōu)化,得到了較為合理的工藝參數(shù)組合使翹曲變形和體積收縮率均滿足生產(chǎn)需求。對(duì)比發(fā)現(xiàn),兩種優(yōu)化算法所得工藝參數(shù)組合相同,即注射時(shí)間為1.2s、模具溫度為98℃、熔體溫度為301℃、保壓壓力為注射壓力的65%、保壓時(shí)間為12s和冷卻時(shí)間為20s。經(jīng)NSGA-II優(yōu)化所得翹曲值和體積收縮率分別為1.662mm和11.66%,經(jīng)NCGA優(yōu)化所得翹曲值和體積收縮率分別為1.599mm和11.58%。利用Moldflow模擬驗(yàn)證NCGA優(yōu)化結(jié)果和NSGA-II優(yōu)化結(jié)果,相對(duì)誤差均小于5%�；谝陨献罴压に噮�(shù)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),NCGA優(yōu)化結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)值更接近,因此NCGA優(yōu)化方法更準(zhǔn)確。以上表明:通過(guò)多目標(biāo)優(yōu)化所得工藝參數(shù)組合較為合理,采用遺傳算法多目標(biāo)優(yōu)化理論對(duì)尋求最佳注塑工藝參數(shù)組合具有指導(dǎo)意義,給實(shí)際生產(chǎn)提供便利,可提高塑件的成型質(zhì)量,縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U463.65;TQ320.662
【圖文】：

基于 Kriging-GA 的汽車晝行燈光導(dǎo)注塑工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化與模具設(shè)計(jì) 汽車晝行燈光導(dǎo)汽車晝行燈一般安裝于前照燈下方或集成于前組合燈中，用于白天使用。汽車晝使用，有利于來(lái)往車輛或行人更早的注意到對(duì)方來(lái)車，提前做出預(yù)判，減少事故0]。早期晝行燈采用鹵素?zé)襞�，現(xiàn)在大多使用 LED 燈，如奔馳、寶馬等高端車型則導(dǎo)，但生產(chǎn)技術(shù)不成熟，成本很高。光導(dǎo)（Light Guide，也叫導(dǎo)光條）是將光導(dǎo)向想要發(fā)光位置的部件。水管能將水的地方，同樣光導(dǎo)能改變光路，將光傳到預(yù)定的位置。光導(dǎo)主要有兩種發(fā)光形式光源（圖 1.1（a））和端面光源（圖 1.1（b））

圖 1.2 全反射光路 圖 1.3 折射光路Fig.1.2 Total reflection optical path Fig.1.3 Refracted optical path目前，設(shè)計(jì)光導(dǎo)數(shù)模的方法為：使用二次開(kāi)發(fā)后的 CAD 軟件（如 CATIA），完成形狀初步狀設(shè)計(jì)，再利用配光軟件（如 TracePro）進(jìn)行模擬，修正，然后經(jīng) 3D 打印做件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，最終得到光導(dǎo)數(shù)模結(jié)構(gòu)。光導(dǎo)作為厚壁塑料件，若采用 3D 打印技術(shù)，則生產(chǎn)效率低下，不能滿足生產(chǎn)需所以，可進(jìn)行批量生產(chǎn)的注塑成型技術(shù)被運(yùn)用于光導(dǎo)生產(chǎn)中[12]。1.3 車燈注塑成型技術(shù)簡(jiǎn)介注塑成型是用于生產(chǎn)復(fù)雜塑料零件的一種較為流行的轉(zhuǎn)化工藝[13]。因模具能夠成同形狀的產(chǎn)品，且生產(chǎn)效率較高，成本較低而受到業(yè)界一致好評(píng)。目前，汽車車燈發(fā)來(lái)越成熟，車燈原材料也趨于多樣化，注塑成型設(shè)備更加先進(jìn)、精確和便捷，同時(shí)較進(jìn)的成型技術(shù)也應(yīng)用于車燈成型中。

圖 1.2 全反射光路 圖 1.3 折射光路Fig.1.2 Total reflection optical path Fig.1.3 Refracted optical path目前，設(shè)計(jì)光導(dǎo)數(shù)模的方法為：使用二次開(kāi)發(fā)后的 CAD 軟件（如 CATIA），完成形狀初步狀設(shè)計(jì)，再利用配光軟件（如 TracePro）進(jìn)行模擬，修正，然后經(jīng) 3D 打印做件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，最終得到光導(dǎo)數(shù)模結(jié)構(gòu)。光導(dǎo)作為厚壁塑料件，若采用 3D 打印技術(shù)，則生產(chǎn)效率低下，不能滿足生產(chǎn)需所以，可進(jìn)行批量生產(chǎn)的注塑成型技術(shù)被運(yùn)用于光導(dǎo)生產(chǎn)中[12]。1.3 車燈注塑成型技術(shù)簡(jiǎn)介注塑成型是用于生產(chǎn)復(fù)雜塑料零件的一種較為流行的轉(zhuǎn)化工藝[13]。因模具能夠成同形狀的產(chǎn)品，且生產(chǎn)效率較高，成本較低而受到業(yè)界一致好評(píng)。目前，汽車車燈發(fā)來(lái)越成熟，車燈原材料也趨于多樣化，注塑成型設(shè)備更加先進(jìn)、精確和便捷，同時(shí)較進(jìn)的成型技術(shù)也應(yīng)用于車燈成型中。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2758183