基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的注塑成型模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著塑料制品應(yīng)用變得越來越多樣化，塑料制品向著功能化、智能化、精細(xì)化的方向發(fā)展。注塑成型是一個(gè)伴隨物理和化學(xué)轉(zhuǎn)變過程的一門學(xué)科，而注塑成型計(jì)算機(jī)模擬仿真和工藝參數(shù)優(yōu)化不僅提高了塑料制品的質(zhì)量和良品率，而且降低了成本和增加了利潤，在實(shí)際的生產(chǎn)中有著重要的指導(dǎo)意義。
　　 為了優(yōu)化注塑成型工藝參數(shù)，本文首先結(jié)合計(jì)算機(jī)CAE技術(shù)，利用PRO-E建立制品的立體模型，再導(dǎo)入到MoldFlow，把實(shí)際生產(chǎn)的機(jī)械型號及相應(yīng)配套的環(huán)境進(jìn)行模擬和

2、仿真，最后導(dǎo)入相應(yīng)的原材料和設(shè)定相應(yīng)的工藝參數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)。再采用信噪比分析法和正交實(shí)驗(yàn)法，利用均值分析、極差分析、方差分析等數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和MATLAB平臺(tái)，建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)現(xiàn)對注塑工藝的預(yù)測功能。最后使用細(xì)化分析法，對模擬的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)和分析，分別獲取翹曲變形和體積收縮的最優(yōu)工藝參數(shù)。
　　 本文主要的研究過程和成果有以下幾點(diǎn):
　　 1、本文簡要地概述注塑

3、成型工藝的原理和其發(fā)展情況，介紹了塑料制品在注塑成型過程中常見的質(zhì)量缺陷，確定了以填充時(shí)間、模具溫度、熔體溫度、保壓壓力、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間為研究的因素，以制品的翹曲變形量和體積收縮率為指標(biāo)的注塑成型工藝參數(shù)優(yōu)化的研究。
　　 2、本文結(jié)合了注塑過程中粘度的數(shù)學(xué)模型，研究了注塑工藝中的填充、保壓、冷卻三大過程的數(shù)學(xué)理論分析，為分析注塑成型提供了數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，與此同時(shí)分別分析了填充、保壓和冷卻過程對制品質(zhì)量的影響。
　　

4、3、本文利用計(jì)算機(jī)CAE技術(shù)和軟件MoldFlow，根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)，在MoldFlow建立了相應(yīng)的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，得到了注塑過程的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，為研究注塑工藝參數(shù)的模擬和仿真提供了計(jì)算機(jī)模型。
　　 4、本文結(jié)合了Taguchi正交試驗(yàn)和信噪比數(shù)據(jù)處理方法，利用均值分析法，得到翹曲變形和體積收縮優(yōu)化的工藝參數(shù)的優(yōu)化;利用極差分析法，分析了翹曲變形和體積收縮隨各實(shí)驗(yàn)因素的變化趨勢，以及得到各實(shí)驗(yàn)因素的影響程度的排序;利用方差

5、分析法，得到各實(shí)驗(yàn)因素的影響百分比，確定了翹曲變形和體積收縮的顯著因素和不顯著因素。
　　 5、本文設(shè)計(jì)一個(gè)基于MATLAB平臺(tái)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高非線性映射能力的特點(diǎn)，建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬系統(tǒng)，并驗(yàn)證了系統(tǒng)具有對注塑成型制品的翹曲變形量和體積收縮率的預(yù)測，實(shí)現(xiàn)了對制品的質(zhì)量控制。
　　 6、本文使用細(xì)化分析方法，結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)法和均值法，得到了翹曲變形和體積收縮的最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)注塑成型的工藝參數(shù)優(yōu)化。