注塑模的单浇口优化（有出处）698--中英文翻译

3.0 闻远设计 2023-08-11 29 4 269.5KB 11 页 20光币

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注塑模的单浇口优化

摘要：本文论述了一种单浇口位置优化注塑模具的方法。客观的浇口优化，尽量减少

注塑制品翘曲变形，因为翘曲是一个关键质量问题，对大多数注塑件，这绝大部分

受浇口位置影响。专题翘曲的定义是用比例最大位移对特征表面预计长度的表面特征

来描述零件翘曲。优化相结合，数值模拟技术，以找到最佳的浇口位置，其中，模拟

退火算法就是用来寻找最佳的浇口位置。最后，其中一个例子是讨论有关文件，并可

以得出结论认为，所提出的方法是有效的。

关键词：注塑模，浇口位置和结构优化，功能翘曲

导言

塑料注塑成型，是一种广泛使用的，复杂的，对大型品种的塑料制品，尤其是

那些高产量要求，精密复杂形状的有高效率的技术制作。质量注塑件是一个有功能性

部分几何，模具结构和工艺条件的塑胶材料。最重要的一部分，注塑模，基本上是以

下三组组成：腔，浇口和浇道，和冷却系统。

Lam 和Seow （ 2000），Jin 和Lain（ 2002）达到平衡腔不同壁厚的一

部分。平衡充填过程内部腔给出了一个均匀分布的压力和温度，可大幅度减少该部的

翘曲。但腔平衡只是其中一个影响零件质量的重要因素。尤其是零件有其功能要求，

其厚度通常不应该多种多样。从这个角度谈了注塑模具设计，浇口是由其尺寸和位置

和浇道系统的规模和布局表征的。浇口尺寸和浇道布局通常定为常量。相对地，浇口

位置和浇道的大小是比较有弹性的，能够多样的影响零件质量。因此，他们往往优化

设计参数。

Lee 和Kim（1996 年）为多种注射溶洞优化了浇道和浇口的大小来平衡浇道

系统。浇道维持平衡可以理解为有相同腔的多腔模具的不同入口压力，在每一个腔每

一个熔体流道底部有不同的情体积和几何形状。该方法已显示压力在整个多腔模具成

型周期中的单腔里均匀分布。

Zhai 等（2005 年）发布两个浇口位置优化，它的一个成型腔是由一个在压力

梯度的基础上的高效率的搜索方法（ PGSS），为由不同尺寸的浇道多浇口零件定

位，熔接线向理想的地点（翟等， 2006 ）。作为大容量的一部分，多浇口需要缩

短最高流径，与相应减少注射压力。该方法大可成为设计多浇口单型腔的浇口和浇道

许多注塑件是只制作一个浇口，无论是在单型腔模具或多个腔模具。因此，单

浇口的浇口位置是最常见的设计优化参数。形状分析方法是由 Courbebaisse 和

Gaarrcia 2002 年提出，是最佳浇口位置的注射成型估计。后来，他们研制的这种理

论进一步研究和应用于单一浇口位置优化的一个 L形例子（库尔伯贝斯，2005 年）。

它易于使用，而不耗费时间，而且它只不过是提供了简单的有均匀厚度的平面零件。

Pandelidis 和Zou（1990 年）提出的优化浇口位置，由间接质量相关引起

的翘曲和物质降解，这代表着加权温度差，摩擦过热的时间。翘曲是受上述因素的影

响，但它们之间的关系并不明确。因此，优化效果是受制于测定转归的加权因素。

Lee 和Kim（ l996b ）研制出一种自动选择浇口位置的方法，其中一套初步

浇口位置，由设计师提出，最优浇口是位于相邻节点。结论在很大程度上

取决于设计师的直觉，因为第一步是基于设计师的主张。所以在相当大的程度上，

受限于设计师的经验。

Lam 和Jin（2001）开发了浇口位置优化方法，基于最大限度地减少了标准

偏差的流径长度（标准差[大] ）和在成型充填过程中的标准偏差的灌装时间（标

准差[ T ] ）。随后，沈等人（ 2004 年），优化了浇口位置设计通过最小加

权充气压力，灌装时间区别不同的水流路径，温差变化大，以及过度包装的百分比。

Zhai 等（ 2005 年）在去年底调查了最佳浇口位置与评价标准的注射压力。这些

研究人员介绍目标函数作为注塑成型灌装操作，这对相关产品的品质有益。但之间

的相关性是非常复杂和不清晰在它们之间已经观察到。人们还很难选择适当的加权

因子为每个函数。

一个新的目标函数来评价注塑制品翘曲变形，以优化浇口位置。直接衡量零件

质量，这项调查定义特征翘曲来评价零件翘曲，这是从"流加翘曲 "模拟产出

Moldflow 塑料洞察力（电传等）的软件。目标函数最小化，在浇口位置优化，以达

到最低变形。模拟退火算法是用来寻找最优浇口位置。给出了一个例子来说明建议

优化程序的有效性。

质量措施：特征翘曲

定义特征翘曲

运用优化理论设计浇口，零件的质量措施必须指定在初审。术语"质量"可转介

许多产品性能，如力学，热学，电子，光学，工效学或几何性质。有两种零件质量

测量：直接和间接。一个有预测性的模型，从数值模拟结果，可作为一个直接的质量

测量。相比之下，间接测量的零件质量是正相关目标质量，但它并不能提供对其质

量的直接估计。

翘曲，在相关工程的间接质量测量，是一个注塑成型流动行为或加权。这种行

为是作为填充不同流径的时间差，温度差，过度包装的比例问题，等等。这是很明显

的，翘曲是受这些因素的影响，但翘曲和这些因素的关系是不明确的，而且决定这

些因素所占的比重是相当困难的。因此，用上述目标函数优化大概不会减低零件翘曲

甚至是完美的优化技术。有时，不恰当加权因素，将导致完全错误的结果。

一些统计量计算，节点位移被定性为直接质量测量，以达到最低变形链优化研

究。统计数量通常是最多节点位移，平均每年有 10%的节点位移，而且整体平均节点

位移（李和金， 1995 ; 1996 ）。这些节点的位移容易从数值模拟结果获得，统计

值，在一定程度上代表着变形。但统计位移不能有效地描述变形的注塑件。

在工业方面，设计者和制造商通常更加注意，部分上翘曲在某些特点上超过整

个变形注射模塑件的程度。在这项研究中，特征翘曲是用来形容变形的注塑件。特征

翘曲是表面上的最大位移与表面特征的预计长度之比（图 1 ）：

（1）

其中 γ是特征翘曲， h 是特征表面偏离该参考平台的最高位移，L是在与参考方向

平行的参考平台上的表面特征的预计长度。

对于复杂的特点（这里只讨论平面特征），翘曲的特点是通常在参考平面内

分为两个区域，它是代表一个二维坐标系统：

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摘要：

注塑模的单浇口优化摘要：本文论述了一种单浇口位置优化注塑模具的方法。客观的浇口优化，尽量减少注塑制品翘曲变形，因为翘曲是一个关键质量问题，对大多数注塑件，这绝大部分受浇口位置影响。专题翘曲的定义是用比例最大位移对特征表面预计长度的表面特征来描述零件翘曲。优化相结合，数值模拟技术，以找到最佳的浇口位置，其中，模拟退火算法就是用来寻找最佳的浇口位置。最后，其中一个例子是讨论有关文件，并可以得出结论认为，所提出的方法是有效的。关键词：注塑模，浇口位置和结构优化，功能翘曲导言塑料注塑成型，是一种广泛使用的，复杂的，对大型品种的塑料制品，尤其是那些高产量要求，精密复杂形状的有高效率的技术制作。质量注塑件...

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