一个新的目标函数来评价注塑制品翘曲变形,以改善浇口位置。 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Mouldflow塑料洞察力(电传等)的软件。目标函数最小化,在浇口位置改善,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改善程序的有效性。
质量措施:特征翘曲度
定义特征翘曲
运用改善理论设计浇口,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,用上述目标函数改善大概不会减低零件翘曲,甚至是完美的改善技术。 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,以达到最低变形链改善研究。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 ) :
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,它是代表一个二文坐标系统:
其中, 是特征翘曲在X , Y方向, , 是表面特征的预计长度在
X ,Y上的投影。
特征翘曲的评定
与相应的参考平面和投影方向结合起来测定目标特征后,,其L的值可以从图中用解析几何立即计算出来(图2 ) 。在特定的表面特征和预测的方向,L是一个常量。 但H的评定比L复杂得多。 模拟注射成型过程是一种常见的技术,以预测质量来设计零件,设计模具和工艺设置。结果翘曲模拟表达为节点挠度上的X , Y , Z分量 ,以及节点位移W。W是向量长度的矢量总和: + + ,其中 i,j,k是在X,Y,Z方向上的单一位矢量。H是在特征表面上的节点的最大位移, 这与通常方向的参考平面相同,并能产生结果的翘曲仿真。
计算h时,节点的挠度提取如下:
其中 是挠度在正常方向参考平面内提取节点; , , 是对挠度的X , Y , Z分量的提取节点;α,β,γ是角度的向量参考; A和B是终端节点,可以预测方向(图2 ) ; 和 是节点A和B的挠度:
其中, , , 是对节点A的挠度在X,Y,Z方向上的分量; , 和 是对节点B的挠度在X , Y , Z方向上的分量; 和 是终端节点挠度的加权因子,计算方法如下:
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