件翘曲变形，因为对于大多数注塑件是个关键的质量问题，它是受浇口位置的影响很大。特征翘曲度被定义为最大位移特征表面上的投影长度的比值来描述零件翘曲。最好的优化方法是与数值模拟技术相结合，找到最佳的浇口位置，其中以模拟退火算法是用来寻找最佳。最后，用实例说明了用平面特征上的翘曲度评价翘曲变形的有效性。关键词注塑成形，浇口位置，优化，特征翘曲度文献标识码中图分类号引言塑料注射成型是种广泛使用的，复杂的但高效生产大量各种塑料制品的技术，特别是用于生产那些生产要求高，精度高，和复杂形状的塑件。注塑件的质量是由塑料材料，零件的几何形状，模具结构和工艺条件决定的。注塑模具的最重要的组成部分，主要是以下三部分组成形腔，浇口，流道，和冷却系统。，和通过改变形腔的部分壁厚达到平衡。个平衡充填过程的空腔内均匀分布的压力和温度，可大大减少塑件热变形。但形腔平衡是影响部分质量的重要因素。特别是部分有其功能要求，其厚度通常不应改变。从模具设计的角度来看，个浇口的特点是由它的大小，位置，和浇注系统的尺寸和布局决定。浇口尺寸流道布局通常确定为常数。相对而言，浇口位置流道尺寸更灵活，可以多种多样来影响零件的质量。因此，他们通常是优化设计的参数。和优化流道和浇口的尺寸为多点喷射腔浇注系统的平衡。流道平衡被描述为个具有相同的腔模多腔入口压力的差异，在熔体的流动路径中的每个腔不同空腔体积和几何形状的个底模压力存在差异。在多腔模具整个成型周期中，该方法已显示出空腔中的压力可以均匀分布。翟等人年提出了同个压力梯度的基础上成型腔的两个浇口位置优化的搜索方法，并随后通过改变流道尺寸多闸部件定位焊线到所需的位置翟等人。年。体积大的部分，在注射压力相应减小的同时，多浇口需要缩短最大流道。该方法是有前途的单腔多浇口和流道设计。许多注塑件无论是在单型腔或多腔模具是单浇口生产，。因此，个单浇口的位置优化是最常见的设计参数。形状分析方法是通过和加西亚提出的年，来确定注射成型最佳浇口位置。随后，他们改善了这方法，进步应用到个形如单浇口位置优化，。这是易于使用和不费时的，而它仅是简单的平面部分厚度的均匀过度。和邹年提出的浇口位置的优化，以解决变形过大和过热降解问题，这是代表个温度微分项的加权总和，组参数，和摩擦过热的参数。热变形是由上述因素的影响，但它们之间的关系是不明确的。因此，优化的效果是通过加权因子的确定来决定。和开发了个浇口位置自动选择方法，其中组初始的浇口位置是由设计师提出在最佳浇口的相邻节点处。结论在很大程度上取决于设计师的直觉，因为该方法的第步是根据设计者的构想来确定。这样的结果是在很大程度上授之于设计师的经验。特征翘曲的定义翘曲变形是指注塑制品的形状在脱模后或稍后段时间内产生的旋转和扭曲现象。在现有的以翘曲变形为目标的优化研究中，目标函数的描述可分为直接法和间接法两种。在间接法中，以模拟充填完成时的场量信息为目标函数，这种方法虽然可以避免进行翘曲变形模拟计算而加快优化过程，但不能完全概括翘曲变形的影响因素，也不能明确各因素对翘曲变形的影响程度，从而只能保证优化结果是有效的。在直接法中，常用翘曲变形量的统计值来评价翘曲变形，这类指标可以方便地在注塑翘曲变形模拟结果中得出，可以评价实际产品的变形，但不能如实反映产品的变形情况。在工业上，设计师和制造者通常重视的是制品的指定特征在特定方向上的翘曲变形程度。在这项研究中，特征翘曲被定义来描述的注塑件的变形。特征翘曲度来评价翘曲变形，为翘曲与参考平面设为平面上特征沿特定方向的投影长度的比值图式中，为特征在投影方向上的特征翘曲度为翘曲量，是制品翘曲表面与水平台面的最大距离为特征在投影方向的投影长度。图特征翘曲度定义特征翘曲度的计算目标特征并结合相应的参考平面和投影方向确定后，值可以直接用卡尺测量图。是个恒定的在指定的特征曲面和投影方向上。但的计算比更复杂图投影长度的分析翘曲分析中，得出的各个单元节点在各坐标方向上的翘曲量以及各坐标方向翘曲的矢量和，并将其存储为文件。特征投影长度可从或模型获得，其计算方法用般的投影长度计算方法即可。而值为待测平面上节点的最大翘曲变形量，可利用翘曲模拟结果计算得出。其计算公式如下式中，分别为特征参考端点特征参考点的翘曲变形量分别为节点在方向上的翘曲变形在参考平面法向上的投影和分别为特征参考点变形对节点翘曲量的影响权值为节点与参考点在参考平面上的投影距离。实例应用和结果分析在本节以实例来说明翘曲变形的评价方法优化模型和方法的有效性。产品基准面表面特征的形状如图所示。在本产品中，要求底端面有较好的平面度。故在底端面上进行特征翘曲度计算，其中参考平面为连接到基底表面的个水平面上，和纵向方向被指定为投影参考方向。参数的最大挠度在基底表面的法线方向，即垂直方向，和参数在纵向方向上的投影长度。图产品零件图这部分的材料是尼龙，杜邦工程聚合物。在模拟成型条件列于表。图显示部分采用了数值模拟的有限元网格模型分析后，它有个节点和三角形单位。表模拟成形条件是最广泛应用于注射成型模拟的软件，它可以找到基于流动平衡的最佳浇口位置。的浇口位置分析是浇口位置设计中除了实证方法外的有效工具。对于这部分，的浇口位置分析建议最佳浇口位置附近的节点，如图所示。翘曲变形是基于此浇口的分析，特征翘曲度进行计算，特征翘曲度偏大。在试生产中，翘曲在样件可见。这对成品是不可接受的。在基底表面的大变形是由玻璃纤维取向分布的不均匀造成的，如图表明由于浇口的位置玻璃纤维取向从负向正方向变化，特别是纤维取向的最大变化出现在浇口位置。在浇口位置的纤维取向造成严重的收缩。因此，浇口位置必须被优化以减少特征翘曲度。条件填充时间熔体温度成型温度保压时间保压压力值值图网格模拟图对浇口位置优化，应用模拟退火算法来计算。最大迭代次数为，保证优化的精度，和随机试验允许每个迭代的最大数量为减少无效迭代的概率没有迭代解。经过迭代计算，得到优化后的节点图。特征翘曲度，得到了较理想的底端面翘曲变形，可满足制品要求。从模拟分析的纤维取向结果也可以看出，沿长度方向上纤维取向均匀，冷却时收缩均匀，沿长度方向上翘曲变形小，从而特征翘曲度也较小。结论定义描述了基于数值模拟软件的特征翘曲变形。基于数值模拟的特征翘曲度结合了模拟退火算法优化的注塑模具单浇口位置。并用个例子来说明所提出的方法。在个最佳的浇口位置，其中部分的制品是令人满意的。该方法也适用于其他的翘曲最小化的优化问题，如多浇口位置优化，浇注系统的平衡，和各向异性材料的选择。图与不同的浇口位置的玻璃纤维的取向分布,