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基于模拟退火遗传算法的汽车配光镜工艺参数优化

作　者: 傅厦龙
导　师: 胡夏夏
学　校: 浙江工业大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 注塑成型 交互作用 析因设计 响应曲面法 模拟退火遗传算法
分类号: U466
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 9次
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内容摘要


随着塑料制品的应用领域不断扩展,制品的质量要求也日益提高,为了成型出高质量的塑料制品,除了设计合理的制品结构和模具结构之外,必须选择合理的注塑工艺参数,避免制品质量缺陷的形成。因此,深入研究如何选择最佳的工艺参数组合对提高制品质量,降低生产周期和成本,提高企业的竞争力等有着十分重要的意义。本文以汽车雾灯配光镜的注塑成型工艺参数为研究对象,通过优化获得最佳的工艺参数组合,降低配光镜注塑成型过程中出现的翘曲变形和缩痕深度,从而提高制品的质量和性能。本文结合智能优化算法,并通过一系列的试验设计实现了工艺参数的优化,主要研究工作如下：(1)分析汽车雾灯配光镜产生翘曲和缩痕的主要原因,应用Moldflow软件对其进行冷却、填充、保压和翘曲分析,从而对翘曲和缩痕进行进一步的分析。(2)运用析因实验设计结合Moldflow软件得到大量的试验数据,然后通过方差分析比较各工艺参数及其交互作用对翘曲和缩痕的影响程度,从而筛选出翘曲和缩痕的主要影响因素。(3)基于析因实验筛选得到翘曲和缩痕的主要影响因素,运用响应曲面设计获得大量的试验数据,随后利用最小二乘原理对试验数据进行拟合,建立影响因素和各优化目标之间的数学模型,通过方差分析进一步对数学模型进行优化,提高其预测的精度。(4)运用多目标优化技术对翘曲和缩痕进行综合评价。先将缩痕深度转化为非线性约束条件,再通过外点惩罚函数法将约束条件转化为惩罚项,从而将多目标问题转化为单目标优化问题,最后运用模拟退火遗传算法对整个模型进行全局寻优,获得最佳的工艺参数组合。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 课题的研究背景和意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 本论文研究工作  13-15
    1.3.1 研究的目的  13
    1.3.2 研究的内容  13-14
    1.3.3 技术路线  14-15
  1.4 本章小结  15-16
第2章 基于Moldflow的汽车雾灯配光镜注塑成型分析  16-34
  2.1 注塑成型原理  16-17
  2.2 注塑成型CAE技术  17-22
    2.2.1 注塑过程的数学模型  17-20
    2.2.2 熔体的粘度模型  20-21
    2.2.3 充填模拟技术  21-22
  2.3 翘曲和缩痕产生的原因  22-25
    2.3.1 缩痕产生的原因  22-24
    2.3.2 翘曲变形产生的原因  24-25
  2.4 汽车雾灯配光镜注塑成型模拟分析  25-31
    2.4.1 有限元模型的建立  25-26
    2.4.2 浇注系统的建立  26-27
    2.4.3 冷却系统的建立  27-28
    2.4.4 注塑成型模拟及结果分析  28-31
  2.5 本章小结  31-34
第3章 基于交互作用的工艺参数影响研究  34-46
  3.1 析因设计理论  34
  3.2 析因实验设计  34-37
  3.3 实验数据分析  37-45
    3.3.1 方差分析  37-40
    3.3.2 F检验  40
    3.3.3 对试验数据进行方差分析和F检验  40-45
  3.4 本章小结  45-46
第4章 基于响应曲面法建立数学预测模型  46-56
  4.1 响应曲面法  46
  4.2 实验设计的选择  46-47
  4.3 建立回归模型  47-49
    4.3.1 最小二乘原理  47-48
    4.3.2 响应曲面法数学模型选择  48-49
  4.4 基于响应曲面实验和方差分析建立预测模型  49-54
    4.4.1 CCF实验设计  49-51
    4.4.2 预测模型的建立与分析  51-54
  4.5 本章小结  54-56
第5章 基于模拟退火遗传算法的全局寻优  56-68
  5.1 最优控制理论  56-59
  5.2 模拟退火遗传算法理论  59-63
    5.2.1 算法的基本思想  59-60
    5.2.2 算法的特点  60
    5.2.3 算法的原理  60-63
  5.3 模拟退火遗传算法应用  63-67
    5.3.1 外点惩罚函数法  63-64
    5.3.2 优化模型的建立  64-67
  5.4 本章小结  67-68
第6章 结论与展望  68-70
  6.1 结论  68-69
  6.2 展望  69-70
参考文献  70-74
致谢  74-76
攻读学位期间参加的科研项目和成果  76

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车制造工艺
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