精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品數(shù)字化設計關(guān)鍵技術(shù)及平臺構(gòu)建.pdf

1、近年來，隨著汽車、電子、IT、家電等行業(yè)的快速發(fā)展，人們對注塑制品的精度、形狀、功能、成本等方面提出了要求。高精度、高功能化、小型化、輕量化、低成本、高附加值等要求的提出是以精密塑料注射成型裝備數(shù)字化設計的發(fā)展為基礎(chǔ)。為了實現(xiàn)需求驅(qū)動的精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品快速響應設計，以大型二板式精密塑料注射成型機和雙曲肘連桿式高精型塑料注射成型機為切入點，對精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品數(shù)字化設計中的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，建立一個精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品配

2、置、變異與仿真集成的先進設計平臺。結(jié)合企業(yè)的實際需求，將開發(fā)的精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品配置、變異與仿真集成的先進設計平臺應用于新型二板式合模裝置和雙曲肘連桿式合模裝置的設計仿真中，取得了較好的效果．
　　 全文的組織結(jié)構(gòu)為：
　　 第一章分析了精密塑料注射成型裝備的作用與發(fā)展趨勢，提出了精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品數(shù)字化設計的技術(shù)需求，綜述了精密塑料注射成型裝備配置設計、精密塑料注射成型裝備結(jié)構(gòu)變異和精密塑料注射成型裝備仿真

3、分析的研究現(xiàn)狀，指出了精密望料注射成型裝備數(shù)字化集成設計平臺的開發(fā)需求，給出了論文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)．
　　 第二章提出了精密塑料注射成型裝備模糊多屬性配置設計。針對模糊型配置問題，提出將模糊多屬性決策理論引入到配置設計方法中．考慮客戶主觀不確定偏好，通過模糊需求的知識獲取以及模糊需求與精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品屬性間的描述，實現(xiàn)客戶模糊需求到配置需求的非線性映射．將配置需求作為精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品模糊層次配置的輸入，通過非標準

4、模塊的相似性標識和模糊層次配置的求解，實現(xiàn)精密塑料注射成型裝備產(chǎn)品模糊層次配置設計，模糊層次配置的輸出為配置方案集．利用神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)建立模糊多屬性決策的配置方案評價模型，對配置方案集進行比較和排序，優(yōu)選出最接近客戶滿意的配置結(jié)果。
　　 第三章提出了精密塑料注射成型裝備模糊配置與結(jié)構(gòu)變異的多尺度耦合方法．將多尺度耦合概念引入精密塑料注射成型裝備的產(chǎn)品設計中，對產(chǎn)品多尺度模糊配置設計、多尺度變異設計以及異構(gòu)系統(tǒng)的多尺度耦合方法進行

5、研究．分析異構(gòu)系統(tǒng)間信息傳遞過程中的多尺度特征，將配置設計系統(tǒng)中預定義的產(chǎn)品族按狀態(tài)空間劃分為大尺度、中尺度、小尺度和超小尺度．結(jié)構(gòu)變異設計是將模糊配置的相似實例作為輸入，通過拓撲結(jié)構(gòu)的改變，輸出滿足客戶需求的新結(jié)構(gòu)．建立模糊配置與結(jié)構(gòu)變異設計異構(gòu)系統(tǒng)間的多尺度耦合過程的數(shù)學描述，通過多尺度遞歸融合與驅(qū)動，實現(xiàn)精密塑料注射成型裝備模糊配置與結(jié)構(gòu)變異異構(gòu)系統(tǒng)間的多尺度耦合．
　　 第四章提出了精密塑料注射成型裝備模糊配置的反饋式解

6、耦設計。將模糊配置通過用戶域、功能域、物理域和過程域之間的映射來實現(xiàn)．其中，功能域向物理域的映射過程可通過相對增益矩陣進行表達，不同形式的相對增益矩陣描述不同的模糊配置設計，包括理想設計、解耦設計和耦合設計。針對模糊配置中的耦合設計，構(gòu)建由多粒度結(jié)構(gòu)組成的過程域，多粒度結(jié)構(gòu)用于結(jié)構(gòu)變異．過程域作為耦合設計的反饋補償域，通過調(diào)節(jié)功能需要與設計參數(shù)之間的相對增益矩陣，實現(xiàn)精密塑料注射成型裝備模糊配置的反饋式解耦設計．
　　 第五章提

7、出了精密塑料注射成型裝備集成結(jié)構(gòu)變異與仿真分析的多變量耦合技術(shù)．為實現(xiàn)精密塑料注射成型裝備性能驅(qū)動的快速響應設計，通過多變量建立結(jié)構(gòu)變異與仿真分析的耦合關(guān)聯(lián)，集成結(jié)構(gòu)變異與仿真分析異構(gòu)系統(tǒng)．結(jié)構(gòu)變異是移植結(jié)構(gòu)與基型結(jié)構(gòu)的拓撲搭接，通過多級特征的更改，保留結(jié)構(gòu)變異過程中的多變量。由主成分分析法，提取耦合設計變量，建立結(jié)構(gòu)變異與仿真分析的多變量耦合模型，并在此基礎(chǔ)上進行求解，實現(xiàn)精密塑料注射成型裝備結(jié)構(gòu)變異與仿真分析的多變量傳遞與反饋。

8、r>　　 第六章提出了精密塑料注射成型裝備剛?cè)狁詈蠁栴}及求解方法。目前精密塑料注射成型裝備的數(shù)字樣機廣泛采用多剛體動力學系統(tǒng)，沒有考慮合模裝置啟閉模運動中結(jié)構(gòu)的彈性變形，難以解釋精密塑料注射成型裝備復雜的動力學性態(tài)．因此，建立雙曲肘連桿式合模裝置數(shù)字樣機，并在此基礎(chǔ)上柔性化處理拉桿、十字頭連桿、前肘桿、銷軸等關(guān)鍵零部件。對雙曲肘連桿式合模裝置數(shù)字樣機進行剛?cè)狁詈蟿恿W分析，得到拉桿的前22階模態(tài)參數(shù)。通過中心差分法，求解合模裝置啟動過