基于加熱細(xì)胞單元的電熱變模溫注塑模具加熱系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、快速變模溫注塑成型(Rapid Heat Cycle Molding，以下簡稱RHCM)技術(shù)，可以有效地改善注塑制品的熔接痕、浮纖、表面粗糙、光澤度差等質(zhì)量缺陷，是一種新型的注塑成型技術(shù)。
　　本文以電熱變模溫注塑成型(Electrical Rapid Heat Cycle Molding，以下簡稱ERHCM)模具為研究對象，在進(jìn)行加熱過程模具型腔表面的熱響應(yīng)規(guī)律分析的基礎(chǔ)上對模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計做了研究和探討，以達(dá)到快速均勻地加熱

2、模具型腔表面的目的。本文的主要研究工作與成果如下：
　　1. ERHCM注塑模具熱平衡分析及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計。基于傳熱學(xué)基本理論，對ERHCM注塑模具加熱過程進(jìn)行熱傳遞分析，建立熱平衡分析方程，理論推導(dǎo)獲得提高模具加熱效率的方法。結(jié)合傳統(tǒng)注塑模具設(shè)計基本準(zhǔn)則和 RHCM注塑成型工藝原理分析，提出ERHCM模具結(jié)構(gòu)特別是加熱系統(tǒng)關(guān)鍵部位的設(shè)計準(zhǔn)則。
　　2. ERHCM注塑模具熱響應(yīng)分析。對ERHCM注塑模具的傳熱過程進(jìn)行有限元溫

3、度場模擬，在ERHCM注塑模具的熱響應(yīng)規(guī)律和特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上提出了加熱細(xì)胞單元這一理念，同時闡述了模具熱響應(yīng)效率的兩個評價指標(biāo)所代表的含義。基于加熱細(xì)胞單元，評估了模具材料、模具結(jié)構(gòu)和加熱元件等因素對模具加熱效率和溫度均勻性的影響，分析討論提高ERHCM注塑成型工藝加熱效率和改善加熱均勻性具體措施。
　　3.提出了一種 ERHCM注塑模具加熱系統(tǒng)設(shè)計方法?；陔S形加熱冷卻系統(tǒng)設(shè)計思想，將復(fù)雜的ERHCM注塑模具的加熱系統(tǒng)簡化成多個

4、加熱細(xì)胞單元，結(jié)合熱響應(yīng)分析計算、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多目標(biāo)優(yōu)化和多屬性決策技術(shù)獲得單個加熱細(xì)胞單元的最佳設(shè)計參數(shù)，再將其映射到整個模具結(jié)構(gòu)體來完成整個ERHCM注塑模具加熱系統(tǒng)設(shè)計。在此過程中，以中心復(fù)合試驗(yàn)法(CCD)進(jìn)行試驗(yàn)規(guī)劃，運(yùn)用所開發(fā)的ERHCM注塑模具輔助分析程序進(jìn)行熱響應(yīng)分析，基于分析結(jié)果建立了加熱時間以及加熱完成后溫差的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，以加熱效率和加熱后型腔表面溫度均勻性為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)合 NSGA-II多目標(biāo)優(yōu)化方法和基于