基于神经网络技术和遗传算法的注塑成型工艺优化方法研究

【摘要】：针对注塑成型工艺特点,结合注塑成型工艺优化方法研究现状及发展趋势,以注塑成型工艺参数为研究对象,产品成型质量、成型周期及制造成本等为优化目标,基于有限元分析技术、统计实验方法及人工智能技术构建了注塑成型工艺多目标优化数学模型,提出了基于神经网络技术和遗传算法的注塑成型工艺优化方法。选取注塑成型工艺参数：模具温度、注塑温度、保压压力、保压时间及冷却时间为决策变量,以塑料件翘曲变形量及成型最大锁模力为优化目标,构建了产品注塑成型工艺多目标优化数学模型,并采用遗传算法对所构建的数学模型进行求解。研究结果表明所提出的注塑成型工艺优化方法能够根据生产需求快速有效地对注塑成型工艺参数进行优化设计,达到提高产品成型质量、降低生产能耗的目的。针对国内某企业汽车杂物箱盖注塑成型过程中翘曲变形量难以控制问题,应用所提出的注塑成型工艺优化方法,对该件成型工艺参数进行优化设计。基于Moldflow软件平台建立了该件的有限元分析模型,对该件注塑成型工艺过程进行模拟分析；采用神网络技术构建了该塑料件翘曲变形量预测系统,研究结果表明该预测系统能够快速准确映射成型工艺参数：模具温度、注塑温度、保压压力、保压时间、冷却时间同汽车杂物箱盖翘曲变形量之间的函数关系,预测产品在给定成型工艺参数下的翘曲变形量,其预测误差在2%以内。基于汽车杂物箱盖翘曲变形量预测模型,建立了该件的注塑成型工艺优化数学模型,并采用遗传算法进行优化求解。求解结果表明优化后该件的最大翘曲变形量为0.804mm,较之初始工艺方案的翘曲分析结果2.358mm,降低了66%,极大地提高了产品的成型质量,得到了满足装配使用要求的成型零部件。研究结果进一步证明了所提出的基于神经网络技术和遗传算法的注塑成型工艺优化方法的有效性和可靠性。

【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TQ320.662

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1	周应国;沈俊芳;董斌斌;陈静波;申长雨;;CAE技术在塑件浇注系统设计与工艺参数优化中的应用[J];模具工业;2006年02期
2	胡斌;金叶明;;基于Moldflow的注射模浇口位置优化[J];模具工业;2011年06期
3	刘国文;黄风立;;基于Kriging模型的组合型腔注射模浇注系统多目标优化设计[J];模具工业;2011年09期
4	王乾;;基于CAE的熨斗上盖注塑成型分析[J];模具技术;2012年01期
5	王蓓,王利霞,李倩,申长雨;基于神经网络的注塑成型工艺优化[J];塑料工业;2003年05期
6	刘细芬;黄家广;;基于Moldflow软件的注塑制件浇口优化设计[J];塑料工业;2007年12期
7	王小明;赵明娟;陈炳辉;宋金良;;Moldflow在注塑成型翘曲优化中的应用[J];塑料工业;2011年04期
8	崔健,刘光烨;CAE技术在塑料注塑中的应用和发展[J];现代塑料加工应用;1999年03期
9	赵龙志;陈炳辉;杨敏;张尚兵;;Moldflow在注射成型翘曲优化中的应用[J];中国塑料;2010年05期

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2	程方晓;基于自适应保持多样性遗传算法的汽车动力传动系多目标优化[D];吉林大学;2011年
3	刘春太;基于数值模拟的注塑成型工艺优化和制品性能研究[D];郑州大学;2003年
4	王利霞;基于数值模拟的注塑成型工艺优化及制品质量控制研究[D];郑州大学;2003年
5	高月华;基于kriging代理模型的优化设计方法及其在注塑成型中的应用[D];大连理工大学;2009年
6	刘美容;基于遗传算法、小波与神经网络的模拟电路故障诊断方法[D];湖南大学;2009年
7	刘毅;热流道顺序注塑成型工艺改善制品熔接痕研究[D];华南理工大学;2009年
8	马进;基于遗传算法和神经网络的锅炉汽水系统模型参数优化[D];华北电力大学（河北）;2009年

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1	张昉昀;注塑成型的数值模拟及翘曲变形优化[D];华南理工大学;2011年
2	祁东霞;遗传算法在注塑模冷却系统优化问题中的研究[D];郑州大学;2005年
3	路书芬;注塑成型工艺参数对制品质量影响的实验研究[D];郑州大学;2006年
4	王志强;注塑成型工艺试验优化方法及应用研究[D];浙江工业大学;2009年

	【共引文献】
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2	孙在军,隋世剑,韩萍;国产轿车内饰塑料件生产常见缺陷及解决方法[J];工程塑料应用;2005年07期
3	郑晓培;路书芬;王利霞;申长雨;;工艺参数对注塑制品沉降斑的影响分析及优化[J];工程塑料应用;2006年07期
4	刘斌;许建文;江开勇;;基于CAE和神经网络的注射成型工艺参数优化[J];工程塑料应用;2007年11期
5	冯权和;查五生;彭必友;;面向跌落仿真破坏的注射成型工艺优化[J];工程塑料应用;2010年05期
6	赵龙志;赵明娟;张坚;曾福军;张尚兵;;汽车车门内饰板注塑模浇注系统优化[J];工程塑料应用;2011年03期
7	汪菊英;李杰新;;基于Moldflow的摩托车配件塑料模具浇注系统的优化设计[J];工程塑料应用;2011年05期
8	马友平;;生长模型McDill-Amateis的遗传算法拟合研究[J];安徽农业科学;2007年33期
9	吴金华;戴淼;尹剑;;基于遗传神经网络的陕西省土地利用结构模型研究[J];安徽农业科学;2008年36期
10	秦鹏;夏枫耿;明飞平;吴振强;;基于遗传算法优化BP神经网络的小球藻生长模型的建立与应用[J];安徽农业科学;2011年10期

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1	齐文文;赵斌;龙连春;;基于遗传算法的加筋圆柱壳屈曲承载力优化[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2	韩江洪;王梅芳;马学森;王跃飞;;改进的遗传算法在虚拟企业伙伴选择问题中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3	李大卫;郭丽华;王莉;;紧急疏散的嵌套博弈分析[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4	刘涵;高俊涛;;并联式混合动力汽车控制策略及遗传算法优化研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
5	粟晓玲;史银军;;基于水资源转化模拟的内陆河流域水资源优化配置研究[A];全国水资源合理配置与优化调度及水环境污染防治技术专刊[C];2011年
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7	左言言;严才宝;;一种新的GA优化四自由度主动悬架控制[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集（2011）上册[C];2011年
8	陈杰;;PDM系统中工作流程管理技术的研究[A];2011年浙江省医学会医学工程学分会第九届学术年会论文汇编[C];2011年
9	赵亮;李书;鲁大伟;;MLPG混合配点法在形状优化中的应用研究[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009（CSMO-2009）论文集[C];2009年
10	徐淑姣;董祥忠;林旭东;;塑料注塑模CAE的现状和发展前景[A];2002年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2002年

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1	陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2	谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3	刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
4	许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
5	查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
6	孔令启;基于内外圈协同优化策略的间歇化工过程不确定性调度研究[D];华南理工大学;2010年
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9	李熹平;快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究[D];山东大学;2010年
10	周晖;自由搜索算法及其在传感器网络中的应用[D];东华大学;2010年

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1	万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2	张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
3	李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4	李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
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6	程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
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10	王树成;iPP结晶形态演化研究及结晶参数识别[D];郑州大学;2010年

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1	申长雨,陈静波,刘春太,李倩;塑料成型加工的计算机模拟技术(Ⅰ)[J];工程塑料应用;2000年04期
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6	贺斌;;气辅注塑CAE技术在彩电前壳模具设计中的应用[J];工程塑料应用;2006年05期
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1	刘春太;基于数值模拟的注塑成型工艺优化和制品性能研究[D];郑州大学;2003年
2	宋晓峰;优生演进优化和统计学习建模[D];浙江大学;2003年
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4	马良玉;结合仿真技术的电站热力系统故障智能诊断研究[D];华北电力大学（河北）;2004年
5	王利霞;基于数值模拟的注塑成型工艺优化及制品质量控制研究[D];郑州大学;2003年
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4	韩香莹;Stewart平台机构建模与动力学仿真[D];西安电子科技大学;2005年
5	王庆利;基于Moldflow注塑制品收缩规律模拟实验研究[D];大连理工大学;2005年
6	邹用生;基于流动模拟的注塑成型浇注系统优化设计与缺陷控制[D];浙江大学;2005年
7	卢霄;多组分注塑技术分析及其CAD/CAE研究[D];山东大学;2005年
8	张勤星;注塑成型工艺优化及制品重量控制[D];郑州大学;2005年
9	陈宗好;汽车动力传动系分析、优化匹配的研究及软件开发[D];合肥工业大学;2006年
10	郑强;带精英策略的非支配排序遗传算法的研究与应用[D];浙江大学;2006年

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