文摘
汽车仪表是至关重要的不可或缺的物品让司机熟悉的过程工程师和其他系统。参与汽车仪表有不同的参数,这就需要不同的流程创建汽车所涉及的参数。本研究的目的是显示注塑和优化的仿真开发汽车仪表参数使用不同的优化技术。摘要田口正交参数设计和粒子群优化(PSO)用于测量收缩体积率和翘曲量率。大多数的研究是为了减少计算和翘曲的浇口位置和玻璃材料。的田口正交设计包含五个不同参数成反比。因此,通过优化这些参数,注塑过程传递出去。在这个研究中,本文旨在处理注塑为汽车仪表参数使用优化技术。
1。介绍
注塑是一种快速的方法常用在塑料行业,然后广泛用于制造汽车零部件。汽车是重要的物品用来保持司机更新过程发生在另一个系统(发动机和1]。注塑工艺用于设计不同形状的汽车仪表和权重。由于其独特的性质就像脆弱的,低成本,增加填充,使用合理的恶化,对抗注塑生产的汽车工具。基于当前形势下,降低制造成本和重量的车辆像汽车和公共汽车,塑料零件被用于大份额。众多故障发生由于短的结局设置灵活的项目。因此,重要的是刺激和接种过程中的每一个元素的分析2]。这是做过的生产弹性部分达到增强的注塑过程参数,控制缺陷,检查人工制品的价值,并推进生产效率。
大多数使用Minitab软件模拟塑料注射成型技术。目前,设计整个注塑过程,一款统计软件的洞察力,这还包括漂移,填充压缩、弯曲,减少,空泡,和力量对齐3]。软件有助于发现弹性部件的故障,可以预见,这也可以开发不同的塑料零件成型过程。使用可以优化注塑参数生产。这可能进一步降低生产成本和生产效率可以改善。这主要是避免了缺陷像灯泡焊接痕迹,减少漏洞,由于过度扭曲和失真的塑料部分(4]。
获得更好的工艺参数对个人产品,工程师必须能够依靠他的整体专业应用测试错误方法或田口方法。众多实验达到合适的参数组合;因此,这两种方法都被认为是耗费时间的方法。寻找最初的过程参数设置田口方法需要信号噪声比(S / N),和相对的努力是必要的5]。主要是田口正交阵列表用于注塑,并调查最优过程,使用参数注入挤出成形。重要因素如熔化温度、注射速度、模具温度、和填充压力也进行了研究。灰度值的相关性分析和响应数据进行田口正交试验的优化过程。进行注塑的田口正交实验的方法,通过统计四个因素和三个层次设计方法。在最终的最优工艺参数的设置,优化问题发生,这是主要生产行业中创建。所涉及的重要一步优化过程参数在注塑成型的质量改进项目或参数(6]。这个过程通常是由经验丰富的工程师,和参考手册给他们和参数是提高,和轨迹检查微调,然后使用田口设计方法错误检查。需要有经验的成型操作员更好的操作,这方法是合算的,具体操作需要大量的时间与一个新的应用程序或新树脂(7]。它是表示,通过使用试验和结束过程,可以验证最优工艺参数实际值正确。通过使用田口参数设计方法,指定过程参数只能发现,离散是包含在过程参数设置值。
模制塑料产品的质量可能会影响注射成型,然后通过定义参数设置过程。生产问题造成由于不合适的工艺参数,和有竞争力的价格优势降低,这可能进一步减少公司的利润8]。这四个阶段都包含在塑料注塑工艺。它们填充,填充、冷却和改造。不同的控制过程参数已在先前的研究和使用这些参数被用于塑料射出成型,由最优初始过程(9]。这包括黄油瓶的盖子和单一质量方面的考虑。初步确定工艺参数设置射出成型塑料零件,四个控制过程参数使用,这是维护与薄壳特性和容易处理的控制过程参数的影响。因此,研究不同处理的优化参数使用不同的研究方法,他们未能优化问题在注塑过程中造成的。
在这个搜索,除体积和数量的弯曲计算通过优化注射成型过程中创建的问题。结合多输入多输出(MIMO)与田口设计参数的方法,在各种因素的问题,降低工艺参数;随之,粒子群优化用于观察和确定正确的收缩和翘曲量的准确性。因此,优化汽车仪表的问题可能会减少。从调查中,可以看出前面的方法缺乏测试方法和实现成型过程中消耗更多的时间。
1.1。文献调查
问题近年来生态垃圾和权力的疲惫,一个创新的控制技术,恢复汽车一直寻求的例程。提出的方法构造一个活性表面(2]。它表达了汽车发动机的优化控制参数的方法。本文档定义了一个方法来构造响应区域模型和方法来优化汽车柴油机的控制参数。基于模型的监控系统和基于设计过程中早期扩张技术。构造响应面模型的预测技术能够有效地定义众多监管机构对典型值限制,像石油摄取和排放。控制参数的优化方法可以快速,高效,可以计算出理想的控制元素,如石油摄入限制优化评估基于模型和排放。
Kaveh和Rad9)提出了一种方法来描述分析和设计称为混合遗传算法和粒子群优化的力法。现有数值方法的计算机不便迫使研究人员依赖于启发式算法。启发式方法是强有力的解决优化问题。虽然这些方法是近似的,他们不需要来自目标函数和限制。在这里,我们有一个可扩展的算法基于混合遗传算法(AG)和粒子群优化(PSO),用HGAPSO [4]。它是一种基于混合遗传算法的进化算法(GA)和粒子群优化(PSO),称为HGAPSO。适合的算法与遗传算法和PSO相比总体战略,有效性和优越性的一个例子,特别是高管更多余的。
格式良好的测试和人工神经网络矩阵与提高PSO算法作为附加ANN-PSO融合优化注射成型工艺的参数。工作(10)提出了注塑工艺的优化Bi-Aspheric镜头和混合使用人工神经网络(ANN)和粒子群优化(PSO)优化问题在成型过程中创建的。PSA网络(7-13-6)是开发和测试使用初步数据来源于算术方法。的形成和测试安网络加上改进的PSO系统作为ANN-PSO混合优化注塑工艺参数。喷射系统优化成型工艺参数实现与合法化ANN-PSO混合算法研究,请j·s·w·注塑机。
注塑模具和汽车面板的设计优化研究论文是提出的3]。在本文档中,一个汽车面板分析注塑过程和矩阵设计。注塑零件在仪表面板上执行调查监管区域系统的同步。注塑组件进行的模流分析确定的概率,和矩阵计时系统和气体注射成型过程进行了优化。因此,高质量的喷涂产品。在实践中,塑料模具设计、塑料成型CAE技术可以发挥重要作用。
仪表盘上的注塑零件通过机械检查和过程监管分离区,同步系统。注塑(任和张)设计的优化设计是基于粒子群优化和遗传算法的冷却系统。在这篇文章中,算法相结合的混合方法和基因算法(GA)是开发实现冷却系统的优化设计。使用有限元方法(FEM)和有限差分法(FDM),冷却过程的数值模拟是进行注塑模具的一部分。基于有限单元法和有限差分法,冷却过程的数值模拟进行注塑模具的一部分。注塑冷却系统的一个例子说明这种方法有效。
灌装过程中弹性融入外壳注塑模具的循环在汽车的内部装饰模拟基于Minitab软件(11]。最好的门槽已经达到这项工作,确保产品可以被重新填充。此外,优化设计门的位置和综述了塑料制品的数量。门的合格的分析基础上,对自己的门大于两门在空气传播的功能简洁和焊接线。简而言之,合理数量的门和注塑模具的位置保证正确的操作,从而降低制造成本。
2。材料和方法
确定汽车仪表参数,必须绘制3 d模型部分的参数设计。这是注塑的重要一步。在这种方法中,最优的门的位置和仿真确定浇注系统和冷却系统。设计的3 d模型汽车仪器护理,使用绘图仪器(5]。让我们考虑一定的尺寸、长度和重量的汽车仪表被塑造成一个参数。汽车的仪表设计必须与电路板底部和顶部板兼容。随后,在铸造过程中,体积提取率和扭曲的部分必须最小化。下列因素在注塑过程发挥作用。图1显示了注塑工艺的流程图。
通过Hooper,塑料颗粒被传递到高温注入桶在成型过程中。丸是强烈的,液化,并重新创建成塑料又变成俗气的液体流,然后注入温度较低。在高速度和压力,熔化的颗粒是通过注射喷嘴,然后掌握在柱塞或螺杆。熔融的塑料进入型腔在高压力和压缩。在这个阶段,可以从腔流入井和渠道体系。人工制品是释放后的模具空心冷却和形成完成。(我)喂:料斗是美联储的颗粒或粉末(2)融化:横档,塑料加热,事实上从固体颗粒进入液体流,而这需要极大的可塑性(3)注:活塞或螺丝,熔融塑料的通量是推入桶和填充腔注射喷嘴和模具的核心和通道。这就是所谓的注射。(iv)保持压力:在补给过程中,熔融材料被不断的潜水员或螺丝同时由于冷却收缩的熔料在里面。在这个过程中,形成完整的结构,创建产品的质感。这个过程被称为增压。(v)冷却:模具内的冷却过程一般是指整个过程从它出现的那一刻。在这个过程中,熔化的材料在门口,是完全固化的塑料块逐出模具型腔。但事实上,冷却阶段从熔融的塑料进入型腔的那一刻开始。这涵盖了从结束的注入,从压力保留之前的那一刻开始的脱模。(vi)取出,取出允许冷却到一定的温度时,通过塑料零件的模具由喷射器开除了。
2.1。让汽车仪表反应注射成型的过程
最常见的一种技术用于汽车工具的设计反应注射成型(RIM)。在这种方法中,液体试剂是模具之前美联储注入。这是紧随其后的是聚合,形成了塑料成型。聚合过程中产生的材料所需的属性和增强了材料属性强化。强化载荷纳入任何试剂,这叫做增强反应注射成型。图2代表反应注射成型的基本过程。在这个过程中,聚合反应迅速,某种类型的塑料是必需的,他们可能是聚酯,环氧树脂、尼龙长袜和乙烯基单体。尽管如此,聚氨酯是最常用的材料。在这个研究模具汽车仪表参数,聚氨酯和聚苯乙烯作为塑料树脂和保存在各自的传播系统。
他们是分开,直到他们准备好了注射。聚氨酯和聚苯乙烯被添加到混合头,注入模具。反应物在单独的系统都有低粘性。注射压力相对较低的反应注射成型过程。比较传统的注塑和反应注射成型,成型的扣紧力是一样的流程。尽管RIM流程主要用于制造汽车仪器如汽车保险杠和车身壁板,在边缘过程中,不同的材料可用于成型过程由于较低的注射压力的结果;他们包括铝和低铜金属(12]。根据研究,铝是最好的产品为汽车仪器由于其耐腐蚀、保存和大型模具零件的重量。相比注塑模具,模具不太贵。RIM过程中使用的材料是昂贵的,他们需要小心处理,和特定产品或参数必须有一个完美的完成,和表面处理必须是完美的,由于材料的扩张。在聚合过程中,每一个细节的表面必须复制在成型。
灌装时间:定义为所需的时间填满整个腔与熔融塑料和分析软件的配置可以使用熔化的部分像一款统计软件。
流前温度:中间物料流的温度被定义为流前温度;充满熔融塑料的某些节点。温度也称为中间温度。
锁模力:夹紧力被定义为最大发挥节点所需的夹紧力。
焊接线:模制塑料部件必须确保基于完美,良好的表面,和外观,所以为了确保这些表象,焊缝长度和数量应该最小化。可见区域和地方的应力集中区域,焊接线是不允许的。
基于上述因素,如灌装,流温度,夹紧的力量,和焊接条纹,制表是基于一定的假设所表的一部分1。
2.2。设计使用田口正交设计
为优化工艺参数简单,健壮的技术,应用田口方法,成功应用在优化技术(13]。根据田口的设计目标,有三种不同的平均平方偏差计算信噪比,其中包括better-the-nominal better-the-large, better-the-small。该研究旨在优化翘曲和收缩量。收缩和翘曲值必须最低比率,因此,smaller-the-better公式的信噪比为优化参数选择率,因此获得的组合。
2.3。模拟汽车仪表的部分
汽车仪表的模拟过程,假设一个集群仪器之前说,聚丙烯(PP),用作树脂材料。材料的属性从模流的数据库软件:属性包括熔体密度,模具温度、熔体点,物料流量,和泊松率,表中给出的值2。
2.4。实验设计
第一步,利用田口正交设计,有限元的分析是由实现四个约束材料流量(FR米),模具点(T米),融化点(米T),注射压力(P我)[14]。从一款统计软件的数据库,确定材料特性的物料流率、模具温度、熔点,并基于该行业经验,注射压力计算。分析的基础上,注入时间计算,最大注射时间是4.557 (Sec)和最低时间是2.489 (Sec)。确定最优水平的参数,使用正交设计以及注射时间等四个约束(T我),包装压力(PP),包装压力时间(Tp),冷却点(TC)。在这方面,注射时间是第一步,紧随其后的是,包装压力。完成包装后的压力,时间,被称为包装压力,最后冷却点,这个过程完成。
根据分析的结果,这一部分的极端翘曲值是2.633毫米,搅拌的偏远地区。图3创建基于Creo的3 d设计绘图工具,然后通过成型,设计汽车的仪表板。汽车车辆在交通管理方面面临一个大问题,所以某些传感器在汽车绝缘参数管理交通系统(15]。在上面的仪表板,车主可以与其他车主。某些设置包括服务器和第三方之间的沟通,如勘查警察、救护车、消防部门。在车辆与车辆之间的通信,所有者包括特定的车辆速度等因素,燃料,公里的出发点到目的地之间直接报告给车主通过声音或筛选消息(1]。有必要更新车辆的活动数据,即使他们不是在使用和涉及的汽车远离用户和工作站使用。为了减少事故发生在高流量区,汽车参数是与一定的单片机嵌入式跟踪的运动车辆,发现高流量区,然后向车主提供直接信息,以避免事故的发生。BX-24单片机的嵌入式系统的基本工作,也结合外部策略。存储的基本信息X操作系统,快速核心处理器与只读存储器用于BX-24系统。这个基本过程包括只读存储器和随机存取存储器400字节和32 kb的电子可擦可编程只读存储器和I / O设备一个计时器。数字针也基本BX-24系统中。因此,这种嵌入单元有助于接收车辆移动交通信息区。这些外部设备如输入和输出端口可以用于车门以及传感器设备打开,关闭,甚至锁车门离开车辆。提供一个完整的监测系统,嵌入式系统使用用户界面如LCD和LED显示和交互模式的工作。 This could help to evaluate the signal between traffic zone. The LCD and LED display could help to receive the data sent by the microcontroller. Some sensor sends beep sound to give an important message like alerts, break, begin, and emergency purpose. The interface element is used to control the sequence of the strings. The user database could be easily generated by the computer interface. To configure the final interface system, the user could use it after the completion of the final step sequence. Thus, the whole embedded processor works on the automobile instrument, specifically in locking and traffic management.
2.5。粒子群优化
粒子群优化(PSO)是一种计算方法,优化问题以迭代的方式,用于提高解决给定的质量。确定约束条件的重要性和影响,粒子群优化执行。除以总变异成贡献基于每个设计参数,算法的结果。这也可以验证是否水平调整或改变实验误差造成的变化观察到变化的反应。自由度之和广场均方F以及使用算法计算的意义。
算法的改进形式的适应度函数所需的误差平方的总和,它由以下定义:
适应度函数是表示年代和所需的预测价值表示为 ,在哪里米是单独的输出参数。有n输出参数的数量。优化注塑工艺参数,遗传算法(GA)优化技术与算法一起使用。这些工艺参数优化算法的最佳工艺参数。遗传算法用于生成高质量的优化和搜索问题的解决办法。算法是一种计算方法,以迭代的方式优化问题。
2.6。设计的优化
然而,许多计算和高成本将发生由于许多因素如果整个方面方法已被使用。然而,大量的计算和高成本将发生由于许多因素如果全部因素方法被使用。在这个研究中,田口方法被用来解决这个问题。首先,正交网络(OA)提供足够的信息形成了逆模型使用最小数量的研究冷凝器的设计。
最后,信息集和米姆被用来生成一个模型习题课之间的反向关系机械化因素和销售点在特定的位置。图4说明了最优的执行计划。
3所示。结果与讨论
运行实验,L27正交数组方法。磨损特征响应测量。通过保留田口方法,优化的参数定义。方差分析和其他必要的因素,L27正交使用田口方法。使用正交系列,分析系统化和自主的变量如温度和滑动距离。
3.1。的方差分析
方差分析是一个决策工具,这是用于测试的性能差异进行了分析。平方和评估过程中,的方差分析计算和误差测量特定的水平。通过使用以下表达式,平均方差分析测试是测量。
加工参数的影响受到独特的比例之和一个正方形和偏差的总和,然后他们处理的参数指标,平方偏差的总额是表示为 ,总意味着信噪比的定义是 ,和正交实验的总数被定义为数组米,和被定义为S / N比实验。信噪比的体积收缩和翘曲量如表所示3。
翘曲量的重要特征是冷却时间和翘曲量正比于对方为冷却时间的增加,弯曲量增加,然后它开始减少。融化温度被认为是第二个有效的特性,它是大约25.30%的翘曲量(16]。翘曲量减少迅速融化温度降低。指出,类似的解释是发现压力的包装和包装时间和这是约15.33%和12.66%。
基于田口正交试验设计、各种成型参数的影响程度体积收缩率和翘曲量。因此,成型参数的最佳组合可以获得最小体积收缩率和翘曲量如表所示4。
使用田口正交阵列法、翘曲和收缩量计算从上述分析的有限元素和信噪比。表5显示了方差的结果。图5是由使用信噪比方程;弯曲和收缩能力计算(17]。
最后,汽车仪表板的翘曲和体积收缩量计算和汽车的优化参数是使用田口正交阵列的方法完成的。计算信噪比使用上述表达式和紧随其后的表达式,分析了弯曲和收缩量和用图形表示形式18,19]。
在表6,最终结果翘曲和whrinkage数量基于田口正交数组中一个 表示模具温度,B 表示融化温度,C 表示的冷却温度,D 表示包装压力,E 表示包装时间。弯曲和收缩的结果取决于以下四个参数:注射时间,包装压力,包装时间,冷却。三个系列的数据,以下参数计算并显示在图6。
4所示。结论
在目前的研究中,提出的四个配置主要是注塑和汽车参数的优化使用田口正交阵列的方法。通过使用Minitab软件,数值分析。灌装时间,流的分析前温度,锁模力,焊接线进行比较。从结果,结果表明,填充时间是1.055秒,不同流温度约7.4°C和锁模力1060 kN,焊缝数量低,焊接和分布较低。本文主要涉及田口正交设计,因为他们帮助减少注塑系统的因素。之前说的,参数如包装,包装压力、熔体点,模具点是成反比的,当使用这种优化技术,他们减少模具设计中使用的最高温度。具体地说,汽车参数需要高温熔化和成型,但通过使用正交阵列的方法,减少一半的温度和时间参数和缺陷被发现由粒子群优化和改变。因此,本文明确定义了模拟注塑的过程伴随着汽车仪表参数的优化使用田口正交阵列设计和粒子群优化。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关这篇文章的出版。