类神经网路的自由曲面注塑模具浇口优化设计#中英文翻译#外文翻译匹配

1 类神经网路的自由曲面注塑模具浇口优化设计 本研究以喷射位置和栅极的大小作为主要控制参数设计一个模拟的注塑模具。一旦注入给定的参数（门和门的位置），产品性能（变形），可以通过发达的类神经网络准确地预测。 为了避免众多的影响因素，第一部分行参数方程所建立的神经网路限制的范围内的栅极。最佳注射参数可以通过模拟退火（ SA）优化搜索算法，用一个性能指标， 主要目的是寻找最佳的栅极部分表面的位置上，并尽量减少空气变化 后的形成 部分。本研究还采用了实际的例子，已经通过实验来证明达到令人满意的结果。 关键词 ： 类神经网路，注塑模具 ;模拟退火（ SA） 1.介绍 由于近年来行业的快速发展，需要有一种 快速，高容量生产的商品。产品是采用模具，以节省时间和成本。塑料制品占多数。由于这些产品并不需要复杂处理， 它可以 应付市场需求迅速和方便。 在传统的塑料生产，设计 模具 的部分是由人类 完成的 。然而，由于增加的性能要求时，复杂性塑料制品已增加。首先，几何形状的塑料制品难以得出，并且内部 形状往往是复杂的，这也影响到生产的产品。 注塑加工可以分为三个阶段： 1.塑料材料加热到熔融状态。然后，通过高压力，使材料的压缩 ，然后进入模腔。 2.模腔填充完成时， 熔融塑料被送入腔高施加压力，以补偿收缩的塑料。这确保完全填充模腔。 3.冷却后，取出产品。 虽然只是一个很小比例的灌装完整过程 的形成周期， 但它是非常重要的。如果填写不完整的，不存在保持压力 和冷却是必需的。因此，应控制的塑性流体流彻底保证了产品的质量。 牛顿流体的等温填充模型是最简单的注塑模具的流填充模型。理查森 1提出一个完整 而 详细的概念。主要的概念是根据润滑理论的应用，而且他简化了复杂的三维流动理论，以 2D的 Hele-Shaw流动。的 Hele-Shaw流动被用来模拟势流此外，使用在塑料的塑性流动。他承担了一个非常薄的板塑性流动和充分发展 2 的流动，忽略了 通过的厚度速度的变化 。用类似的方法来获取填充条件的矩形的模腔，和分析得到的结果是 由 几乎相同的实验 所 导致。 塑料材料如下牛顿流体流动模型在模腔中，推导出的模具流在此理论基础 之上。当 形状复杂的模具有厚度的变化 时， 平衡方程更 改为非线性的，没有解析解。因此，它可以仅通过有限差分或数值来 解决方案 。 当然，作为聚合物的粘弹性流体，最好是使用粘弹性方程来解决流量问题。1998 年， Metzner 粘弹性模型来模拟磁盘模流模型为中心浇筑。 Metzner，采用有限差分方法来解决方程，富尔德的粘弹性效果不会改变速度和温度的分布。然而，它非常影响应力场 。如果它是一个纯的粘弹性 流模型，流行 GNF 模型一般是 用来进行 数值模拟。 目前，有限元方法主要用于模流问题的解决方案。其他的方法都是纯粘弹性模型，如层流 C-MOLD-FLOW 软件，我们使用这种方法。有些软件使用粘弹性Metzner 模型，但它被限制为 2D 模流分析 。简单的模流分析 只能是有限的 CPU时间。对于形状复杂的模具， Papthanasion 等， 使用 UCM 流体充填分析，用有限差分方法和 BFCC协调系统中的应用 解决方案来分析 更复杂的模具形状，并填充的问题，但它不是商业化 6。 许多因素会影响塑料材料注射。灌装速度，注射压力和熔融温度，保压压力7-12，冷却管 13,14和浇口影响精度的塑料产品。因为 当注射处理完成时，在模具中的物质流腔导致不均匀的温度和压力，并诱导工件冷却后的残余应力和变形。 这 很难决定对模具表面和门位置。一般情况下，模具的一部分表面位于最 广泛的模具面。找最佳栅极位置取决于经验。最少的修改模具也是必需的 。然而，时间和成本 也必须提及，如果选择的部分行差，大多数注射模的变形所需超过原始成本 。对于模具零件表面，很多工人用各种方法寻找最佳的模具，如几何部分行形状和基于特征的设计 15-17。有些工人使用有限元方法和溯因网络来寻找最佳门的压铸模具设计 18。 本研究采用溯网络设置 参数的模具部分行的关系，并使用这个公式为寻找 注塑模具部分行作为用于设 出门的位置。溯网络用于匹配的注射压力和 保压 时间执行注射成型分析，并建立了这些参数之间的关系，并输出 注射过程 的结果 。 已经表明，预测精度溯网络是远高于其他网络 19。溯造型技术的基础上溯网络能够代表复杂和不确定的关系之间的模流分析结果和注塑参数。 根据以上发展起来的网络， 它已表明 在产品与合理的准确度，注射应变和注射压力可以预测 。溯网络已经构造一次浇口位置的关系输入和模拟已经确定适当的具有性能指数的优化算法，然后使用搜索最佳位置参数。 3 在本文中， 已经提出了 模拟退火算法的优化方法 20。模拟退火算法是一个模拟退火的方法，最大限度地减少性能索引。它已成功 地应用到过滤功能图像处理 21， VLSI布局产生 22，离散公差设计 23，电火花加工 24深冲压间隙 25，和铸造模具亚军的设计 26。它提供了一个理论的实验基础技术的发展和应用。 2.模具流理论 模流分析包括四个主要部分： 1. 灌浆期。 2. 保压阶段。 3. 冷却和固化阶段。 4. 收缩和翘曲，即应力残留阶段。 因此，主要的模流方程被分成四个组。在填充阶段中，所述模腔填充有熔融的塑料流体在高压力。因此，方程包括： 连续性方程。的塑性变形或形状在灌装过程中，改变伴随着流（质量守恒）： R =塑料的密度， V =矢量速度 2、 动量方程。牛顿第二定律是用来推导出 （加速状态）或受力平衡所产生的塑性流动： P =流量压力， F=身体的力量 ; T =应力张量。 3、 能量方程。如果液体是不可压缩的，采用节能系统和法律保护的流动性材料 ： T =温度 ; CP =恒压比热， Q=热通量 4、 流变学方程 V =变形张量 ;（ V） T =运输载体 4 保压分析。保压过程被填充在所述模腔后，将压力保持为了注入更多的塑料，以补偿收缩冷却中。 冷却分析。冷却过程中的分析认为的塑性流动分布和热的关系传输。的均匀的模具温度和填充序列的收缩，会受产品组成。如果温度非均匀分布，它往往会产生翘曲。这主要是由于热传输和结晶热的塑料。 r =结晶速率 ; H =结晶热 3.类网络综合评估 米勒 22研究发现，人类的行为限制了考虑的信息在同一时间。总结对输入数据进行然后概要的信息被传递到一个更高的推理水平。 在一个溯网络，一个复杂的系统可以被分解成更小的，更简单的子系统分为几个层使用多项式函数节点。这些节点评估的有限数量的由一个多项式函数的输入和作为后续节点的输入，产生一个输出下一个层。这些多项式功能节点指定如下： 1 规范器 一个规范器转换成原始输入变量比较普遍的地区。 其中， a1是归一化的输入， Q0， Q1的系数规范器，和 x1是原始输入。 2. 白色节点 一个白色的节点组成的线性加权和所有的输出上一层。 其中 y1, y2, y3, yn是先前层的输入， b1 是在输出的节点， r0, r1, r2, r3, %, rn是系数，三联节点。 5 2 单点，双点和三节点 这些名称是基于对输入变量的数目。 “每个这些节点的代数形式中所示以下内容： z1, z2, z3, %, zn, n1, n2, n3, %, nn, o1, o2, o3, %,on是先前层的输入， c1, d1, 和 e1是输出节点， s0, s1, s2, s3, %, sn, t0, s1, t2, t3,%, tn, u0, u1, u2, u3, %, un是单的系数，一倍，三倍节点。 这些节点是第三度的多项式方程。和双打三元有交叉项，使之间的互动节点的输入变量。 4.部分面模型 本研究使用的实际的工业产品作为试样，图 1。模具部件表面位于在最大投影区。如图中所示 1，底部是最广泛的平面和被 选择作为模具的一部分表面。然而，最重要的门位置在零件表面上 。 该研究建立了通过使用参数方程溯神经网络，以建立模拟退火法（ SA），以找到最佳的栅极的路径位置。部分表面的参数方程表示： F（ Y） = X首先，使用三坐标测量系统来测量的 XYZ22点的坐标值（在本研究中 z = 0处）上模具部件模具表面的线所示表 1中， 完全是在曲线上的栅极位置这个空间。 发展的空间曲线模型之前，数据库中有接受培训，良好的合作关系之间存在正确 的控制点和溯因网络系统。 6 图 1注塑模具产品 精确的曲线方程，有 助 于 找到最佳的栅极位置。 要建立一个完整的神经网路，首先要求数据库 提供的信息的输入和输出参数必须足够。预测方误差（ PSE）的标准，然后使用自动确定最佳的结构 23。该PSE准则用于选择最不复杂，但仍然是准确的网络。 PSE是由两个词组成的： 凡 FSE的网络的平均平方误差训练数据的拟合和 KP是复