注塑裝備前模板變區(qū)域拓撲優(yōu)化與合模動力系統(tǒng)性能分析.pdf

1、隨著現代工業(yè)和尖端科學技術中注塑制品需求的增長，市場對注塑裝備的需求日益增大。注塑裝備前模板是支持和導向注塑模具的關鍵部件，合模液壓系統(tǒng)是合模裝置的動力和控制系統(tǒng)，兩者的性能直接影響注塑產品的成型精度和注塑裝備的能耗。因此，對其進行分析和優(yōu)化設計具有重要意義。本文在注塑裝備前模板和合模液壓系統(tǒng)的分析和設計方面展開研究。對前模板進行靜力學分析和傳力路徑分析，提出一種基于NCGA算法的變區(qū)域拓撲優(yōu)化設計方法。對注塑裝備合模液壓系統(tǒng)進行研究，

2、提出一種基于儲能式動力匹配方案的注塑裝備合模動力系統(tǒng)，并對注塑裝備合模液壓系統(tǒng)和動力方案進行動力學分析和節(jié)能性分析。
　　全文主要內容如下：
　　第一章，介紹了注塑裝備的發(fā)展歷史和基本組成部件及其分類，對合模機構模板設計的研究現狀和液壓系統(tǒng)的研究現狀進行綜述。最后給出論文的研究背景與意義，并列出論文的研究內容和組織框架。
　　第二章，根據注塑裝備前模板的工作情況，對注塑裝備前模板進行了多約束鎖模狀態(tài)下的靜力學分析，得到

3、前模板最大節(jié)點位移、應力、應變。構建前模板結構拓撲優(yōu)化問題數學模型，對多約束鎖模狀態(tài)下的前模板進行拓撲優(yōu)化分析，得到前模板的傳力路徑。
　　第三章，面向前模板變區(qū)域拓撲優(yōu)化設計，提出一種基于NCGA算法的變區(qū)域拓撲優(yōu)化設計方法，進行聯合仿真，運用NCGA算法對前模板的靜力學分析和拓撲優(yōu)化分析進行驅動，得到前模板雙目標拓撲優(yōu)化問題的Pareto解集。解決了最大節(jié)點位移和材料去除率雙目標優(yōu)化下的設計區(qū)域參數設定問題。根據優(yōu)化結果，對前

4、模板進行靜力學分析，驗證了設計方法的有效性。
　　第四章，分析了注塑裝備合模液壓系統(tǒng)壓力和流量的多級特性，總結、歸納了閥控式、泵控式以及混合式注塑裝備液壓系統(tǒng)的動力學特性和節(jié)能性。針對注塑裝備合模裝置液壓系統(tǒng)在壓力和流量過渡時，能量損耗的問題，提出了一種基于儲能式動力匹配方案的注塑裝備合模動力系統(tǒng)。
　　第五章，構建了變轉速泵控式注塑裝備合模動力系統(tǒng)和基于儲能式動力匹配方案的注塑裝備合模動力系統(tǒng)的仿真模型，對比分析了兩種的液