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超声塑化微注塑机立式双曲肘四板式合模机构的数学建模与优化设计
1
作者
苏伯恒
单志颖
吴旺青
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第9期3692-3702,共11页
超声塑化微注塑成型作为一种新型的微注塑成型技术,具有节能省材、改善熔体流动特性等优势,超声塑化微注塑机在复杂微纳结构零件批量化制造领域具有广阔应用前景。作为注塑机上控制模具启闭、提供锁模力的关键模块,合模机构的性能影响...
超声塑化微注塑成型作为一种新型的微注塑成型技术,具有节能省材、改善熔体流动特性等优势,超声塑化微注塑机在复杂微纳结构零件批量化制造领域具有广阔应用前景。作为注塑机上控制模具启闭、提供锁模力的关键模块,合模机构的性能影响制件的成型效率及质量。双曲肘合模机构因具有合模力倍增、肘杆机构自锁、慢—快—慢开合模等优势,被普遍应用于常规注塑机。然而,其在超声塑化设备上的研究与应用仍较少。为此,本文提出适用于超声塑化微注塑机的立式双曲肘四板式合模机构构型,并建立其数学模型。设计并建立机构的虚拟样机模型,通过动力学仿真的方式,验证数学模型的准确性。以机构总长最短、行程比最大和增力比最大为优化目标,使用NSGA-II(快速精英多目标遗传算法)对机构进行多目标优化。研究结果表明:经过优化,机构总长降低7.6%,行程比提高14.6%,增力比提高3.4%,机构性能得到有效提升;实验结果验证了仿真模型的准确性及机构慢—快—慢的移模特性。
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关键词
超声塑化微注塑
立式双曲肘四板式合模机构
数学建模
动力学仿真
多目标优化
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职称材料
题名
超声塑化微注塑机立式双曲肘四板式合模机构的数学建模与优化设计
1
作者
苏伯恒
单志颖
吴旺青
机构
中南大学机电工程学院
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第9期3692-3702,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875582)
极端服役性能精准制造全国重点实验室自主课题资助项目(ZZYJKT2023-11)。
文摘
超声塑化微注塑成型作为一种新型的微注塑成型技术,具有节能省材、改善熔体流动特性等优势,超声塑化微注塑机在复杂微纳结构零件批量化制造领域具有广阔应用前景。作为注塑机上控制模具启闭、提供锁模力的关键模块,合模机构的性能影响制件的成型效率及质量。双曲肘合模机构因具有合模力倍增、肘杆机构自锁、慢—快—慢开合模等优势,被普遍应用于常规注塑机。然而,其在超声塑化设备上的研究与应用仍较少。为此,本文提出适用于超声塑化微注塑机的立式双曲肘四板式合模机构构型,并建立其数学模型。设计并建立机构的虚拟样机模型,通过动力学仿真的方式,验证数学模型的准确性。以机构总长最短、行程比最大和增力比最大为优化目标,使用NSGA-II(快速精英多目标遗传算法)对机构进行多目标优化。研究结果表明:经过优化,机构总长降低7.6%,行程比提高14.6%,增力比提高3.4%,机构性能得到有效提升;实验结果验证了仿真模型的准确性及机构慢—快—慢的移模特性。
关键词
超声塑化微注塑
立式双曲肘四板式合模机构
数学建模
动力学仿真
多目标优化
Keywords
ultrasonic plasticization micro-injection
vertical double-toggle four-plate clamping mechanism
mathematical modeling
dynamic simulation
multi-objective optimization
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
超声塑化微注塑机立式双曲肘四板式合模机构的数学建模与优化设计
苏伯恒
单志颖
吴旺青
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
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