類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)路的自由曲面注塑模具澆口優(yōu)化設(shè)計(jì)#中英文翻譯#外文翻譯匹配

1 類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)路的自由曲面注塑模具澆口優(yōu)化設(shè)計(jì) 本研究以噴射位置和柵極的大小作為主要控制參數(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)模擬的注塑模具。一旦注入給定的參數(shù)（門(mén)和門(mén)的位置），產(chǎn)品性能（變形），可以通過(guò)發(fā)達(dá)的類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。 為了避免眾多的影響因素，第一部分行參數(shù)方程所建立的神經(jīng)網(wǎng)路限制的范圍內(nèi)的柵極。最佳注射參數(shù)可以通過(guò)模擬退火（ SA）優(yōu)化搜索算法，用一個(gè)性能指標(biāo)， 主要目的是尋找最佳的柵極部分表面的位置上，并盡量減少空氣變化 后的形成 部分。本研究還采用了實(shí)際的例子，已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明達(dá)到令人滿意的結(jié)果。 關(guān)鍵詞 ： 類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)路，注塑模具 ;模擬退火（ SA） 1.介紹 由于近年來(lái)行業(yè)的快速發(fā)展，需要有一種 快速，高容量生產(chǎn)的商品。產(chǎn)品是采用模具，以節(jié)省時(shí)間和成本。塑料制品占多數(shù)。由于這些產(chǎn)品并不需要復(fù)雜處理， 它可以 應(yīng)付市場(chǎng)需求迅速和方便。 在傳統(tǒng)的塑料生產(chǎn)，設(shè)計(jì) 模具 的部分是由人類(lèi) 完成的 。然而，由于增加的性能要求時(shí)，復(fù)雜性塑料制品已增加。首先，幾何形狀的塑料制品難以得出，并且內(nèi)部 形狀往往是復(fù)雜的，這也影響到生產(chǎn)的產(chǎn)品。 注塑加工可以分為三個(gè)階段： 1.塑料材料加熱到熔融狀態(tài)。然后，通過(guò)高壓力，使材料的壓縮 ，然后進(jìn)入模腔。 2.模腔填充完成時(shí)， 熔融塑料被送入腔高施加壓力，以補(bǔ)償收縮的塑料。這確保完全填充模腔。 3.冷卻后，取出產(chǎn)品。 雖然只是一個(gè)很小比例的灌裝完整過(guò)程 的形成周期， 但它是非常重要的。如果填寫(xiě)不完整的，不存在保持壓力 和冷卻是必需的。因此，應(yīng)控制的塑性流體流徹底保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。 牛頓流體的等溫填充模型是最簡(jiǎn)單的注塑模具的流填充模型。理查森 1提出一個(gè)完整 而 詳細(xì)的概念。主要的概念是根據(jù)潤(rùn)滑理論的應(yīng)用，而且他簡(jiǎn)化了復(fù)雜的三維流動(dòng)理論，以 2D的 Hele-Shaw流動(dòng)。的 Hele-Shaw流動(dòng)被用來(lái)模擬勢(shì)流此外，使用在塑料的塑性流動(dòng)。他承擔(dān)了一個(gè)非常薄的板塑性流動(dòng)和充分發(fā)展 2 的流動(dòng)，忽略了 通過(guò)的厚度速度的變化 。用類(lèi)似的方法來(lái)獲取填充條件的矩形的模腔，和分析得到的結(jié)果是 由 幾乎相同的實(shí)驗(yàn) 所 導(dǎo)致。 塑料材料如下牛頓流體流動(dòng)模型在模腔中，推導(dǎo)出的模具流在此理論基礎(chǔ) 之上。當(dāng) 形狀復(fù)雜的模具有厚度的變化 時(shí)， 平衡方程更 改為非線性的，沒(méi)有解析解。因此，它可以僅通過(guò)有限差分或數(shù)值來(lái) 解決方案 。 當(dāng)然，作為聚合物的粘彈性流體，最好是使用粘彈性方程來(lái)解決流量問(wèn)題。1998 年， Metzner 粘彈性模型來(lái)模擬磁盤(pán)模流模型為中心澆筑。 Metzner，采用有限差分方法來(lái)解決方程，富爾德的粘彈性效果不會(huì)改變速度和溫度的分布。然而，它非常影響應(yīng)力場(chǎng) 。如果它是一個(gè)純的粘彈性 流模型，流行 GNF 模型一般是 用來(lái)進(jìn)行 數(shù)值模擬。 目前，有限元方法主要用于模流問(wèn)題的解決方案。其他的方法都是純粘彈性模型，如層流 C-MOLD-FLOW 軟件，我們使用這種方法。有些軟件使用粘彈性Metzner 模型，但它被限制為 2D 模流分析 。簡(jiǎn)單的模流分析 只能是有限的 CPU時(shí)間。對(duì)于形狀復(fù)雜的模具， Papthanasion 等， 使用 UCM 流體充填分析，用有限差分方法和 BFCC協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用 解決方案來(lái)分析 更復(fù)雜的模具形狀，并填充的問(wèn)題，但它不是商業(yè)化 6。 許多因素會(huì)影響塑料材料注射。灌裝速度，注射壓力和熔融溫度，保壓壓力7-12，冷卻管 13,14和澆口影響精度的塑料產(chǎn)品。因?yàn)?當(dāng)注射處理完成時(shí)，在模具中的物質(zhì)流腔導(dǎo)致不均勻的溫度和壓力，并誘導(dǎo)工件冷卻后的殘余應(yīng)力和變形。 這 很難決定對(duì)模具表面和門(mén)位置。一般情況下，模具的一部分表面位于最 廣泛的模具面。找最佳柵極位置取決于經(jīng)驗(yàn)。最少的修改模具也是必需的 。然而，時(shí)間和成本 也必須提及，如果選擇的部分行差，大多數(shù)注射模的變形所需超過(guò)原始成本 。對(duì)于模具零件表面，很多工人用各種方法尋找最佳的模具，如幾何部分行形狀和基于特征的設(shè)計(jì) 15-17。有些工人使用有限元方法和溯因網(wǎng)絡(luò)來(lái)尋找最佳門(mén)的壓鑄模具設(shè)計(jì) 18。 本研究采用溯網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 參數(shù)的模具部分行的關(guān)系，并使用這個(gè)公式為尋找 注塑模具部分行作為用于設(shè) 出門(mén)的位置。溯網(wǎng)絡(luò)用于匹配的注射壓力和 保壓 時(shí)間執(zhí)行注射成型分析，并建立了這些參數(shù)之間的關(guān)系，并輸出 注射過(guò)程 的結(jié)果 。 已經(jīng)表明，預(yù)測(cè)精度溯網(wǎng)絡(luò)是遠(yuǎn)高于其他網(wǎng)絡(luò) 19。溯造型技術(shù)的基礎(chǔ)上溯網(wǎng)絡(luò)能夠代表復(fù)雜和不確定的關(guān)系之間的模流分析結(jié)果和注塑參數(shù)。 根據(jù)以上發(fā)展起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)， 它已表明 在產(chǎn)品與合理的準(zhǔn)確度，注射應(yīng)變和注射壓力可以預(yù)測(cè) 。溯網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)構(gòu)造一次澆口位置的關(guān)系輸入和模擬已經(jīng)確定適當(dāng)?shù)木哂行阅苤笖?shù)的優(yōu)化算法，然后使用搜索最佳位置參數(shù)。 3 在本文中， 已經(jīng)提出了 模擬退火算法的優(yōu)化方法 20。模擬退火算法是一個(gè)模擬退火的方法，最大限度地減少性能索引。它已成功 地應(yīng)用到過(guò)濾功能圖像處理 21， VLSI布局產(chǎn)生 22，離散公差設(shè)計(jì) 23，電火花加工 24深沖壓間隙 25，和鑄造模具亞軍的設(shè)計(jì) 26。它提供了一個(gè)理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。 2.模具流理論 模流分析包括四個(gè)主要部分： 1. 灌漿期。 2. 保壓階段。 3. 冷卻和固化階段。 4. 收縮和翹曲，即應(yīng)力殘留階段。 因此，主要的模流方程被分成四個(gè)組。在填充階段中，所述模腔填充有熔融的塑料流體在高壓力。因此，方程包括： 連續(xù)性方程。的塑性變形或形狀在灌裝過(guò)程中，改變伴隨著流（質(zhì)量守恒）： R =塑料的密度， V =矢量速度 2、 動(dòng)量方程。牛頓第二定律是用來(lái)推導(dǎo)出 （加速狀態(tài)）或受力平衡所產(chǎn)生的塑性流動(dòng)： P =流量壓力， F=身體的力量 ; T =應(yīng)力張量。 3、 能量方程。如果液體是不可壓縮的，采用節(jié)能系統(tǒng)和法律保護(hù)的流動(dòng)性材料 ： T =溫度 ; CP =恒壓比熱， Q=熱通量 4、 流變學(xué)方程 V =變形張量 ;（ V） T =運(yùn)輸載體 4 保壓分析。保壓過(guò)程被填充在所述模腔后，將壓力保持為了注入更多的塑料，以補(bǔ)償收縮冷卻中。 冷卻分析。冷卻過(guò)程中的分析認(rèn)為的塑性流動(dòng)分布和熱的關(guān)系傳輸。的均勻的模具溫度和填充序列的收縮，會(huì)受產(chǎn)品組成。如果溫度非均勻分布，它往往會(huì)產(chǎn)生翹曲。這主要是由于熱傳輸和結(jié)晶熱的塑料。 r =結(jié)晶速率 ; H =結(jié)晶熱 3.類(lèi)網(wǎng)絡(luò)綜合評(píng)估 米勒 22研究發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)的行為限制了考慮的信息在同一時(shí)間?？偨Y(jié)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行然后概要的信息被傳遞到一個(gè)更高的推理水平。 在一個(gè)溯網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)可以被分解成更小的，更簡(jiǎn)單的子系統(tǒng)分為幾個(gè)層使用多項(xiàng)式函數(shù)節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)評(píng)估的有限數(shù)量的由一個(gè)多項(xiàng)式函數(shù)的輸入和作為后續(xù)節(jié)點(diǎn)的輸入，產(chǎn)生一個(gè)輸出下一個(gè)層。這些多項(xiàng)式功能節(jié)點(diǎn)指定如下： 1 規(guī)范器 一個(gè)規(guī)范器轉(zhuǎn)換成原始輸入變量比較普遍的地區(qū)。 其中， a1是歸一化的輸入， Q0， Q1的系數(shù)規(guī)范器，和 x1是原始輸入。 2. 白色節(jié)點(diǎn) 一個(gè)白色的節(jié)點(diǎn)組成的線性加權(quán)和所有的輸出上一層。 其中 y1, y2, y3, yn是先前層的輸入， b1 是在輸出的節(jié)點(diǎn)， r0, r1, r2, r3, %, rn是系數(shù)，三聯(lián)節(jié)點(diǎn)。 5 2 單點(diǎn)，雙點(diǎn)和三節(jié)點(diǎn) 這些名稱是基于對(duì)輸入變量的數(shù)目。 “每個(gè)這些節(jié)點(diǎn)的代數(shù)形式中所示以下內(nèi)容： z1, z2, z3, %, zn, n1, n2, n3, %, nn, o1, o2, o3, %,on是先前層的輸入， c1, d1, 和 e1是輸出節(jié)點(diǎn)， s0, s1, s2, s3, %, sn, t0, s1, t2, t3,%, tn, u0, u1, u2, u3, %, un是單的系數(shù)，一倍，三倍節(jié)點(diǎn)。 這些節(jié)點(diǎn)是第三度的多項(xiàng)式方程。和雙打三元有交叉項(xiàng)，使之間的互動(dòng)節(jié)點(diǎn)的輸入變量。 4.部分面模型 本研究使用的實(shí)際的工業(yè)產(chǎn)品作為試樣，圖 1。模具部件表面位于在最大投影區(qū)。如圖中所示 1，底部是最廣泛的平面和被 選擇作為模具的一部分表面。然而，最重要的門(mén)位置在零件表面上 。 該研究建立了通過(guò)使用參數(shù)方程溯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以建立模擬退火法（ SA），以找到最佳的柵極的路徑位置。部分表面的參數(shù)方程表示： F（ Y） = X首先，使用三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量的 XYZ22點(diǎn)的坐標(biāo)值（在本研究中 z = 0處）上模具部件模具表面的線所示表 1中， 完全是在曲線上的柵極位置這個(gè)空間。 發(fā)展的空間曲線模型之前，數(shù)據(jù)庫(kù)中有接受培訓(xùn)，良好的合作關(guān)系之間存在正確 的控制點(diǎn)和溯因網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 6 圖 1注塑模具產(chǎn)品 精確的曲線方程，有 助 于 找到最佳的柵極位置。 要建立一個(gè)完整的神經(jīng)網(wǎng)路，首先要求數(shù)據(jù)庫(kù) 提供的信息的輸入和輸出參數(shù)必須足夠。預(yù)測(cè)方誤差（ PSE）的標(biāo)準(zhǔn)，然后使用自動(dòng)確定最佳的結(jié)構(gòu) 23。該P(yáng)SE準(zhǔn)則用于選擇最不復(fù)雜，但仍然是準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)。 PSE是由兩個(gè)詞組成的： 凡 FSE的網(wǎng)絡(luò)的平均平方誤差訓(xùn)練數(shù)據(jù)的擬合和 KP是復(fù)