基于参数化造型的挤出口模形状优化设计

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1、基于参数化造型的挤出口模形状优化设计摘要在塑料挤出成型中，模头设计是一个重要的环节。挤出模头设计的好坏影响着制品的质量和生产效率等，因而研究挤出模头的优化设计显得尤为重要。所以对塑料熔体在模头内的流动情况进行数值分析和计算机模拟，并利用其分析结果进行挤出模头的优化设计，就有着重要的理论意义和实用价值。本文首先在对L型口模三维参数化建模的基础上，基于三维有限元数值分析结果，引入最优化设计理论，以模具各功能段主要结构参数为设计变量(可以包括材料的物性参数和挤出工艺参数)，模头出口截面上各个子区域平均流速的均方差为优化目标函数，建立优化

2、数学模型，采用不同的优化工具，最终使得塑料熔体在模头中的流动达到相对的平衡。该方法具有较强的适应性和实用性。在挤出机头的设计中，影响挤出制品质量的参数众多，且变量之间的关系有时候很难用显函数表示出来。如何得到最优解，以及如何避免在产生最优解的过程中出现的诸如局部最优解，可行解的收敛性等问题，是工程优化的一些非常重要的问题，函待解决。而作为遗传算法恰好可以很好的解决这些问题，其原因在于遗传算法是一种强有力的、应用广泛的随机搜索优化技术，对很多传统方法难以解决的问题非常有效。本文就是利用遗传算法对挤出口模进行优化，在算法中各个个体的适

3、应度由有限元软件ANSYS分析得出。关键词：塑料挤出成型参数化建模有限元法优化设计遗传算法基于参数化造型的挤出口模形状优化设计ABSTRACTThedesignofextrusiondieisveryimportantintheextrusionmoldingtechnologyandithasimportantinfluenceonproductquality,productionefficiencyandotherfactors．Therefore，itisveryimportanttostudytheextrusiondie

4、design．Bythenumericalanalysisoftheplasticextrusionprocess，theextrusionflowlawscallbefound．Theoptimaldesignofextrusiondiebasedonthefeedbackinformationofthenumericalanalysisresultshasimportanttheoreticandpracticalmeaningtotheextrusiondiedesign．Inthispapertheoptimization

5、mathematicsmodelwasestablishedbasedonthefunctionpartitionoftheextrusionLdierunllerstructure．Inthemodel，thepremisewasthethree—dimensionalparameterizedmodeloftherunner．Thedesignvariables(includingphysicalparametersofmaterialandextrusionprocessparameters)werethemainstruc

6、tureparametersofeachfunctiondomainofthedie．TheobjectivefunctionWasthemeansquare-deviationoftheaverageflowvelocityofeachsub-fieldofproductsectionatextrusiondieexit．ThepurposethatistooptimizethestructureparametersofextrusiondierunnertonlaketheflowbalanceWaSachievedbyado

7、ptingdifferentoptimaltoolsbasedondifferentresearchintentions．Theproposedmethodhasstrongeradaptabilityandpracticabilitybyintegratingfiniteelementanalysisandoptimaldesigntheory．Therearemanyparameterstoinfluencetheproductinthedesignofextrusiondieandthevariablehardlydescr

8、ibebyafunction．Forthecurrentstageamongthevariouskindsofoptimizationquestion,howoptimumtosolve，andhowtopreventfromduringthepr