多目标质量压气机实验叶片注射成型工艺参数优化.pdf

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1、第44卷，第1期工程塑料应用Vo1．44，No．12016年1月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJan．2016多目标质量压气机实验叶片注射成型工艺参数优化古赵德中，汪文虎，蒋睿嵩，崔康，靳淇超(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，西安710072)摘要：为获得综合质量较高的发动机低速实验台所用树脂叶片，提出并研究了叶片多目标质量优化方法。以叶片翘曲量、收缩率、残余应力为优化目标，模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力、冷却时间为优化变量，模拟叶片成型过程，获得不同参数组合下的翘曲量、收缩率以

2、及残余应力数据，并基于回归分析建立工艺参数与各质量目标间的映射关系；然后通过层次分析法计算各质量目标的权重，进而建立叶片注射成型多目标质量优化数学模型，最后基于遗传算法对叶片注塑工艺参数进行优化。实验验证表明，优化的工艺参数可显著提高叶片成型质量。关键词：压气机；实验叶片；注射成型；工艺参数；多目标优化中图分类号：TQ320．6文献标识码：A文章编号：1001—3539(2016)01—0053-05Multi—objectiveOptimizationforInjectionMoldingProcessParametersofCompresso

3、rExperimentalBladeZhaoDezhong，WangWenhu，JiangRuisong，CuiKang，JinQichao(KeyLaboratoryofContemporaryDesignandIntegratedManufacturingTechnologyofMinistryofEducation，No~hwestemPolytechniealUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Inordertoachievehighqualityresinbladeswhichusedonlow—

4、speedtestplatform，thefollowingmethodisimplemented，multi-objectiveoptimizationmethodwasputforwardandstudied．Takingthebladeinjectionwarpage，shrinkageandresidualstressastheoptimizationobjectives，moldtemperature，melttemperature，injectiontime，holdingtime，holdingpressureandcoolingt

5、imeasoptimizationvariables，bladeformingprocesswassimulated，andthedataofwarpage，shrinkageandresidualstresswereobtained．Themappingrelationshipbetweenprocessparametersandqualityobjectiveswasestablishedbasedonregressionanalysis．Then，theweightofeachqualitytargetwascalculatedbythea

6、nalytichierarchyprocess，andthemulti—objectiveoptimizationmathematicalmodelwasestablished．Finally，thegeneticalgorithmwasusedtooptimizetheinjectionprocessparameters．Experimentalresultsshowthatbladeformingqualitycanbesignificantlyimprovedbytheoptimizedprocessparameters．Keywords：

7、compressor；experimentalblade；injectionmolding；processparameters；multi—objectiveoptimization为评判和优选航空发动机压气机设计方案，传发动机的研制具有很积极的意义。统方法需用高成本金属叶片在高速实验台上进行气发动机低速实验台所用树脂叶片采用注射成动性能测试实验。由于金属叶片材料昂贵及难加工型工艺生产，其成型过程是非等温、非稳态、瞬变的的特点，其测试实验成本高、周期长，为解决此问题，复杂过程，且包含速度场、压力场和应力场的相互耦GE公司在20世纪80年代创造了一

8、套专门的试验合作用。树脂材料在注塑充填、保压、冷却过程中受研究技术【1，根据气动相似原理，对压气机实验叶模具结构、工艺参数等因素影响不可