全電動(dòng)吹塑制品加工設(shè)備的關(guān)鍵系統(tǒng)與技術(shù)（二）吹塑模具快速熱循環(huán)系統(tǒng)與優(yōu)化

吹塑過程中模具的溫度一般始終遠(yuǎn)低于塑料的熱變形溫度，對(duì)某些吹塑制品這會(huì)導(dǎo)致表面較粗糙等缺陷，要對(duì)吹塑制品表面進(jìn)行后處理，從而增加了成本。以吹塑高表觀性能汽車導(dǎo)流板為研究對(duì)象，開發(fā)了相應(yīng)的快速熱循環(huán)成型技術(shù)，通過循環(huán)加熱和冷卻動(dòng)態(tài)地控制模腔表面溫度． 為提高模腔表面溫度分布均勻性，并盡量縮短成型周期，采用集 FE法、NN 方法和多目標(biāo)遺傳算法于一體的優(yōu)化策略對(duì)快速熱循環(huán)的加熱系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

優(yōu)化過程簡(jiǎn)述為：

根據(jù)導(dǎo)流板吹塑制品模具的結(jié)構(gòu)特征，建立傳熱分析幾何模型，并確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)變量、邊界約束和目標(biāo)函數(shù); 采用拉丁超立方抽樣技術(shù)，在設(shè)計(jì)空間內(nèi)抽取 100 組試驗(yàn)樣本并進(jìn)行傳熱 FE 模擬，獲取目標(biāo)函數(shù)值( 模腔表面溫度分布和加熱時(shí)間 ) ，采用模擬結(jié)果建立 NN 模型; 利用多目標(biāo)遺傳算法，對(duì)建立的NN 模型進(jìn)行優(yōu)化求解，獲得設(shè)計(jì)變量的Z優(yōu)值，將其進(jìn)行 FE 模擬驗(yàn)證并用于加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，該優(yōu)化策略能快速有效地獲得加熱系統(tǒng)的優(yōu)化參數(shù)，優(yōu)化后的加熱系統(tǒng)可明顯改善模腔表面溫度均勻性 ( Z大溫差小于 10 ℃ ) 。

通過上述的建模和優(yōu)化，在吹塑制品加工過程中動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)模具溫度，可明顯減小吹塑中模具始終維持低溫而引起的制品缺陷問題，可望吹塑 A 級(jí)表面的工業(yè)制件 。

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