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注塑
模具
冷却系统
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配置
空间
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注塑模具冷却系统设计的配置空间,注塑,模具,冷却系统,设计,配置,空间
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注塑模具冷却系统设计的配置空间 摘 要 注射模具的冷却系统是 对 注塑成型过程中的生产率和成型零件的质量非常重要。尽管已经朝向分析，优化，和冷却系统的制造中的各种研究工作， 但是 用于冷却系统的布局设计支持还没有得到很好的开发。在布局设计阶段，主要关注的是可行性的建筑物的冷却系统中的模具嵌件内，而不与其他模具部件发生干涉。本文报道的配置空间（ 方法来解决这一重要问题。而一个高维的 如冷却系统，冷却系统设计的特殊性质被利用在本研究中和特殊的技术，使 在 3 维或更低维的开发。这种新方法是启发式的改进方法以前由作者开发，因为 C 个简单的遗传算法的实现，用 C 下式给出遗传算法生成的设计实例来演示的可行性的方法。 关 键词 ： 冷却系统设计，注塑模具，配置空间的方法 1 1 介 绍 注射模具的冷却系统是非常重要的 对 注塑成型过程中的生产效率和塑部件的质量。大量的研究已经传导到冷却系统的分析 1,2， 并商业 统如和 4被广泛地用于工业中。研究技术来优化给定的冷却系统也被报道 5近日 通 过制造技术的新形式建立更好的散热系统有报道 ， 人 。 9报道的设计和制造冷却通道，保持恒定距离的模具的印象 ， 10,11采用数控铣生产 U 形铣槽，用于冷却渠道和宇 12提出了一种脚手架结构的 新 冷却 系统 的设计。 尽管已经主要集中了各种研究工作上的冷却系统设计的初步设计阶段方法，但是 主要关注的是表现该系统的冷却功能，支持对布局设计阶段的可行性和可制造性 ， 冷却系统的设计是针对没有得到很好 开发的。在布局设计阶段主要关心的是构建冷却系统在模具内部的可行性插入不与其他模具部件的干扰。考虑在图中所示的例子。可以看出各个子注塑模具系统的许多不同的组件，如顶针，幻灯片子的插入并等等，必须装入模具镶嵌件。寻找用于冷却回路的每个 通 道以优化最佳位置冷却系统，避免了冷却性能与其它组分的干扰不是一个简单的任务。复杂化的布局设计问题是各个冷却通道必须连接，以形成所述入口和连接之间的路径出口。因此，改变信道的位置可以需要改变其他渠道为好。考虑示图示例 2。每个通道的理想 的 优化系统的冷却性能示 图 2（ a）。假定当冷却系 统和其他模具部件内置在模具镶嵌件，一模具组件 现干扰 道 。由 于 能 移动到附近的位置， 但是 由于可能与其它组分的干扰 ， 它会缩短。其结果是 ， 动和 应拉长以保持连接，如图所示 2（ b）所示。由于它的新的长度 现干扰另一个模具组件， 且需要进一步的改进，这会导致在最终的在图中所示的式样图 2（ c）。鉴于一个典型的注塑模具可能有多 个 冷却通道，每个通道与其他一些模具零件潜在干扰 ， 手动找到一个最佳布局设计是非常繁琐的。本文报道了支持新技术自动化布局设计流程。在这个新的技术 ， 一个配置空间（ 法被用来提供一个所有可行的布局设计的简洁表示。该 构建它利用了版面设计的特色问题。而是采用启发式规则来生成布局设计，如在开发的自动设计系统 ， 原先由文献 13,14，这种新的 进行所有可行的布局设计系统的搜索。 2 2 配置空间的方法 在一般情况下，一个系统的 配置区域的空间被标记为封锁区或自由区。积分在自由区域对应的有效配置系统，其中有在组件之间没有干扰 。 该系统分在阻塞 区域对应于无效的配置，其中该系统的部件彼此干扰 。 - 佩雷斯 15，以解决机器人路径规划问题而在这一领域的研究的调查已报道 。在 如， 17,18）以及分析和运动设备的自动化设计（例如， 19 ）。笔者在调查了 自动设计合成的多态机制 22， 23 ， 在以前的研究 冷却系统的 图 3 给出了一个例子。初步这种冷却系统的设计包括四个冷却 通道 ， 要生成的布局设计从初步设计，中心与信道的长度进行调整。如所示图 3， 信道的中心 动和 动， 其长度可以沿着 行调整方向。同样， 长度沿调整 动 ，而其中心的调整是通过 描述和 因而必须是相同调整保持连接。通过应用类似的论据 及 其它信道可以看出，冷却系统有 5 个。 在原则上，在 值而不会造成干扰的其它模具的通道个别冷却通道的 i 被单独考虑 ， 它具有三个自由度，说 于 其中心位置和 于 其长度。作为理想的中心位置和长度已经在初步设计被指定，它是合理地假定一个固定的最大允许偏差 C 为 C C 。 为了避免与模具组件的任何可能的干扰 O 通道 置在模具镶嵌件 ， 通过钻孔直径 D 和钻孔深度沿 动 。为了说明直径 D，首先偏移经 D / 2 + ，其中 M 是所允许的最低通道壁和元件的面之间的距离 。 O 影响降低了渠道 虑在图 2 所示的例子 4 图 。 图 4（ a）示出了通道 具配件， 2， 和 那可能会干扰图 4（ b ） ， 示出了偏移 和 具组件，以及来减少线段 里得 重合与次轴。如果有模具的 L 的偏移量之间没有交叉点组件 ， 原来的频道不相交 。模具组件这种障碍物的偏移量是体现在 15。 信道是通过从一个面的模具钻孔形成插入，并 O 钻孔深度的任何障碍都会影响 3 该通道的建设。考虑到钻井深度，偏移沿钻孔方向直到模具嵌件的相对面达到产生。这影响 果降低线一个点， 于系统的末端。如该图所示。图 4（ c）中，如果点 处在 ，系统沿钻孔产生 的 行的。 首先，最初的自由区是其中心建成在 图所示。图 4（ d）所示。相交与模具 将获得有可能模具镶嵌件的变化的几何形状是需要考虑的。 要确定一个在 却系统，每个冷却通道的自由区域具要以适当的方式“相交”，所有的信道被适当地表示为 而，与标准的布尔交集两个不同的信道的空闲区域不能被执行，因为它们的 照该示例中所示 3，在 由 3跨区和 所分别。为了便于自由区域之间的 交叉点 在不同的域从 以下符号首先介绍和将被用于在预测其余部分的后续讨论，在描述高维空间中的符号使用说明。., ., (x1,., 考虑投影的 个点 p 最小 5（ a ）示出了使用的空间投射的实例一维到三维。预测是说明为三种情况： （一） 二） 害的及（ 情况 = 。对于（ i）中，每一个坐标 于相应 p 的坐标是对同一轴线上。用于（）和（ ）中，在投影p 一个区域 对每个点 p 最小室，一个 于该坐标的 如果该坐标是对 共同轴线。 对于下面的另一坐标，任何值可以分配。究其原因，突起的这个具体的定义在例（ （ ，如下所述。考虑两种相邻通道 C，由于他们是相邻的，他们必须连接，因此它们的 C - 享一些常见的轴。假设对应的配置在点 被选定为简体 。为了保持连通性，必须选择为厘米的配置这样的对应点时，共享相同的坐标 p 他们共同的轴。这意味着 投影范围内的任何点投影的方法如上所定义。 a 的预测每一个点的区域 单的预测 5（ b）示出了该区域的预测。 正如在 中讨论，在 何一点 出了一个值对应冷却系统的每个自由度，使得 该通道的几何形状不受与干扰其它模具零件。换句话说， 投影每个 在自由区域中。因此， 义如下 F) 1,。请注意， 根据定义 投影到 S 仅包含单个点，因为该组的轴跨度 是跨越 坐标轴的一个子集。每个词的自由区域建立已在 了找到 面的定理是非常有用的。 0 (2008)of of In a is a to a is to a as a of in in or is an on by an to a of A is by to 2007 of an is of of of 1,2, AE 3 4 in to a 58. to by of Xu et 9 a et 10,11 of in is of in A in is of 1. It be of of as to be of to 007; of an is to to u 12 a of 0010 - c 2007 by 007of of of to is a is to to a of a 2(a). 1 be is as is to is to a is is in 2(c). a a) 11 at c) C3 is 2 2. An a in of 16. to in 17,18)(b) 1 is C2 is 3 0 (2008) 334349as 2. of of is is to to a to it is As a is to 2(b). to O2,a an a of of of is of as in by 13,14, an of of a of of a of as to is no in 15 to e)a 3 an of of a of As 3, of 1 be 12 be 32 be is 13 be as 1 By to it be (a) i b) of by d) 4. in To , Oi is + M to is of a i in i to a 4. 4(a) i 3, i. 4(b) of i i is i. is no i of i i.(c) of i by (f) Ri 0 (2008) 3343493. An of of a of 921)of 22, in of a be to of a i,i = 1,2,.,is a in of a of on i be to in of of an i is it of 1 2 3 As in it to a 1, 3. in i is a i c c a i is by a to Ri of a or of an in 15.A is by a of i of To i is of is to in i to a at i. As 4(c), if i to i is Ri of i is as i is i as 4(d). Bi to of i of is by of of 4(e) f) Ri of to of RF in of of in a so to of of be in by to 3, 2 To of a of to of is be on of in an by of n = ., Sm an by of m = ., pn a n (x1,., a on a n( Rn is a of of a pn n n) of a n n in a of in of of of 0 (2008) 334349 337i. it is of F. it is of a pn n to a pm 5(a) of to i) Xn;Xm Xn Xm . i), is to a of pn is on of pn is a pm m, a of pm is to pn if is on a n of be of is as n m. As m a a pn n n. To m be pm m pn on be of pn m, of is of n n m of n m. 5(b) of is ( is a (., X j, xj i 1,m. To in is as a of = is a m = . Xm Xn Xm , pn)m = = , is ,is n) is as m = pm| As pF RF of of so of is In of i is in Ri of i. as (in of a i 1,i i is a of is to be by in to a of 21,24. F is of of m 5. of n of of Ri of i To RF Ri,to of Ri F. of a to is to a by a of an on is by in Ri is by 0 (2008) 334349RF of to A
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