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空间配置法的塑料注射模冷却系统的设计 摘要 注塑模具的冷却系统注塑工艺和塑造质量是至关重要的。尽管不同的研究成果已经指向分析、优化和制造的冷却系统,支持布局设计的冷却系统尚未得到很好的发展。在规划设计阶段的一个重大问题是建设的可行性模内插入不干扰其他模具部件冷却系统C-space的计算和存储的特殊技术在三维或低维也被研究。这种新方法是一种改进的先前的启发式方法研究。因为C-space使自动布局设计系统在所有可行的设计进行更系统的研究。一个简单的遗传算法已被应用,并且结合C-space来自动生成候选布局设计。遗传算法的设计实例验证了该方法的可行性。 1.介绍 注塑模具的冷却系统注塑工艺和塑造质量是至关重要的。[1，2]，并且商业CAE系统,如MOLDFLOW[3]，[4]Moldex3D在行业中已广泛应用。优化给定的冷却系统的技术研究也有报道[5–8]。最近, 通过使用新形式建立良好的冷却系统的制造技术的方法已经被报道。徐等人[9]报道了设计与施工中形冷却通道通过模具的压痕来保持距离。孙等人[10，11]使用数控铣槽加工冷却通道U型研磨槽并且于[12]提出了一个脚手架结构设计的形冷却。 尽管有各种各样的研究成果主要集中于初步设计阶段的冷却系统设计过程,其主要关心的是系统冷却功能的性能,但是支持的设计阶段的可行性及可加工性的冷却系统设计问题没有得到很好的发展。在设计阶段的一个是建设的可行性模具内插入不干扰其他模具部件冷却系统 图1.冷却系统其他模具部件。被发现干扰通道。当不能移动到附近的一个位置,由于可能其他组件的干扰,它被缩短。结果，移动，保持连接性被拉长,如图2(b)。由于其新的长度，发现干扰另一个模具组件,并且需要进一步的改进,其导致图2(c)的最终设计。考虑到一个典型的注塑模具可能超过十道冷却通道，每个通道可能潜在干扰其他模具部件,手动发现优化的布局设计是很乏味的。 本文报告一种新技术用来支持布局设计工艺的自动化。在这个新技术,空间配置(C-space)法被用来在所有可行的规划设计提供了一个简洁的表达的。通过一种有效的方法即利用的布局设计问题的特殊特点，来建立C-space法。与其使用启发式规则生成布图设计,如在先前的研究中的自动布局设计系统[13，14]，这个新C-space算法使自动布局设计系统在所有可行的布局设计，进行较为系统的有哪些信誉好的足球投注网站。 2．配置空间方法 一般来说,C-space系统的空间是系统每一个自由度当作一维的空间。在配置空间区域被称为堵塞地区或自由区域。点在系统自由区域对应的有效配置,那里没有部件之间的相互干扰。点在系统阻塞区域对应的有效配置,那里部件之间的相互干扰。 C-space最初是由Lozano-Perez[15]有效地来解决机器人路径规划问题并且一项调查显示在这一领域的研究已经被各类报道[16]。C-space方法被用来解决定性推理技术的问题(如图 [17,18])和运动学设备的自动化设计和分析(如图[19–21])。 图3.冷却系统中的自由度 作者研究了C-spacemultiple-state合成机构[22,23]的自动化设计方法。 2.1 C-space的冷却系统 一个多维C-space可以用来代表冷却系统的初步设计的所有的可行的布图设计。如图3例子。初步设计的冷却系统由四个冷却通道组成。为了从初步设计生成一个布局设计，可以调整通道的中心和长度。如图3所示，通道中心可以沿着、方向移动,它的长度沿着的方向调整。同样, 的长度可以沿着方向调整,而它的中心通过调整，，从而必须与的调整一致来保证连续性。通过运用与其他通道相似参数,可以看出冷却系统有五自由度, 它们是,。在原则上,C-space是一个五维空间并且在空间自由区域的任何一点在Xi轴上给定一系列坐标值, 可以用来定义通道的几何位置而不引起其他模具部件干扰。为了确定在自由地区的非线性C-space冷却系统,第一步就是要构建自由地区的单独C-spaces通道。 2.2 C-space单独冷却通道的构建 当一个单独通道被认为是独立时,它有三个自由度,指定和为它的中心位置和为其长度方向。在初步设计中已经指定理想的中心位置和长度,我们有理由假定在，，上有固定最大允许偏差值。在最初的C-space自由区域通道，是一个三维立方体尺寸规格为××。当通道Ci通过钻孔固定在模腔，为了避免模具组件任何可能干扰，必须考虑钻孔直径D和钻孔深度。为了说明直径，到的偏移量是 +, 是内壁与部件正面最小允许距离。的增加实际上是减少通道到的直线距离。考虑如图4例子。图4(a)给定通道和可能干扰三个部件,,。图4(b)给定部件的偏移点, ，，减少了到直线段的距离，保证了其轴的连续性。如果和接触模具构件没有交