应用柔性演算法於吹塑成型件之制程和设计最佳化.pdfVIP

第十九屆機械工程研討會論文集 中華民國九十一年十一月二十九日~三十日 臺灣•雲林 國立虎尾技術學院 應用柔性演算法於吹塑成型件之製程與設計最佳化 洪宗仁 余志成* 國立臺灣科技大學 機械工程系 國科會計劃編號： NSC 90-2212-E-011-022 摘要 基本的吹塑成型過程通常是由四步驟組 成：1 、製成雛形或塑胚；2 、模具圍繞塑胚定位， 為了有效提高吹塑成型產品品質與降低生 並夾住塑胚；3 、如果製品是容器，則進行製品 產成本，需調整製程參數以控制成品壁厚分佈， 本文應用柔性演算法的最佳化策略用以規劃吹 的頭部成型或定徑； 4 、導入空氣或其他介質， 將塑胚吹脹成模穴的形狀，同時，讓製品在模具 塑成形中塑胚擠出時模具的開量，使用倒傳遞類 神經網路學習田口方法之直交表實驗的結果，模 內冷郤。在完成上述的基本操作以外，還有要從 機頭上切斷塑胚，以及從模具內頂出成品等。 擬系統輸入輸出之間的關係，再使用基因演算法 吹塑成型的相關研究多在於控制成品的壁 搜尋模擬曲面上的最佳設計。另外，為避免網路 預測離樣本點太遠時不可避免的誤差增加，使用 厚分布，以降低材料成本與滿足結構強度需求， 一般多採試誤法，若成品某部份太厚則降低塑胚 模糊系統針對距離學習樣本點的遠近給予不同 在該部份的厚度，反之，則增加，但塑胚 （Parison ） 的信賴度，做為製程與設計的最佳化策略。本文 使用有限元素模擬軟體 BlowView 模擬吹塑成型 從擠出到冷卻退出的過程複雜，使得輸出厚度不 易控制。鄭 [2]以「圖解法」對於塑胚的頸部、胚 製程，以塑胚規劃做為製程控制的主要參數。在 製程最佳化方面根據產品外形決定塑胚的厚 體與底部做各別的設計探討，對於軸對稱產品較 適用。黃 [3]則以高分子材料流變特性模擬塑胚吹 度，以期得到製程最佳化的厚度均一要求，並與 塑過程，模擬出產品瓶身之厚度、拉伸比、剪切 模擬軟體中的 BlowOp 最佳化模組及田口方法的 應力值供產品及塑胚設計之用，適用於碳酸瓶與 結果做比較。另一方面對於有結構強度限制的成 低溫低壓的熱充填瓶。 Lee[4] 等使用近似薄膜的 形品設計最佳化，本文以 ANSYS估計成形件承 有限元素模型模擬製程，並配合 Feasible 受負荷時的應力分布。並藉由設計目標的定義， 進行重量的極小化，並討論反覆最佳化的方式， Direction Method 在成品厚度所構成的限制條件 結果比較顯示本文所提出的方法較單純田口方 下，進行成品體積最小化的搜尋，以減少材料浪 法的應用，更能找出較佳的設計參數組合，成品 費與成本。而 Dira