【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及注塑成型参数设置，尤其涉及一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法。
技术介绍
1、在注塑成型中，材料种类、模具结构、注塑机(如图4所示)和工艺参数(如图5所示)是影响制品质量的4个重要因素，在前3个因素已确定的情况下，工艺参数则成为影响制品质量的最关键因素；传统的注塑工艺参数主要是通过不断试模而得到，参数的设置严重依赖于试模人员的经验。为了提高工艺参数的设置效率，现有技术对此进行了研究，提出了一些方法，如案例推理、人工神经网络(ann)、遗传算法寻优等，采用这些方法能为用户推荐一组最优或较优的工艺参数。但注塑工艺过程会随塑料的波动、机器的振荡以及环境因素的不稳定而变化，其最优工艺参数也将随之而变化，因此需要得到稳健的工艺条件才能保证注塑的成功，而利用参数工艺窗口能很好地解决这一问题。参数工艺窗口是可成型的工艺参数的组合区域，是设置与优化注塑工艺参数的重要依据；它由一系列缺陷(如短射、飞边、降解等)作为边界条件形成的参数工艺窗口，具有连续性和不规则性。因参数工艺窗口的边界不规则性，各因素间存在交互作用，需要准确描述预测范围的边界。
2、现有方法中将参数工艺窗口的边界面假设为平面，并通过插值的方法获得了工艺窗口，但这种方法降低了工艺窗口的精度及可信度。
3、文献号为cn103737877b的专利文献公开一种塑料注射成型工艺窗口的计算方法，选择工艺参数的种类，确定正交试验的因素，根据工艺参数的取值范围，确定每个因素的水平，根据因素数和水平数选择正交表；计算成型过程中制品的压力分布、熔体温度分布和剪切速
4、但其同时也存在，1、参数选择过多，未对充填过程中的主要因素注射时间进行具体分析，不利于快速准确的获取主要工艺参数的预测范围；2、未采用cae分析模拟结果组合建立质量评价体系，质量评价体系的建立不够稳定；3、质量评价体系选取的约束条件少，不利于质量评价体系的准确建立。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，计算参数工艺窗口指导试模，减少参数设置工作量，提高注塑成型生产的经济效益。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，包括以下步骤：
3、s1、确定熔体温度、模具温度和注射速率工艺参数初始范围；
4、s2、在工艺参数初始范围内，对熔体温度、模具温度和注射速率工艺参数开展正交试验，获取多组实验样本，利用多组实验样本进行cae分析模拟；
5、s3、建立质量评价体系，获取样本评价结果；
6、s4、利用支持向量机svm对样本评价结果最优化分类训练得到分类超平面；
7、s5、利用获取的分类超平面对工艺参数进行判断，生成参数工艺窗口。
8、进一步地：所述正交试验设选用l25(56)正交表，选择熔体温度、模具温度和注射速率三个因素为对象，每个因素选取5个水平，获取25组实验结果。
9、进一步地：所述质量评价体系选取的约束条件为：
10、a、τ<τlimit，其中τ为材料剪切应力，材料最大剪切应力τlimit；
11、b、v<vlimit，其中τ为材料剪切速率，材料最大剪切速率vlimit；
12、c、其中为材料流动前温度，tinj为材料注射温度；
13、d、eleinj＝eletotal，其中eleinj为充填的单元数，eletotal为制品单元数；
14、e、pinj＝pmax，其中pinj为注射压力，pmax为机器最大耐压值；
15、f、pclamp＝ppermission，其中pclamp为型腔压力，ppermission为型腔压力最大值；
16、其中，同时满足六个约束条件的样本评价结果为正类，否则为负类。
17、进一步地：所述支持向量机svm最优化问题表达式为：
18、
19、
20、c≥ai≥0,i＝1,2,…,l (3)
21、其中，a是非负拉格朗日乘子；c为惩罚因子，表示对样本的重视程度；k表示核函数，k(xi，xj)＝k(xi)·k(xj)目的是将低维线性不可分映射到高维线性可分。
22、进一步地：所述支持向量机svm分类超平面函数为：
23、
24、其中b*为计算阈值，f(x)表示样本被视为某个类别的可信程度，值越大可信度越高。
25、进一步地：所述支持向量机svm训练样本得到分类超平面的步骤为：
26、s1、对数据进行预处理，利用公式将所有因素的水平值都对应的缩放到[0,1]范围内，其中fold、fnew分别是缩放前和缩放后的值，fmax和fmin分别是同一因素的最大水平值和最小水平值。
27、s2、核函数选用径向基核函数(rbf)，k(xi，xj)＝exp(-γ||xi-xj||2)，γ>0。
28、s3、确定惩罚因子c和参数γ，以指数增长方式(c＝2-10，2-9，…210；γ＝2-10，2-9，…，210)独立搜索c和γ，取交叉验证结果最高的c和γ为最佳参数；
29、s4、采用步骤s3求得的c和γ对整个训练集进行训练，计算svm分类超平面，其表达式为f(x)＝{+1，-1}，+1表示该工艺参数组合在工艺窗口内，-1表示该工艺参数组合在工艺窗口外。
30、s5、利用获取的分类超平面，对指定区域的所有可能的工艺参数组合进行预测，根据预测结果绘制工艺窗口。
31、本专利技术的有益效果：
32、1、本专利技术通过提供了一种基于svm的注塑成型参数工艺窗口快速计算方法，该方法在通过小样本求取参数工艺窗口方面具有很大的优势，采用该方法得到的参数工艺窗口来指导试模，可以大大减少工作量，产生显著的经济效益。
33、2、本专利技术cae模拟避免全面实验耗时的缺点，选取正交试验设计有代表性的参数代替整体情况进行cae充填分析，验证本申请参数工艺窗口计算方法的可信度和计算效率。
34、3、本专利技术基于cae分析数据建立可成型评价体系，以充填结束时温度分布的一致性、充填结束时剪切应力的一致性、最大剪切应力、最大剪切速率和最大冷却时间为标准，同时结合六个必须约束条件建立了可成型评价体系，并对cae分析结果进行评价，根据结果将对应的注射工艺参数组合分为正负案例。
35、4、本专利技术基于支持向量机求取参数工艺窗口，将正负本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，其特征在于：所述正交试验设选用L25(56)正交表，选择熔体温度、模具温度和注射速率三个因素为对象，每个因素选取5个水平，获取25组实验结果。
3.根据权利要求1所述的一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，其特征在于：所述质量评价体系选取的约束条件为：
4.根据权利要求1所述的一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，其特征在于：所述支持向量机SVM最优化问题表达式为：
5.根据权利要求1所述的一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，其特征在于：所述支持向量机SVM分类超平面函数为：
6.根据权利要求1所述的一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，其特征在于：所述支持向量机SVM训练样本得到分类超平面的步骤为：
【技术特征摘要】
1.一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，其特征在于：所述正交试验设选用l25(56)正交表，选择熔体温度、模具温度和注射速率三个因素为对象，每个因素选取5个水平，获取25组实验结果。
3.根据权利要求1所述的一种注塑成型参数工艺窗口的计算方法，其特征在于：所述质量评价体系选取的约束条...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永友，苏龙荣，杨著权，后龙，张丽云，
申请(专利权)人：马鞍山艾路里橡塑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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