【摘 要】
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随着生产能力的提高和私家车的普及,汽车车灯在满足使用性能的同时也要贴合人们对其高品位、高档次的追求。因此,多色注塑成型越来越广泛地应用于车灯生产。由于成型难度大,目前多色注塑已成为注塑成型技术一大热门研究方向。本文以典型三色注塑件——汽车三色固定侧尾灯灯罩作为研究载体,结合CAE理论,对产品进行结构优化,模具设计以及工艺参数多目标优化,具体研究内容如下:（1）根据产品特点确定注射顺序与材料选择,得
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随着生产能力的提高和私家车的普及,汽车车灯在满足使用性能的同时也要贴合人们对其高品位、高档次的追求。因此,多色注塑成型越来越广泛地应用于车灯生产。由于成型难度大,目前多色注塑已成为注塑成型技术一大热门研究方向。本文以典型三色注塑件——汽车三色固定侧尾灯灯罩作为研究载体,结合CAE理论,对产品进行结构优化,模具设计以及工艺参数多目标优化,具体研究内容如下:（1）根据产品特点确定注射顺序与材料选择,得到了良好的结合面。针对第一射条状塑件易变形的特点,对其进行静力学分析与拓扑优化。优化前第一射翘曲3.160mm,重量133.82g;优化后第一射翘曲2.943mm,重量129.92g,证明经过优化,第一射部件刚度提升,重量减少。然后结合CAE分析结果与模具设计理论设计一套三色固定侧尾灯灯罩注塑模具。（2）其次以模具温度、第一射与第二射熔体温度、第一射与第二射保压压力和保压时间为设计变量,以第一射与第二射体积收缩率和总翘曲为输出变量,利用最优拉丁超立方抽样法抽取试验样本,通过Moldflow分析得到试验数据;基于Kriging插值法建立工艺参数和质量指标的近似模型,分析各工艺参数对第一射、第二射体积收缩与总翘曲的影响方式。（3）接着以提高三色固定侧尾灯灯罩质量为目的,在建立的Kriging模型基础上分别利用全局优化算法PSO算法和多岛遗传算法（MIGA）进行多目标优化,并对二者得到的最优解进行分析比较。研究发现,MIGA全局优化效果更好,迭代后期目标函数收敛,并在Pareto解集中寻得最优解。（4）利用两种算法所得参数与Moldflow模拟验证,发现MIGA优化结果精度更高,优化结果为:第一射体积收缩率为9.214%,第二射体积收缩率为6.477%,总翘曲为1.936mm,对应工艺参数组合为:模具温度50℃、第一射熔体温度244℃、第二射熔体温度243℃、第一射保压压力42MPa,第二射保压压力48MPa,保压时间11s。（5）最后,利用所得工艺参数进行生产验证,得到质量良好的产品:零件表面光滑,未见凹坑与缩痕;经三维扫描仪检测,优化前翘曲为2.556mm,优化后翘曲为2.107mm,降低17.8%。证明结合Kriging模型与MIGA可为三色注塑成型工艺寻优提供帮助,具有良好的实际应用价值。
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