0 引 言

隨著聚合物制造工藝技術(shù)的發(fā)展，塑料齒輪在市場中的份額逐漸增加。與金屬齒輪相比，塑料齒輪具有質(zhì)量輕、制造成本低、自潤滑性能好、吸收沖擊和振動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域

。增材制造是塑料齒輪制造的重大突破，但主要用于小批量生產(chǎn)

。目前，塑料齒輪主要采用注射成型的方法生產(chǎn)，但對于小模數(shù)塑料齒輪（模數(shù)≤1mm），在微注射成型中仍存在較多問題

，其中最大問題是尺寸精度不足。由于聚合物的固有收縮，待成型齒輪在保壓冷卻階段會發(fā)生非線性收縮，在冷卻階段由于溫度分布不均勻會產(chǎn)生殘余應(yīng)力，導(dǎo)致最終成型齒輪與模具型腔幾何形狀產(chǎn)生偏差，影響齒輪傳動(dòng)的穩(wěn)定性，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，縮短小模數(shù)塑料齒輪的使用壽命

。

該類研究主要是日本移民美國和拉美地區(qū)的相關(guān)研究。日本移民美國的研究集中在政策演變過程研究、史學(xué)研究、國際關(guān)系研究，在時(shí)間序列上學(xué)者主要研究了19世紀(jì)末20世紀(jì)初這段時(shí)間美國的日裔移民問題以及這一時(shí)期美中日三國的國際關(guān)系；日本移民拉美地區(qū)的研究則關(guān)注日本移民對拉美地區(qū)的社會結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響研究，日本移民的文化認(rèn)同和融合研究等。

BBD（box-benhnken design）是一種常用的響應(yīng)面設(shè)計(jì)方法，通過對主要影響因素進(jìn)行試驗(yàn)，回歸擬合全局范圍內(nèi)各因素與目標(biāo)間的函數(shù)關(guān)系，可獲得精度高、預(yù)測性好的非線性數(shù)學(xué)模型，從而分析各因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響規(guī)律

。現(xiàn)通過Design-Expert12軟件，采用BBD響應(yīng)面法設(shè)計(jì)試驗(yàn)并對結(jié)果進(jìn)行分析，研究注射工藝參數(shù)及其交互作用對翹曲變形的影響規(guī)律

。

針對某汽車尾門驅(qū)動(dòng)器的行星齒輪，設(shè)計(jì)了注射成型工藝，借助Moldflow有限元軟件對其成型過程進(jìn)行模擬分析，通過響應(yīng)面法探究工藝參數(shù)對塑件成型質(zhì)量的影響，并在此基礎(chǔ)上開展成型試驗(yàn)驗(yàn)證，制備了合格的行星齒輪。

1 注射工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1 有限元模型建立

圖1（a）所示為汽車尾門驅(qū)動(dòng)器中的行星齒輪，采用NX12.0建立齒輪模型，主要幾何參數(shù)如表1所示。將模型導(dǎo)入Autodesk Moldflow Insight中進(jìn)行流道澆口設(shè)計(jì)、網(wǎng)格劃分以及冷卻系統(tǒng)的建立。選擇“Cool+Fill+Pack+Warp”工藝方案進(jìn)行數(shù)值模擬，以小齒輪的翹曲變形量為研究對象建立有限元模型。

根據(jù)本工程實(shí)際條件，借助易工軟件對沉箱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力以及抗滑、抗傾覆情況進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表1。分析可知：

為了提高生產(chǎn)效率，模具采用1模8腔布局

，如圖1（b）所示。澆注系統(tǒng)采用平衡式進(jìn)料，以保證熔體能快速平穩(wěn)填充型腔。根據(jù)性能要求，塑件材料選用POM（聚甲醛），該材料的相關(guān)性能參數(shù)如圖1（c）所示，根據(jù)其物理與化學(xué)特性選擇推薦工藝參數(shù)，如表2所示。

1.2 數(shù)值模擬結(jié)果

推薦工藝參數(shù)的數(shù)值模擬結(jié)果如圖2所示，其中黑色輪廓線為材料收縮前理想的輪廓，齒輪在冷卻過程中產(chǎn)生收縮導(dǎo)致翹曲變形。從圖2可以看出，在齒輪上、下表面的輪齒部分變形最嚴(yán)重，翹曲變形為0.087 1 mm，而中間部分變形較小。這是因?yàn)樵诟鞣N外界因素的作用下，熔融材料分子鏈的無序和弛豫被破壞，使熔體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，產(chǎn)生不均勻的殘余應(yīng)力；而在分子鏈松弛或再結(jié)晶過程中，應(yīng)力會被釋放，相應(yīng)部位會收縮，導(dǎo)致翹曲變形

。

1.3 工藝參數(shù)耦合優(yōu)化設(shè)計(jì)

采用BBD中心組合進(jìn)行試驗(yàn)，運(yùn)用Design-Ex?pert12軟件設(shè)計(jì)方案，選擇對翹曲變形具有影響的4個(gè)因素：熔體溫度

、模具溫度

、保壓壓力

和保壓時(shí)間

，進(jìn)行4因素1水平的響應(yīng)面分析，以翹曲變形量(

)為響應(yīng)目標(biāo)

。各試驗(yàn)因素水平表如表3所示，水平1、2、3分別對應(yīng)低值、中間值和高值，冷卻液溫度均為25℃。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ筒捎枚位貧w線擬合，公式如下：

圖4所示為翹曲變形關(guān)于不同設(shè)計(jì)變量的響應(yīng)面。從圖4（a）可以看出，翹曲變形隨著熔體溫度與模具溫度的升高而增大，但增大的效果不明顯。由圖4（b）～（d）可以對比發(fā)現(xiàn)，保壓壓力和保壓時(shí)間對翹曲變形的影響較大，當(dāng)保壓時(shí)間一定時(shí)，翹曲變形隨著保壓壓力的增大，呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，且隨著保壓時(shí)間的增大，極小值呈現(xiàn)向左移動(dòng)的趨勢。根據(jù)方差分析可以得出最優(yōu)注射成型工藝參數(shù)：模具溫度為87.229℃，熔體溫度為217.613℃，保壓壓力為98.528 MPa，保壓時(shí)間為5.595 s。將最優(yōu)工藝參數(shù)組合輸入到Moldflow軟件中進(jìn)行分析，得到的翹曲變形為0.067 8 mm，模流分析結(jié)果如圖5所示。

1.4 響應(yīng)面模型建立

由表6可知，響應(yīng)面預(yù)測的響應(yīng)值與有限元分析驗(yàn)證的響應(yīng)值近似，誤差率僅為1.18%，擬合精度為98.82%，具有較高的接近度，故建立的響應(yīng)面模型具有較高的預(yù)測精度。驗(yàn)證結(jié)果表明所構(gòu)建的響應(yīng)面模型可靠，驗(yàn)證的最優(yōu)工藝方案的翹曲變形相較于推薦工藝方案的翹曲變形降低了22.16%。因此，該方法能較準(zhǔn)確和高效地預(yù)測不同工藝條件下的齒輪成型質(zhì)量、縮短分析周期和提高生產(chǎn)效率，降低反復(fù)試驗(yàn)或分析帶來的成本。

1.5 響應(yīng)面模型驗(yàn)證

模具為1模8腔三板模結(jié)構(gòu)，如圖6所示。旋轉(zhuǎn)型芯13和螺旋齒套15的導(dǎo)程與齒型鑲件18相同，推出時(shí)由螺旋齒套15對旋轉(zhuǎn)型芯13施加旋轉(zhuǎn)力矩，使旋轉(zhuǎn)型芯13帶動(dòng)塑料齒輪同步旋轉(zhuǎn)，避免齒型在脫模時(shí)受到齒型鑲件的扭力而導(dǎo)致齒型變形的情況。

通過

值判斷對象的顯著性、

值判斷對象被拒絕的概率，由均方差判斷影響因子對于響應(yīng)面模型的影響程度，均方差越大，表明對響應(yīng)的影響越顯著。失擬項(xiàng)用以評估擬合方程的可靠性，利用復(fù)相關(guān)系數(shù)

2、修正的復(fù)相關(guān)系數(shù)

2

、預(yù)測的復(fù)相關(guān)系數(shù)

2

統(tǒng)計(jì)估計(jì)量評價(jià)響應(yīng)面模型的有效性，信噪比

的信號值大于4才能用于模擬

。

值越大表明模型擬合度越高，

值小于0.05表明模型顯著。根據(jù)表5可知，最小翹曲變形的模型

值為28.15，且

值均小于0.000 1，說明該響應(yīng)面模型均具有顯著性；最小翹曲變形的

2為 0.965 7、

2

為 0.931 4，表示該模型的

2與

2

吻合較好，模型的相關(guān)性較好，因此最小翹曲變形的響應(yīng)面模型（回歸方程）有效。此外，

2

與

2

在最小翹曲變形上也有較好的一致性，說明模型合適。最小翹曲變形的響應(yīng)模型的信噪比

為19.839，表明模型具有足夠的分辨能力。

3.沿著虛線裁下評刊表，郵寄到：浙江省杭州市下城區(qū)西湖文化廣場32號樓6樓633室《幽默大師·漫話國學(xué)》編輯部（郵編：310006）。（還可以附上來信，寫上你想對小編說的話、對雜志的建議、想看的其他國學(xué)知識等等，小編都會一一回信并贈送小禮品哦?。?/p>

正態(tài)概率與學(xué)生化外殘差關(guān)系如圖3所示，散點(diǎn)分布在直線上或均勻分布在直線兩側(cè)，該模型擬合程度較好，可信度較高。

2 優(yōu)化結(jié)果及分析

模具溫度控制在80～100℃，熔體溫度控制在205～225℃，保壓壓力設(shè)置為50～100 MPa，保壓時(shí)間設(shè)置為2～6 s。經(jīng)過迭代，獲取全域范圍的數(shù)值，得出最優(yōu)注射成型工藝參數(shù)，對比BBD得到的29個(gè)樣本工藝參數(shù)分析結(jié)果，響應(yīng)面模型優(yōu)化得到的塑件翹曲變形更小

，即該收縮率更小，品質(zhì)更佳。

其中，

為響應(yīng)平均值；

c

為線性系數(shù)；

c

為二次回歸系數(shù)；

c

為交互回歸系數(shù)；

X

和

X

為設(shè)計(jì)變量；

為響應(yīng)值；

為設(shè)計(jì)變量個(gè)數(shù)；

、

c

、

c

、

c

通過逐步回歸方法獲取。

BBD試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果如表4所示，采用Design-Expert12軟件根據(jù)式（1）對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次回歸分析，獲得翹曲變形的非線性二次回歸模型，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的統(tǒng)計(jì)分析，提供具有連續(xù)性特征的圖像分析，直觀地表征研究因素與響應(yīng)目標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系

，如式（2）所示。

3 試驗(yàn)與討論

3.1 模具設(shè)計(jì)

由于行星齒輪具有一定的螺旋角，注射完成后脫模難度大，常用的脫模方法有齒型鑲件旋轉(zhuǎn)和齒輪制品旋轉(zhuǎn)2種方式

。該塑料行星齒輪精度要求高，需求量大，對其模具要求較高。齒輪分度圓螺旋角

=12.5°，直接推出會導(dǎo)致齒面受力過大而變形，引起齒型精度超差，需要設(shè)計(jì)同步脫模機(jī)構(gòu)。該模具設(shè)計(jì)了一種型腔錯(cuò)位推出結(jié)構(gòu)，利用同步脫模結(jié)構(gòu)的軸向間隙，在旋轉(zhuǎn)型芯復(fù)位的過程中讓齒圈與制品產(chǎn)生錯(cuò)位將成型制品推出，解決了制品推出的問題。

近年來，快遞行業(yè)隨著電商的發(fā)展而壯大，其市場競爭也日趨激烈，許多快遞企業(yè)都面臨著轉(zhuǎn)型的問題。與此同時(shí)，即時(shí)配送伴隨O2O經(jīng)濟(jì)和“懶人經(jīng)濟(jì)”迅速興起，具備著極大的市場發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼?，某些面臨轉(zhuǎn)型的快遞企業(yè)為了盡快搶占即時(shí)配送的市場份額，從而迅速開拓了這一新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。因即時(shí)配送具有即時(shí)性、短距離、高頻次等特點(diǎn)，較之傳統(tǒng)快遞還有著很大的區(qū)別。所以，某些快遞企業(yè)雖然組建了自己的專職配送團(tuán)隊(duì)，卻因缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，造成其面臨著很多問題：運(yùn)力投入不合理、配送路線雜亂、難以保證服務(wù)時(shí)效、配送成本居高不下等問題。

針對該模型進(jìn)行最小翹曲變形回歸方程的方差分析和顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。

值表示原假設(shè)被拒絕的概率，

值表示模型的可靠性與因素的顯著性，

值與

值之間通過一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理相關(guān)聯(lián)。

值越小、

值越大表示二次回歸模型越可靠

。

本文主要研究智力資本、戰(zhàn)略柔性對中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的影響。從目前的研究文獻(xiàn)來看，針對中小資企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的研究主要集中在創(chuàng)新過程中存在的問題及原因方面，很少有研究從微觀層面對中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的影響因素進(jìn)行分析。本文按照相關(guān)學(xué)者的觀點(diǎn)對智力資本和戰(zhàn)略柔性這兩個(gè)因素進(jìn)行維度的劃分，并分別研究它們對技術(shù)創(chuàng)新能力的影響。本文首先對研究要素進(jìn)行概念的界定，然后提出研究假設(shè)，最后進(jìn)行結(jié)果分析。

以“95后”為主體的當(dāng)代大學(xué)生群體，生活在一個(gè)“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的競爭時(shí)代，而且這種競爭是全球性的，在這種現(xiàn)實(shí)下，他們能夠很清晰地看到這個(gè)社會所需要的能力，也意識到多一份技能將更有利于自己將來的競爭，因此對于學(xué)校提供的服務(wù)不再限于專業(yè)學(xué)術(shù)性知識的傳授，轉(zhuǎn)而希望獲得一種綜合能力，如圖2所示，包括人文素養(yǎng)、人際交往能力、國際視野、組織領(lǐng)導(dǎo)能力等。

齒輪推出時(shí)，由于型芯和螺旋齒套中間設(shè)計(jì)有2.5 mm的軸向間隙，塑料齒輪從齒型鑲件18推出后，型芯回退而齒型鑲件18不動(dòng)，使塑料齒輪和齒型鑲件18的牙型出現(xiàn)相位差，使齒型鑲件18將塑料齒輪從旋轉(zhuǎn)型芯13上推出。這種脫模方式避免了旋轉(zhuǎn)脫模時(shí)齒面受到的旋轉(zhuǎn)扭力，保證了塑料齒輪的齒型精度。

3.2 檢測與結(jié)果對比

在模具設(shè)計(jì)制造完成后，采用注塑機(jī)對行星齒輪進(jìn)行試制，得到的樣件如圖7所示。從圖7可知，采用最優(yōu)工藝參數(shù)所生產(chǎn)的行星齒輪整體順滑無瑕疵，外觀良好無飛邊，壁厚均勻，斜齒規(guī)整。

通過檢測儀對試制樣品進(jìn)行相應(yīng)的注射精度檢測，從行星齒輪的齒寬方向依次選取21個(gè)齒頂點(diǎn)，如圖8所示，齒輪兩側(cè)的翹曲變形量較之中間部分大，齒寬方向呈現(xiàn)鼓形狀，與檢測結(jié)果的輪廓曲線相似；優(yōu)化方案的翹曲變形量相較于推薦方案減小，表明優(yōu)化方案具有良好效果；檢測方案的翹曲變形量相較于優(yōu)化方案略小，趨于吻合。成型的齒輪達(dá)到十一級公差，符合工藝要求。

總之，通過在血液與腫瘤疾病OSC橫向整合聯(lián)合CBL的教學(xué)改革，使血液與腫瘤疾病這門專科性極強(qiáng)的醫(yī)學(xué)知識更有效地為學(xué)生所接受。但在實(shí)踐教學(xué)過程中仍存在問題，需要進(jìn)一步完善和探索。

4 結(jié)束語

（1）基于BBD響應(yīng)面法建立的成型工藝參數(shù)與翹曲變形之間的二次回歸模型顯著，其擬合精度為98.82%，表明構(gòu)建的響應(yīng)面模型可靠。

（2）通過響應(yīng)面預(yù)測的最優(yōu)工藝參數(shù)為：熔體溫度217.613℃、模具溫度87.229℃、保壓壓力98.528 MPa、保壓時(shí)間5.595 s。分析注射成型工藝參數(shù)對最小翹曲變形的影響規(guī)律，得出對翹曲變形影響最大的工藝參數(shù)為保壓壓力和保壓時(shí)間。

（3）采用模流分析技術(shù)與響應(yīng)面模型技術(shù)相結(jié)合的方式優(yōu)化工藝參數(shù)，優(yōu)化后的翹曲變形減少了22.16%。

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