注塑工艺是制造塑料零件最常见的成型工艺。 一般来说，塑料注射成型设计包括塑料产品设计，模具设计，和注塑工艺设计，所有这些有助于模制产品的质量以及生产效率这是涉及很多的过程设计参数需要在并发中考虑方式。 用于塑料注射成型的模具设计计算机一直受到全球许多作家的关注很长一段时间。 各种作者已经开发程序系统，帮助工程师设计零件，模具，和注塑成型的选择参数[9]。

常规注塑的工艺过程可分为模具闭合、注射装置前移、注射充模、保压预塑、注射装置后退、开模顶出、取件等7 个阶段，其工艺循环过程如图3.3所示。变模温注塑的工艺过程与常规注塑基本一致，所不同的是变模温注塑增加了模具加热与冷却两个工作过程。在模具加热阶段，利用电磁感应、电加热、灯管加热等快速加热方法，将模温迅速升高到塑料的玻璃化转变温度以上，以充分改善塑料熔体的充模流动行为。加热过程需要在熔体注射前迅速完成，以保证塑件的成型效率。在冷却阶段，利用低温介质进行冷却，使塑料熔体迅速冷却至其顶出温度以下。图3.4给出了变模温注塑成型循环示意图，从图3.4中可以看出，根据模具温度变化情况，可将整个变模温注塑过程分为加热、高温保持、冷却和低温保持等4个工作阶段。另外，模具加热可以与开模取件、合模等工艺过程并行，从而可以减小模具升温时间对注塑成型周期的影响[10]。

图3.3 变模温注塑注射成型循环示意图

图3.4 变模温注塑模温变化历程示意图

在注射成型过程中，成型的工艺参数的选择和控制对塑件的质量起着至关重要的作用，同时对生产效率和制造成本等都息息相关。

塑料ABS也可以说是聚苯乙烯的改性，比HIPS有较高的抗冲击强度和更好的机械强度，具有良好的加工性能，可以使用注塑机、挤出机等塑料成型设备进行注塑、挤塑、吹塑、压延、层合、发泡、热成型，还可以焊接、涂覆、电镀和机械加工。ABS的吸水性比较高，加工前需进行干燥处理，干燥温度为70~85℃，干燥时间为2~6h；ABS制品在加工中容易产生内应力，如应力太大，致使产品开裂，应进行退火处理，把制件放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷却至室温即可。

在充填阶段, 熔体流动不平衡是造成塑件翘曲变形的一个重要原因。理想的充填模式是熔体在充填过程中保持恒定的前锋面速率, 同时到达型腔各个角落。描述充填过程是否平衡的方法有很多,在加工条件和型腔结构相同情况下往往成型时能量消耗最小的浇口位置设计能够实现熔体的平衡充填, 而能量消耗最小等同于完成充填过程所需的注射压力最小。在不考虑流道内的压力损失差异时, 把入口压力放入目标函数, 由于熔体流动不平衡引起的翘曲就可以考虑在内[11]。

在充填塑料的时候温度的不同会使得塑件在收缩时的速率不同，形成残余应力导致低温下的变形和裂缝等。因此定义参数Td 来衡量温度差异大小

Td=Tmax -Tmin                       (1)

把Td 放入目标函数时, 由温度分布不一致引起的不均匀收缩就可以考虑在内。而且根据经验,温度的差异不应超过20 ℃, 这可以作为优化问题的一个约束条件。

流体在型腔中的流动存在压力损失, 因此在型腔的高压区域若不存在压力梯度或压力梯度非常小则会被认为是过压区域。过压区域的熔体密度高于存在压力梯度的区域。根据数值分析, 若一个单元n 的3 个节点的压力都非常高, 且该单元的压力梯度接近于0 , 则认为它是过压单元。因此过压单元应满足