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《郑州大学》 2010年
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注塑成型和模具结构一体化分析

苗军伟  
【摘要】: 注塑模CAE技术自上世纪60年代面世以来,用于充填、保压以及冷却等成型过程的模拟技术日趋成熟,应用也日趋广泛。当前的注塑模CAE软件均是针对制品成型过程开展分析,并不具备开展成型过程中模具变形分析的功能。模具设计人员往往采用经验公式来对模具的刚度进行校核。随着人们对制品质量和精度的要求越来越高,利用CAE技术开展制品成型与模具结构一体化分析已必不可少。特别是大型模具,如果刚度不足,容易导致模具型腔过度变形,导致脱模困难甚至胀模,影响产品质量和模具使用寿命。 目前,注塑成型分析与模具结构分析分属不同的求解器,塑件成型与模具结构一体化分析没有统一匹配的数据网格,致使成型分析的压力、温度结果作为模具热力耦合分析的载荷不能直接输入到结构分析模块中。当前,采用的是在局部区域直接加载均布载荷的办法来开展模具结构分析,型腔内部真实的压力和温度分布并没有加载到型腔表面,这对结构分析结果势必造成影响。针对上述问题,本文开展了以下研究: 1.以注塑成型分析软件Z-MOLD和结构分析软件ANSYSY为平台,研究开发了成型分析中面网格和表面网格与模具结构分析三维网格的数据接口,实现了二维网格节点与三维网格节点的无缝对接,达到了注塑成型分析和结构分析使用相同节点的目的。 2.通过APDL参数化语言,实现了成型分析压力、温度等结果数据到结构分析的无缝输入,为开展模具在成型过程中的热分析和变形分析奠定了基础。 3.针对某型号航天制品,开展了注射成型与模具结构的一体化分析研究。在特定成型工艺下,预测出模具在真实成型压力、温度作用下的型芯、型腔变形,为实际生产中模具刚度校核和尺寸的确定提供了指导。 通过研究,本文以自主知识产权软件Z-MOLD为基础实现了制品成型与模具结构一体化分析,是对当前成型分析软件功能的延伸,对Z-MOLD功能的扩展和使用具有一定的现实意义。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ320.662;TP391.7

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