基于CAD/CAE的异形凸模冲头工装设计与优化研究

异形凸模冲头是汽车锁头连接件模具的重要配件,其材料为冷作模具钢DC53,对汽车锁孔冲压有重要作用。传统加工中,加工质量无法保证,生产效率低。设计了专用工装,结合CAD/CAE软件,优化并改进工装结构设计。实际加工对比表明,该工装的设计与优化方案合理,改进工装后,凸模冲头零件生产效率和加工质量均显著提高。该研究对同类异型模具工装设计也具有参考价值。

汽车车灯支架压铸工艺CAE分析及模具设计

分析了汽车车灯支架的结构特点,进行了压铸工艺设计,并应用ProCAST软件对该铝合金压铸件的充型过程、压铸模具热平衡和温度场进行了数值模拟分析,预测缺陷产生的位置及原因,根据预测结果对模具结构进行了优化。实际生产表明,采用优化后的模具设计方案提升了铸件质量。

基于CATIA的钢结构CAD与CAE一体化实现方法

为了应对钢结构在实现计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助工程(CAE)一体化时的特殊性所带来的挑战,分析和归纳CAD与CAE一体化中数据转换,与几何理想化等关键问题,在此基础上,提出一种基于CATIA V6软件实现钢结构CAD与CAE一体化的方法,并通过一个绑扎桥钢结构的设计案例验证了该方法的有效性。通过所提方法分别实现了CAE几何理想化的自动切换与整合载荷数据至CAD模型的技术目标,从而避免了基于传统方法所带来的数据分离问题,减少了人工介入的低效工作。

自动化快速接头体PA66成型CAE分析及带螺纹机构注射模设计

介绍了自动化设备中采用的快速接头接头体塑件的注塑模具结构设计案例。模具设计中,利用计算机辅助分析得到塑件注塑成型工艺,材料采用30%玻璃纤维改性聚酰胺纤维PA66,模腔单腔采用冷流道侧浇口进行浇注,工艺参数为模具温度85.56℃、熔体温度296.1℃、压力33.77 MPa、保压27 MPa-6 s、成型总周期为27.405 s。模具结构为1模4腔布局两板式模具,模具中设计了一种内壁脱模复合机构,解决了塑件内壁ϕ14 mm空心管道的抽芯脱模及内螺纹的旋转脱模问题,复合机构由液压马达驱动,同步驱动螺纹套管及内螺纹套管型芯2个并列成型零件进行转动,使二者在螺纹导环的导向驱动下,同步完成塑件内壁内螺纹特征的旋转抽芯及内壁ϕ14 mm空心管道上2个型芯的移动抽芯动作。生产塑件关键尺寸的总变形量满足MT4级要求。

音乐盲盒外壳CAE优化与强脱机构模具设计

音乐盲盒外壳塑件注塑成型的难点为卡扣公扣4个扣勾收缩变形量的控制及其自动化脱模。基于此,要求公扣4个扣勾的装配扣合量tc及靠边间隙δ3的设计目标值tc+δ3=0.58 mm,通过CAE优化分析得到的模腔单腔扇形侧浇口尺寸为4 mm×0.8 mm;然后,在模具温度为83.64℃、注射时间为1.371 s、熔体温度为256.8℃条件下,塑件的成型质量最优分数为0.8658,对应的4个扣勾成型尺寸中,1号、4号扣勾之间收缩后内径ϕn′m′=32.37 mm,2号、3号扣勾之间收缩后,内径ϕn′m′=32.59 mm,该尺寸能保证成型后塑件的扣接使用功能。模具为1模2腔两板模具。模具中,结合4个扣勾的脱模,设计了一种扣勾2次顶出强制脱模机构,实现了塑件的自动化脱模,该机构中二次推板能实现内层推管的顶出脱模,机构使用了5层同心成型件实现该局部特征的成型与脱模,采用二次推出机构实现了最内层推管的顶出驱动,避免了同类设计中为解决该难题而采用多板模、多次开模驱动造成的模具结构设计较复杂的问题。

基于CAD/CAM/CAE技术的《注塑模具设计与制造》课程改革探索

为适应现代模具企业对人才需求,针对现有的课程教学存在的问题,从教学模式、教学内容、教学过程组织对注射模设计与制造课程开展了教学改革探索,采用工厂制造模具的模式,将CAD/CAM/CAE技术贯穿在整个教学中,进行模具专业知识的传授,提高学生的应用能力,希望对同类课程的教学改革研究可起到借鉴和示范作用。

基于CAD/CAE技术的复杂面板注塑模具设计研究

我国机械及电子工业产品的开发设计,离不开模具技术对三维实体模型结构的建设,而计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)、计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)等软件技术,在现代模具设计中发挥着越来越重要的作用。围绕复杂面板注塑模具设计与制造的执行流程,针对模具成型存在的周期不确定、制件翘曲变形、冷却质量偏差等问题,利用CAD/CAE软件技术,开展模具三维结构、注塑工艺等的设计与优化,建构起复杂塑件的浇注系统、冷却导热系统,以保证复杂面板注塑模具产品的生产质量。

一种基于Txt和Excel中心数据库的CAD/CAE集成方法

对现有CAD/CAE集成技术进行了研究,分析和总结了CAD/CAE集成方法。针对目前CAD/CAE集成方法自动化程度不高、数据单向传递、设计效率低等问题,提出了一种基于Txt和Excel中心数据库的CAD/CAE集成方法。该方法使得数据可以双向传递,避免了几何模型在不同软件之间传递的原有数据丢失问题。尤其对定制产品在快速建模和校核一体化系统开发上,该方法为实现系统开发提供了可能。以某离合器零件从动片内环疲劳分析为例,验证了该方法的有效性和可行性,对其他机械零件性能优化系统的开发提供了指导意义。

高速列车齿式联轴器CAD/CAE一体化设计

为提高高速列车齿式联轴器的设计效率,优化设计结构,利用CAD/CAE技术开展了一体化设计。利用CAD软件对驱动装置进行三维设计及虚拟装配,并对驱动装置进行运动仿真分析,得到牵引电机在额定转速和最高转速两种运营条件下轮对线速度的大小;采用CAE软件对鼓形齿联轴器进行静强度分析及安全校核,以确保其服役安全性。结果表明,牵引电机在额定转速和最高转速下车轮线速度分别为243.3 km/h和349.1 km/h,满足高速运行条件;鼓形齿联轴器在平衡工况和最大角向位移工况下最大应力分别为391 MPa和403 MPa,满足安全运行的要求。提出的联轴器CAD/CAE一体化设计方法,为其结果优化提供了参考依据。

CAE及TRIZ理论在产品设计中的应用

对CAE技术及TRIZ理论进行了简单介绍,阐述了产品设计理论的重要作用,并分析了TRIZ理论及其在产品创新设计中的应用,探讨了CAE技术的求解过程以及其在创新设计中的应用,论证了TRIZ方法以及CAE技术对于快速产生一个高质量的创新设计产品的适用性,以期此研究为相关行业发展提供参考借鉴。

基于CAE的泵用联轴器罩优化设计及振动试验分析

基于价值工程的理念,改进了泵用联轴器保护罩的结构,然后进行有限元仿真模拟,再进行试验测试验证,形成完整的产品优化设计过程和验证结论。首先根据工况对产品功能进行分析,优化了泵用保护罩底脚支撑式机械结构,设计了一种新型悬臂式泵用联轴器保护罩,满足价值工程在保证功能的同时节约材料成本的要求。然后对新型泵用联轴器保护罩进行力学建模和强度分析,从静力学分析可知,由于摩擦力远大于重力,因此重力对系统的影响小于预紧力,预紧力是该系统力学系能的主要影响因素。用SolidWorks建立三维模型,并采用CAE有限元仿真与实验结合的方式,大大缩短了产品生产周期。通过有限元仿真分析,可以预知螺栓连接处为最大应力点,通过增加垫片和预紧力方式可有效缓解螺栓连接处的应力。新联轴器保护罩支撑方案通过了测试,优化后的方案满足强度要求,保护罩用料节约了20%,支撑脚材料节约100%。

CAE/CAD技术在塑料模具设计中的应用

在工业生产过程中,模具是不可缺少的工艺装备。伴随着汽车、仪器仪表、电子、航空及日用品工业的高速发展,塑料制品需求量持续增长,且对模具的设计与质量要求也日益严格。因塑料模具品种相对较多,且更新速度快,单件小批量生产特征明显,传统模具设计模式已经难以迎合工业实际生产所需,在模具设计中引入软件技术已经成为模具行业发展的必然趋势。其中,CAD/CAE技术是一种典型的计算机辅助工具,可有效地设计与优化塑料制品的产品开发、模具结构、工艺成型等各个环节,可对塑料模具设计周期进行有效缩短,强化产品品质,有效地降低生产成本投入,从而获取最大化的经济效益。对此,该研究重点对CAE/CAD技术在塑料模具设计中的应用实践进行了分析与研究。

基于华塑CAE的游戏手柄上盖成型模拟分析

以游戏手柄上盖为例(企业真实案例),运用华塑CAE软件对该塑件进行有限元分析,进行注射成型优化,根据充模、冷却、翘曲等多个模块的分析结果,对游戏手柄上盖的结构和工艺参数进行了优化,在保证产品设计的合理性和减少生产周期的情况下,能够及时发现设计过程中的缺陷。

基于CAE的复杂薄壁防爆球冷流道注塑模具优化设计

针对结构复杂且呈现薄壁特征的防爆球在注塑成型时极易造成困气和脱模时易变形的问题,基于CAE分析技术设计了一模八腔的点浇口三板式冷流道注塑模具。首先,基于CAE分析确定了防爆球的最佳浇口位置,在此基础上设计了其浇注系统和冷却系统,并应用CAE技术验证了其合理性;其次,为便于排气,解决薄壁防爆球在注塑时易产生困气导致欠注的问题,巧妙地设计了插拔式的动模型芯镶块和定模型芯镶块,利用镶块型芯固定板之间的配合间隙进行有效排气;由于产品壁薄且多隔板,在动模侧每颗防爆球上均匀布置4根圆顶针和4根扁口顶针,平稳顶出产品的同时减少了其变形量;而后,应用UG对复位机构和模具其他辅助机构进行了分析设计,完成了防爆球冷流道的注塑模具设计;最后,经试验验证,该模具结构合理,工作过程稳定可靠,可为具有薄壁特征的相似结构的产品冷流道注塑模具设计提供有益借鉴。

玻纤增强尼龙复合材料车门拉手座热流道模具设计

在车门拉手座塑件模具设计中,为解决高含量玻璃纤维增强尼龙复合材料成型时容易出现浮纤、收缩各向异性带来的翘曲变形大等潜在品质缺陷问题,运用CAE辅助分析对塑件的成型方案进行了优化分析。将浇注系统优化为潜伏式双浇口浇注系统,浇口的进胶直径为1 mm,流道结构由三级冷流道+一级热流道组成。所获得的浇注效果为:引起浮纤发生的内外壁模温差控制在38℃以下(标准值≤50℃);主要外观面盖面的纤维取向张量范围为0.7373~0.9986,能有效保证盖面的结构强度;塑件最大翘曲变形量为1.024 mm,能保证塑件关键尺寸的成型精度满足MT3级A类精度要求;基于玻纤增强的模腔成型收缩率各向差异化设置分别为X向0.3%,Y向0.1%,Z向0.2%。与优化结果对应的注塑工艺参数为:模温89.4℃,料温292.4℃,注射压力92 MPa,冷却水温度25℃,注塑周期38 s。模具结构为一种两板式热流道模具,一模两腔布局,模具中采用脱模方向集成法设计了3种脱模机构,其中的定模推板斜顶机构和油缸推板型斜抽芯机构对同类塑件脱模机构设计有较好的参考作用。

CAE仿真技术在建筑设施设计中的应用

计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)仿真技术是一种计算机辅助工程方法,通过模拟真实世界物理过程对建筑设施进行预测和优化。文章应用CAE仿真技术模拟建筑设施的性能,如结构性能、热性能、声学性能等,选择ANSYS仿真软件建立模型,处理数据并提取有用信息,调整建筑设施设计参数,以期提高建筑设施的设计水平和开发效率,降低建筑设施开发成本。

压缩空气储能电站浅埋人工储气洞库设计基本理念和方法

抽水蓄能和新型储能是实现碳达峰碳中和,支撑以新能源为主体新型电力系统的重要技术和基础装备。压缩空气储能(compressed air energy storage, CAES)是一种利用压缩空气作为介质来储存能量和发电的技术,是目前除抽水蓄能以外规模最大的物理储能方式,而硬岩浅埋型人工储气洞库选址灵活,具有规模化、商业化的发展潜力。面对我国大中型压缩空气储能电站开发建设形势和要求,结合国内外相关研究和工程实践经验,本文提出了硬岩条件下浅埋人工储气洞库整体稳定、局部稳定、循环稳定和密封层稳定的工程设计基本理念,总结提炼了洞库选址及地质勘探要求、埋深设计、储气库布置、结构设计、密封系统设计等方法,为压缩空气储能电站浅埋人工储气洞库设计提供借鉴和参考。

工艺参数对注塑制品翘曲影响的CAE分析

通过对注塑制品翘曲原因的深入分析,得出注射成型中制品翘曲模拟的主要方法,为优化注塑制品的翘曲提供了前提。结合实验设计方法,通过CAE对具体的注塑制品进行翘曲分析,得出最佳的工艺条件设置,得知影响翘曲的显著因素有保压压力、冷却时间、保压时间、熔体温度及其与模具温度的交互作用等,并分析了各单一因素对翘曲的影响趋势及其原因。