变模温注塑热响应模拟与模具结构优化

变模温注塑可根据不同工艺阶段的特点和要求,随时调整模具温度。在塑料熔体充模过程中,如果模具表面温度保持在塑料玻璃化转变温度以上,可以彻底解决常规注塑工艺存在的熔接痕、喷射痕、流动痕、翘曲和浮纤等缺陷。同时在冷却阶段,通过快速冷却已赋形的塑料熔体,以减小注塑成型周期。从而在不影响注塑生产效率的基础上,提升注塑件的品质。基于这种思想,在深入研究变模温注塑工艺原理的基础上,提出一套新的利用蒸汽辅助加热的模具温度控制方法,制定其工艺流程,并构建相应的动态模温控制装置和系统。通过研究蒸汽辅助加热变模温注塑模具的结构特点,提出了4种不同的模具设计方案,利用有限元软件ANSYS构建了变模温注塑模具传热分析模型,分别对变模温注塑工艺的加热、冷却过程进行温度响应模拟。以减小成型周期和提高温度均匀性为目标,对模具设计方案进行优化分析。将模拟分析获得的结果应用于平板电视机面板的注塑生产,验证分析结果的有效性。

汽车转向节热锻工艺分析及模具结构优化设计

目的以某皮卡转向节的热锻模具为研究对象,基于热锻成形工艺分析对其模具结构进行优化设计。方法采用DEFORM 3D模拟转向节热锻成形过程,获得金属流动的规律,得到锻件难以充填的原因。继而采用阻力墙结构改进模具,并分析阻力墙对转向节成形过程的影响。结果原始模具长叉外围桥口阻力太小,致使预锻和终锻时长叉处金属过早流向飞边,坯料补给不足,导致长叉未能完全充满,形成塌角。结论"大小台阶"式阻力墙相配合,可以合理设置各方向上的成形阻力,使金属变形均匀,并能在保证成形载荷波动不大的前提下获得较好的充填效果,解决了长叉充不满的问题。

爪极预锻组合模具结构优化

为减小模具应力,提高模具寿命,对爪极预锻组合模具的结构进行了优化,通过减小模芯与预应力环的接触面积使两者产生局部接触,从而提高了预应力环对模芯的预紧作用。为实现此优化,提出了减小模芯与预应力环接触弧度和接触高度两种方案,并利用有限元软件进行模拟。对两种方案爪极预锻组合模具的模芯和预应力环进行了受力分析,并论述了接触高度和接触弧度对模具应力的作用规律。结果表明,与减小接触弧度的方案相比,减小接触高度的方案可以达到更好的降低模芯应力的效果。将接触高度优化为25 mm,与原爪极预锻组合模具相比,模芯凸台腔圆角和爪腔两侧的等效应力分别降低了6.7%和10.6%,同时保证了预应力环的应力处于安全范围。

基于DEFORM的热锻挤压模具结构优化

对空心工业铝材进行热锻挤压模具设计和3D造型,基于DEFORM软件对挤压过程进行数值模拟。模具设计时优化分流孔入口形状并提出金属流速判据。通过分析模拟结果,采用调整模具工作带长度的方法,改善挤压模出口流速的均匀性,保证了型材质量,有效减少模具开发周期和成本,达到试模、修模的快速响应。

花键轴冷挤压模具结构优化设计

利用DEFORM-3D软件对花键轴的冷挤压成形过程进行了有限元模拟,分析了2次挤压中工件表面出现折叠缺陷的原因。结果表明:1次挤压的模具结构不合理导致后续工序中分型面处出现汇流并形成折叠。通过优化1次挤压模具结构,得到了满足生产要求的冷挤压模具。

基于Deform-3D的车用下轴套零件冷挤压模具结构优化设计

目的分析挤压成形中车用下轴套零件成形表面出现的折叠缺陷,优化挤压上凹模的底部出口斜度、下凹模的入口斜度和挤压深度等主要成形工艺参数。方法采用DEFORM-3D软件,对汽车下轴套零件的冷挤压成形工艺进行了系统的有限元数值模拟试验。结果挤压成形模具结构设计不合理,导致在成形过程中模具分型面处金属出现汇流并形成折叠。结论通过优化挤压模具结构,使金属成形良好,无折叠缺陷出现,最终获得了较为合理的冷挤压模具结构。

实心边框铝型材挤压数值模拟与模具结构优化

目的针对汽车用某实心边框铝型材出口流速不均匀的现象,改进模具的工作带、阻流块和促流角结构。方法运用专业铝型材挤压成形有限元软件系统,对型材的挤压过程进行分析,模拟稳态挤压成形过程,以速度相对差作为衡量速度均匀程度的指标。结果初始模具结构挤出的型材流速不均匀。通过改变工作带长度、增设阻流块以及增加促流角的方法,使得模具出口处的金属流速变得均匀。结论改进后模具所受的压力更小,可以减小模具的磨损,增加模具寿命,模拟结果与实验吻合。

空心铝型材挤压数值模拟与模具结构优化

对成形某空心铝型材进行挤压模设计和三维建模,采用有限元模拟软件对挤压工艺进行模拟,并计算挤压型材截面上的速度差和速度均方差。通过分析模拟结果的速度分布和速度均方差,采用依次增设阻流块、引流槽和加长工作带的方法,改善挤压模出口流速的均匀性,使速度均方差降至合理范围,以获得最终模具设计方案。

基于有限元的电池盒铝型材挤压模具结构优化

针对复杂结构电池盒铝合金型材在挤压过程中发生的明显翘曲变形问题,使用有限元软件对该型材的热挤压过程进行了数值模拟。基于型材挤压过程中的型材截面速度分布,分析了翘曲变形产生的原因,并提出相应的分流孔、阻流块和工作带的优化解决方案。模拟结果表明:型材各部位挤出速度的差异性是影响整体结构翘曲变形的关键因素;通过将模具的相对出口速度差异控制在±5%以内,可实现零件的整体均匀变形,有效地避免产品的结构变形问题;模拟结果应用到模具的挤压生产,型材零件未产生翘曲变形,平面度检验合格,表明基于截面挤出速度的优化解决方案对于实际生产具有重要的指导意义。

基于Deform-3D的某弹壳收口模具结构优化设计

分析某弹壳收口成形后在斜肩处出现的凹痕问题,提出方案并加以解决。采用Deform-3D成形软件对收口成形过程进行有限元模拟,分析加工过程的应力和应变变化以及区域流线变化,结合材料流动等方面的相关知识对凹痕问题提出解决方案。分析得出是收口模具设计的不合理,两次收口工序的下模尺寸一致,使得弹壳在二次收口工序的下模中处于不受力状态,在成形过程中由于局部受力过大和材料的流动不均匀导致了在弹壳斜肩处发生不均匀变形,使得凹痕缺陷产生,分析后选择改变一次收口的下模尺寸来解决问题,提出两种方案对模具进行结构优化。对两种方案的模拟和生产结果进行比较,发现增大下模口部尺寸,保持下模锥度一致,能够使弹壳成形过程中各部位受力更加均匀,成形效果更好,凹痕缺陷改善更为明显。

C70型敞车枕梁下盖板冲孔冲角模具结构优化

对现有C70型敞车枕梁下盖板冲孔冲角模具中的问题及产生问题的原因进行了分析。采用局部卸料板、聚氨酯弹簧托料、冲断斜刃、增加限位套等方式方法对模具进行了结构优化。通过批量生产验证结果表明,优化结构后的模具降低了操作人员的更换凸模的劳动强度,消除了更换凸模过程中存在的安全隐患和料边飞溅伤人现象,解决了现有模具中存在的问题,取得了良好效果,大大改善了操作人员的生产环境,并为后续此类模具设计提供了技术参考。

载荷映射方法及其在模具结构优化中的探究

载荷映射计算方法依据的主要是映射单元所具有的准确定位的功能，在模具和板料壳单元之间中的四面体单元之间所建立起来的一种相互对应的关系，为构建板料单元节点上的模具网络与成形力之间的载荷映射关系模型，进而能够得到分布在模具表现的一些精确的载荷，本文主要是通过对映射单元的准确定位，构建模具所受载荷与模具网格一一对应的载荷映射关系。

大型复杂截面铝型材挤压过程数值模拟及模具结构的优化

以典型的GDX-11车辆底板型材为例进行模具结构设计,在Simufact 9.0商业软件平台上,采用基于Euler网格描述的有限体积法,实现了大断面复杂截面铝型材挤压过程的数值模拟,获得了挤压过程中金属的流动变形行为.通过模拟发现:采用原始模具挤压时,型材出口处的流速极不均匀,斜筋处出料困难,通过对模具结构进行修改及优化,在斜筋入口处增加引流槽及适当调整分流孔和工作带的尺寸,最终模拟挤出合格的型材,型材端面平整,出口处的流速均匀.

变模温注塑热响应模拟与模具结构优化

现在模具行业发展迅速,很多领域都有模具制造出来的产品,为了使模具制作出来的产品质量越来越好,技术人员已经开始使用变模温注塑工艺制作产品,其关键在于控制注塑时的温度,一般情况下,保证模具表面的温度高于塑料玻璃化转变温度就可以减少产品表面瑕疵量,例如熔接痕、喷射痕等,产品冷却阶段,产品快速冷却以减少注塑成型周期,因此可以看出温度在注塑中的重要性。本文先简要介绍变模温注塑工艺的原理,最后重点分析蒸汽辅助加热变模温控制技术的注塑过程及其优化方法。

半轴齿轮胎模模具结构优化创新及应用

半轴齿轮主要应用于汽车、工程机械、农业机械等的差速器中,是实现左右车轮在转向过程中以不同转速移动的主要部件。本文介绍的是我公司生产的一类半轴齿轮,如图1所示,其轴部长度介于10~30mm之间,工艺为胎模锻锻造工艺,该类零件年需求约10万件,针对传统胎模锻生产过程的劳动强度大及安全性差进行了工艺优化创新,取得了显著效果。

基于Deform-3D的发动机齿轮轴热锻成形结构优化模拟

针对发动机齿轮轴锻件超声波探伤检测出的折叠缺陷,提出了物理实验与有限元数值模拟技术相结合的研究方法。对产生缺陷的样件进行剖切,观察试样剖切面的折叠位置和折叠情况。根据折叠的宏观形貌和发生部位分析缺陷产生原因,采用Deform-3D有限元数值模拟验证所做的理论分析,并依据金属塑性成形理论中的体积不变原理,优化齿盘部纵横向上相关联的预成形上模模具厚度尺寸:在尺寸变化最大处,锻件盘部结构的纵向厚度最大减小了2 mm,圆弧部分横向厚度最大减小了6 mm,确保能够增加一个高17 mm的类蘑菇头结构,达到消除折叠缺陷和保证生产锻件合格的目的。对改进后的模具结构,采用Deform-3D软件二次分析其成形过程来保证模具结构优化后的合理性和可靠性,在消除缺陷的前提下确保预终锻工艺能够连续正常生产出合格锻件。最后,对批量生产的锻件进行抽样探伤以及内部金属流线检验。

空心薄壁铝型材挤压数值模拟与模具优化设计

采用专业铝型材挤压成形有限元软件对空心薄壁铝型材进行分析研究,模拟了稳态挤压成形过程,计算挤出型材断面上的流速均方差,以此作为衡量流速均匀程度的指标,并统计挤出型材的最高温度和最低温度作为衡量型材挤出温度的指标。结果发现初始模具结构中金属材料流速不均匀,型材温度偏高,通过设计二级焊合室及增设阻流块使模具挤压出口速度变得均匀,改善出口流速,降低型材出口温度。此外,还比较了2种优化方法发现增加阻流块的模具温度和所受压力更低,模具的磨损更小,延长了模具使用寿命。

超薄料冲压工艺分析与冲模结构优化

分析了超薄料的冲压工艺,介绍了超薄料冲压模具应用的基本类型,超薄料冲压模具设计要点及模具结构优化。

大型船用曲轴TR法镦锻成形缺陷分析与工艺优化

大型曲轴是大型内燃机的关键零件。针对我国大型船用曲轴锻造中存在的精度低、加工余量大等问题,采用DEFORM-3D软件对其TR镦锻过程进行了数值模拟仿真。通过模拟分析曲轴成形的塑性流动规律,找出了大型船用曲轴曲拐成形过程中的典型缺陷连杆颈和曲柄臂外侧折叠的成因。研究发现,弯曲下模和预锻模设计不合理是造成曲轴锻件折叠缺陷的主要原因;并在此基础上优化了锻件成形的工艺方案,从而为大型曲轴镦锻模具设计提供了科学依据。生产试验表明,采用新的模具结构设计方案,可以有效避免大型曲轴镦锻时的折叠缺陷,所成形的曲轴质量良好。

铝型材挤压模具的CAD技术

UG是一个功能强大的CAD/CAE/CAM软件 ,其三维结构建模功能尤为突出 ;而DELPHI则为面向对象的可视化编程语言 ,界面友好。基于此 ,根据挤压模具的强度设计理论 ,建立约束目标函数 ,对模具的几何结构参数进行优化及其强度计算分析工作 ,最后根据UG的二次开发语言GRIP ,对挤压模具进行参数化设计 ,实行三维结构实体建模。此举可为挤压模具后续的CAE、CAM打下坚实的基础 。