基于统一网格的塑件成型与模具结构一体化分析

针对精密注射成型对模具变形准确预测的需求,基于CAD模型生成了统一的塑件成型分析与模具结构分析网格,实现了成型分析结果数据到结构分析的无缝输入。利用自主开发的注射成型过程仿真系统和ANSYS软件,进行了一体化分析研究。针对某型号航天产品的研发,分别开展了模具在最大注射压力、热应力及二者共同作用下的模具变形CAE分析,有效校核了模具的刚度,保证了产品的顺利成型与尺寸精度。

注射模三维温度场的数值分析

考虑到注射模的结构特点(型腔为狭缝面,冷却孔细长),通过边界方程及边界梯度方程的耦合,推导出求解注射模三维温度场的边界积分方程,并给出了计算基本解积分的数值方法及高阶奇异积分的解析方法;最后通过实例说明了数值分析在冷却系统设计中的应用.

塑料注射成形全过程计算机模拟

对塑料注射成形流动、保压和冷却过程中热传递行为进行计算机模拟，通过迭代求解耦合参数单元的温度值，实现注射成形流动、保压和冷却全过程的耦合迭代分析。

注塑模具随形冷却的分析及优化

对注塑模具冷却系统进行传热分析,得出了影响模具冷却的3个主要因素:冷却道的直径、相邻冷却道之间的距离及冷却道距模具表面的距离;改进了传统冷却设计方法,提出了模具随形冷却的"以面到体"设计方法;以台灯后壳为例,设计了模具冷却的均匀性试验和正交试验,并应用Moldflow软件对各组试验进行仿真分析,用直观对比法与极差分析法分析仿真结果,得出最佳试验数据,并同传统冷却进行比较,结果表明,模具温度降低11.40%,翘曲变形量降低9.32%。因此该方法可以明显提高模具冷却系统的冷却效果。

复杂曲面注塑产品模型集成分析技术

基于 Hele-Shaw流动模型 ,研究了具有复杂曲面特征的注塑产品模型集成分析的技术方法 ,给出了在建立曲面型产品 CAD特征实体模型时 ,考虑产品在结构上的可分析性 ,并按照该产品 CAD几何形状的厚度分布对 CAE网格单元模型附加其厚度属性信息的技术构架和实施方法。通过对影响注塑产品型腔充模流动过程的重要参数——流动率与 CAE网格单元模型关系的研究 ,用数值仿真方法对两型腔钟表前后壳体注塑产品进行了 CAE分析 ,其结果接近试验过程 ,从而验证了模型集成方法的有效性和准确性。

注塑成型CAE技术的应用及发展

HSCAE6．20是华中科技大学塑性成型模拟及模具技术国家重点实验室近期推出的商品化塑料注射成型过程集成化仿真系统。本文对HSCAE6．20的基本功能、实现原理、技术特色、实验验证和实际应用作了系统而简要的介绍。

基于ANSYS的热嘴传热模拟分析及模具设计

以饰条热流道注塑模为例,基于ANSYS软件对热嘴进行传热模拟分析,研究不同流道板接触温度、不同模具接触温度、不同材质对流道内壁表面温度分布的影响,发现前两者对热嘴轴向温度分布均匀性影响较小,而材质的热传导系数对温度分布均匀性有显著影响。最后根据产品的结构需求,基于传热与模流分析结果,进行饰条热流道注塑模具结构设计。实践证明,该模具运行可靠,塑件质量满足要求。

基于ANSYS的浇口套冷却系统研究

为了降低注塑模浇口套工作时的使用温度,减小其形变以提高使用寿命,课题组以风扇叶片注塑模为例研究注塑过程中高温、高压熔融塑料对浇口套结构的影响。利用有限元软件ANSYS在注塑模型腔最大压力下对注塑模浇口套进行结构研究,在此基础上根据热弹性耦合理论对其进行热力耦合分析,发现在型腔压力一定时注塑模温度增高会导致浇口套形变增加,影响浇口套的使用寿命;故提出一种浇口套冷却系统,并利用ANSYS CFX进行传热流动分析。研究结果表明:冷却系统能明显降低浇口套工作时的使用温度。研究达到了减小注塑模浇口套形变、提高其使用寿命的目的。

微孔发泡注塑隔热模具涂层热模拟优化分析

从环境影响和控制成本的角度考虑,得到高表面质量的微发泡制品具有一定的难度。通过添加模具涂层实现被动成型温度的控制已经受到了极大的关注。在该研究中,将不同厚度ZrO_(2)材料涂覆在模具型腔表面,使用P20作为模具材料进行微孔注塑成型PP熔体,通过使用Ansys Workbench正交模拟优化分析熔体与模具的界面温度,模拟结果显示涂层厚度对界面传热速率影响最为显著,最终得到在ZrO_(2)涂层作用下最优参数组合:模具温度60℃,熔体温度240℃,涂层厚度0.4 mm,为改善微发泡制品表面质量提供数据支持。