基于CAE分析注射模具结构的优化设计

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注：未注单位均为mm 。

表1

优化结果主要参数对比

比较项目

GB150常规方法计算结果

压力容器法兰标准尺寸［

2］

MATLAB 优化结果（圆整尺寸）操作条件

P N =2.5MPa ，t =50°C P N =2.5MPa ，t =50°C P N =2.5MPa ，t =50°C D i 100010001000δ706440δ2323230δ12020m /kg

208197

150

（3）在命令窗口调用程序

根据给定初始值x1=70，x2=35，在“命令窗口”调用优化程序

x0=［70；35］;lb=zeros （2，1）;

options=optimset

（′display ′，′iter ′，′largescale ′，′off ′）；［x ，fval ，exitflang ，output ］=fmincon （@myfun ，x0，［］，［］，［］，［］，lb ，［］，@mycon ，options ）

（4）运行结果

x=［31.5683，21.1023］

T fval=124.5569

由上述计算结果，参照文献［2］整体法兰锥颈大、小端厚度比列关系，经圆整得到大端厚度δ2=30mm ，法兰有效厚度δ=40mm 。4.3.2

优化结果比较与分析

如果法兰优化设计后质量减轻的比率为浊＝常规方法设计的质量－优化方法设计的质量

＝208-150150=0.37

则表明整体法兰经优化设计后的效果是十分明显的。在同等条件下，利用优化设计方法获得的优化解与常规设计方法获得的主要参数比较如表1所示。结果显示，按照优化方法和利用MATLAB 优化工具箱提供的算法

进行设计，不仅优化方法可靠，而且能够实现法兰质量的最小化。5

结语

从理论上来讲，基于MATLAB 算法获得的法兰优化

尺寸，尽管能满足规定提出的强度要求，且具有较好的使用性能，但法兰连接设计是一个较为复杂的系统问题，它涉及到垫片类型、结构形式、密封面性形式以及材料选择等因素。尤其是密封元件以及各组成部分在材料、结构、尺寸等方面的相互制约，更决定了它是一个多参数系统优化

问题，因此，对整体法兰优化设计仍需要作进一步研究。

［参考文献］［１］GB150-89钢制压力容器［S ］.北京：中国标准出版社，1998.［2］JB4700-4707-92压力容器法兰［S ］.北京：气象出版社，1992.

（编辑明涛）

作者简介：邢晓林（1957-），男，副教授，主要从事化工过程装备的可靠性

分析与优化设计研究，以及化工设备与压力容器教学工作。

收稿日期：2008-04-30

基于CAE 分析注射模具结构的优化设计

唐光胤，白万民

（西安工业大学机电工程学院，西安710032）

1引言

工程塑料制品具有密度小、比强度高、电绝缘、隔热、

耐化学腐蚀、容易成型加工等优异性能，因而广泛应用于精密仪器、

电子仪表、航空航天、汽车工业、光学仪器、办公设备、家用电器和日用品等行业中，而且有的行业还出现了金属零件塑料化的趋势，因此，与工程塑料相关的塑料成型模具的增长十分迅速，特别是注射成型模具，在塑

料成型模具产量中占有极大的比重，因而在模具界也倍受关注。

一副结构合理的注射模不仅能顺利地生产出高质量的塑件，还可以简化模具的加工过程和提高生产效率，从而降低生产成本并提高附加值。同时，注射成型还是一个复杂的加工过程，注射模具的设计和制造以及注射成型过程分析是一个繁重的任务，仅靠设计人员的经验和模

摘要：模具结构的优化设计对于塑件的质量和生产效率有着非常重要的作用。结合具体制件，用注塑模拟软件

ＭＯＬＤＦＬＯＷ进行分析各种缺陷，在此基础上引导模具设计。

关键词：

模具结构；优化设计；ＭＯＬＤＦＬＯＷ中图分类号：ＴP391文献标识码：Ａ文章编号：１００２－２３３３（２００8）08－００５３－０２

Optimization Design of the Feeding System for Injection Mold Based on CAE Analysis

TANG Gang-yin,

BAI Wan-ming

（School of Mechanical and Engineering,Xi ’an Technological University,Xi ’an 710032,China ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Optimization design of the struction for injection mold greatly influences the product quality and production efficiency.In this paper,it makes detailed different disfigurement of the injection mold on concrete product using the MOLDFLOW.The mould was lead to design based on the analysis.

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：struction of injection mold;optimization design;MOLDFLOW

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机械工程师２００8年第8期

专题报道

有限元分析/优化设计

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