基于有限元分析的塑料注塑成型模具设计
moldflow分析报告
Moldflow塑件模具设计有限元仿真计算分析报告一、问题的提出随着塑料零件在几乎所有行业中应用的不断拓展以及在削减成本并缩短上市周期方面承受的压力不断加大，企业对能够实现塑件产品和注塑模具的优化设计能力尤为重视。
Autodesk_Moldflow注塑成型仿真软件是Autodesk数字样机解决方案的一部分，提供能够帮助制造商验证和优化塑料零件和注塑模具的设计，并研究注塑成型工艺流程的工具。
Moldflow软件是应用质量守恒、动量守恒、能量守恒方程式，配合高分子材料的流变理论和有限元数值求解法所建立的一套描述塑料射出成形之热力历程与充填、保压行为模式，经由人性化接口的显示，以获知塑料在模穴内的速度、应力、压力、温度等参数之分布，塑件冷却凝固以及翘曲变形的行为，并且可进一步探讨成形之参数及模具设计参数等关系。
下面以简单塑件作为分析对象，利用Moldflow软件分析其最佳浇口位置以及缺陷的预测。
二、有限元模型的建立（1）新建模型。
在三维设计软件PRO/E中设计的简单塑件如图1-1所示，将其保存为STL文件格式，注意设置好弦高。
图1-1（2）新建工程。
启动Moldflow软件，主界面如图1-2所示，选择“文件”，“新建项目”命令，如图1-3所示。
在“工程名称”文本框中输入“lianpen”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。
此时在工程管理视窗中显示了“lianpen”的工程，如图1-4所示。
图1-3 图1-4图1-2（3）导入模型。
选择“文件”，“输入”命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。
选择STL文件进行导入。
选择文件“lianpen.stl”。
单击“打开”按钮，系统弹出如图1-5所示的“导入”对话框，此时要求用户预先旋转网格划分类型（Fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫米。
图1-5单击“确定”按钮，脸盆模型被导入，如图1-6所示，工程管理视图出现“lp1_study”工程，如图1-7所示，方案任务视窗中列出了默认的分析任务和初始位置，如图1-8所示。
塑料模具设计常见问题及改进方法
塑料模具设计常见问题及改进方法塑料模具是塑料制品生产的关键工具，其设计质量直接影响着产品的成型质量和生产效率。
在塑料模具设计过程中，常会遇到一些常见问题，例如设计不合理、成型不良等。
本文将介绍塑料模具设计常见问题及改进方法。
一、常见问题1.设计不合理在塑料模具设计过程中，设计不合理是最常见的问题之一。
设计不合理会导致模具结构复杂、易损件过多、成本增加等问题。
这些问题都会影响模具的使用寿命和生产效率。
2.成型不良成型不良也是常见的问题之一。
成型不良可能是由于模具设计不合理、材料选择不当、成型参数设置不正确等原因导致的。
成型不良会影响产品的质量，甚至导致生产事故。
3.模具寿命短模具寿命短是塑料模具常见问题之一。
模具寿命短可能是由于材料选择不当、表面处理不到位、使用条件不合理等原因导致的。
模具寿命短会增加生产成本，降低生产效率。
4.技术水平低一些塑料模具设计人员技术水平低也是常见问题。
技术水平低会导致设计不合理、制造精度低、模具寿命短等问题。
5.应力集中在塑料模具设计中，应力集中也是一个常见问题。
应力集中可能导致模具开裂、损坏等问题，从而影响模具的使用寿命和生产效率。
二、改进方法为了解决设计不合理的问题，可以通过优化设计来改进。
优化设计可以减少模具结构复杂度、减少易损件、降低成本等。
优化设计可以采用CAD软件进行模拟分析，找出设计不合理的地方并进行改进。
2.增加冷却系统成型不良的问题可以通过增加冷却系统来改进。
增加冷却系统可以有效降低成型温度、缩短成型周期、提高产品质量。
合理的冷却系统设计可以通过有限元分析和实验验证。
3.优化材料选择模具寿命短的问题可以通过优化材料选择来改进。
优化材料选择可以选择抗磨损、抗腐蚀、高强度的材料，从而提高模具的使用寿命。
还可以采用表面处理技术来提高模具的使用寿命。
为了解决技术水平低的问题，可以通过提高技术水平来改进。
提高技术水平可以通过培训、学习、实践等方式来进行。
提高技术水平可以提高设计水平、精度水平、制造工艺水平等。
塑性成形过程中的有限元法
塑性成形过程中的有限元法金属塑性成形技术是现代化制造业中金属加工的重要方法之一。
它是金属材料在模具和锻压设备作用下发生变形，获得所需要求的形状、尺寸和性能的制件的加工过程。
金属成形件在汽车、飞机仪表、机械设备等产品的零部件中占有相当大的比例。
由于其具有生产效率高，生产费用低的特点，适合于大批量生产，是现代高速发展的制造业的重要成形工艺。
据统计，在发达国家中，金属塑性成形件的产值在国民经济中的比重居行业之首，在我国也占有相当大的比例。
随着现代制造业的快速发展，对塑性成形工艺分析和模具设计提出了更高的要求。
如果工艺分析不完善、模具设计不合理或选材不当，产品将不符合质量要求，导致大量不良品和废品，增加模具的设计制造时间和成本。
为了防止缺陷，提高产品质量，降低产品成本，国内外许多大公司、企业、高校和研究机构对塑料成型件的性能进行了大量的理论分析、实验研究和数值计算，通过对成形过程中应力应变分布及变化规律的研究，试图找出各零件在产品成形过程中遵循的共同规律和机械失效所反映的共同特征。
由于影响塑性成形过程的因素很多，一些因素，如摩擦和润滑、变形过程中材料的本构关系等，还没有被人们充分理解和掌握。
因此，到目前为止，还无法对各种材料和形状零件的成形过程做出准确的定量判断。
由于大变形机理非常复杂，塑性成形研究领域一直是一个充满挑战和机遇的领域。
一般来说，产品研究与开发的目标之一就是确定生产高质量产品的优化准则，而不同的产品要求不同的优化准则，建立适当的优化准则需要对产品制造过程的全面了解。
如果不掌握诸如摩擦条件、材料性能、工件几何形状、成形力等工艺参数对成形过程的影响，就不可能正确地设计模具和选择加工设备，更无法预测和防止缺陷的生成。
在传统工艺分析和模具设计中，主要还是依靠工程类比和设计经验，经过反复试模修模，调整工艺参数以期望消除成形过程中的产品缺陷如失稳起皱、充填不满、局部破裂等。
仅仅依靠类比和传统的经验工艺分析和模具设计方法已无法满足高速发展的现代金属加工工业的要求。
有限元分析技术在塑料包装模具开发中的应用
前言塑料主要是以合成树脂为基本成份，经加入填充剂、功能添加剂、加工助剂等辅助材料后，可以做成各种“可塑性”的材料[1]。
它具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观，制品形式多样化、便于加工、运输、回收等特点，广泛应用于食品包装材料、日用品、化妆品等快消品领域。
人类的生产生活离不开塑料制品，塑料制品无处不在，大的方面如汽车、飞机、轮船中的塑料部件，小到我们日常使用的电脑、手机、水杯、化妆品和食品容器，遍及各个角落，而这些塑料制品的生产，都离不开一个重要环节，那就是塑料成型品模具的设计。
1. 塑料吹塑成型技术概述塑料的加工主要有中空吹塑成型工艺、压塑成型工艺、注塑成型工艺、挤塑成型工艺。
其中，塑料吹塑成型工艺中，需要加热至玻璃化转变温度或熔点以上，而后置于模具中吹制进行冷却定型，将制品从高弹态或熔融状态冷却至玻璃态。
其中采用挤出吹塑成型在吹塑制品中占75%，注射吹塑成型占24%，其它吹塑成型约占1%。
模具的设计结构以及加工冷却效果对于制品的壁厚分布和生产效率有着极其重要的影响[2]。
有限元分析技术在塑料包装模具开发中的应用宋利君张雅君邓玉明陈琛王兴（内蒙古伊利实业集团股份有限公司）摘要：本文以常见的中空塑料成型品加工模具的开发为例，介绍了有限元分析工具在模具开发过程中的重要作用，并系统阐述了有限元分析方法的原理、仿真软件分类、国内外发展历程及现状，并对有限元分析软件在不同材质的塑料成型品加工仿真分析适用情况进行了阐述。
关键词：有限元分析中空成型品金属模具仿真模拟Application of Finite Element Analysis in Plastic Mould DesignSong Lijun Zhang Yajun Deng yuming Chen chen Wang xing（Inner Mongolia Yili Industrial Group Co., Ltd.）Abstract：Taking the development of common hollow plastic moulds as an example, the article introduces the important role of finite element analysis tools in the development of moulds，and systematicallyexpounds the principle of finite element analysis method, the classification of simulation software,the development history and current situation at home and abroad, and the application of finiteelement analysis software in the simulation analysis of plastic moulds with different materialswaselaborated.Keywords：finite element analysis Blowmoldingproducts metal mould simulation2. 应用于塑料加工领域的计算机辅助技术常用的产品开发设计过程，一般先是提出设计理念，依据设计概念绘制设计图纸，在完成设计图绘制后，需要制作可以测试小规模加工效果的单腔实验模具、之后上机进行制作效果测试加工、而后对加工出来的塑料制品进行诸如承压、跌落、耐破等加工效果的测试，依据测试结果对加工模具结构进行优化、重新设计模具，之后再用重新设计的模具对塑料制品进行生产加工。
PMMA材料注塑成型温度拟合模型的建立
PMMA材料注塑成型温度拟合模型的建立PMMA材料是一种常见的注塑成型材料，具有良好的透明性和耐候性。
在注塑成型过程中，温度是一个非常重要的参数，它直接影响到产品的质量和性能。
因此，建立一个准确的温度拟合模型对于优化注塑成型工艺具有重要意义。
在建立温度拟合模型之前，我们首先需要了解PMMA材料的热性能。
PMMA 材料的熔融温度通常在160℃至200℃之间，熔融温度过高会导致材料分解，熔融温度过低则会导致材料无法充分熔融。
因此，在注塑成型过程中，我们需要控制好熔融温度，以确保材料能够在适宜的温度范围内熔融。
为了建立温度拟合模型，我们可以利用实验数据来进行拟合。
首先，我们需要收集一系列注塑成型试样的温度和注射压力数据。
然后，我们可以利用多元回归分析的方法来建立温度拟合模型。
多元回归分析可以帮助我们确定温度和注射压力之间的关系，并找出最佳的拟合曲线。
在进行多元回归分析之前，我们需要对数据进行预处理。
首先，我们需要对温度和注射压力进行归一化处理，以消除量纲差异对分析结果的影响。
其次，我们需要进行数据清洗，排除异常值和噪声数据，以确保分析结果的准确性。
在进行多元回归分析时，我们可以选择不同的拟合函数来建立温度拟合模型。
常用的拟合函数包括线性函数、多项式函数、指数函数等。
我们可以通过比较不同拟合函数的拟合优度来选择最佳的拟合函数。
建立温度拟合模型之后，我们可以利用该模型来进行注塑成型工艺的优化。
通过调整温度参数，我们可以控制材料的熔融程度和流动性，从而获得更好的产品质量和性能。
同时，温度拟合模型还可以帮助我们预测不同注塑工艺条件下的温度分布和变化趋势，为工艺参数的选择提供参考依据。
除了温度拟合模型，我们还可以利用其他方法来优化注塑成型工艺。
例如，我们可以利用有限元分析方法来模拟注塑成型过程中的温度场和应力场，从而优化模具设计和工艺参数的选择。
另外，我们还可以利用实验设计方法来进行参数优化，通过设计合理的实验方案，快速找到最佳的注塑工艺条件。
基于Moldflow与Abaqus的注射成型及模具结构联合仿真分析
第32卷第2期 2018年2月中国塑料CHINA PLASTICSVol . 32，No . 2 Feb . 2018基于M o ld flo w 与A b a q u s 的注射成型及模具结构联合仿真分析翟林，韩国泰，胡海朝，张建新(天津中德应用技术大学机械工程学院，天津300350)摘要：基于Moldflow 平台，针对“固定套”注塑模具进行最佳注塑仿真分析，以获取最大型腔压力参数作为输出，然后在有限元软件八baqus 平台上，利用Moldflow 工艺参数为依据，对“固定套”注塑模具的相关模板进行形变仿真，以验 证模具结构的可靠性。
结果表明，基于Moldflow 与八baqus 的联合仿真，可以在满足成型要求的情况下，有效的评估模 具的结构性能，为注塑模具的顺利试模成功提供了可靠保证。
关键词：注塑模具;分析流程;模具变形;Abaqus 软件;Moldflow 软件中图分类号：TQ 320. 66 文献标识码：B 文章编号= 1001-9278(2018)02-0128-06DOI ：10. 19491/j . issa 1001-9278. 2018. 02. 021Structural Analysss of Injection Moulds Based on Moldflow and Abaqus Softwares(School of M echanical Engineering，Tianjin Sino-Germ an University of Applied Sciences，Tianjin 300350^ China )Abstract ： In this work ， an optimal simulation analysis for the injection-molding process was conducted for the ‘ fixed sleeve ’ injection mould using the Moldflow software and then the maximum cavity pressure parameters were obtained as an output . Based on the process parameters obtained from the Moldflow analysis and using the ABAQUS software，a deformation simulation was performed for the template related to the ‘ixed sleeve ? injection mould to verify the reliability of mould structure . The results indicated that a combination of the simulationsbased on MoldFlow and ABAQUS softwares could effectively evaluate the structural performance of the mold in ca^e of meeting the molding requirement，which provided a reliable guarantee for the ^u :ce^s of injection-molding tests .Key words ： injection mould ; analysis process ; mould deformation ； Abaqus software ; Moldflow software对于各类注射成型模具而言，从设计模具图纸到 Abaqus 以通用有限元专业分析仿真软件著称于各行试模获取产品的过程，实际上是将电脑图纸变成实物各业。
塑料模具型芯偏移的有限元分析1
塑料模具型芯偏移的有限元分析摘要模具行业在国民经济中占有很大比重，是工业发展的支柱产业之一。
模具广在机械电子、汽车仪器仪表、通信电子仪器、建筑机械、玩具用品、家用电器和轻工业等行业得到了广泛应用。
本论文主要对塑料模具的型芯偏移进行分析，有moldflow软件对结论进行验证，得出某些塑料模具在一些参数条件下的型芯偏移程度。
塑料模具在工作过程中，塑料模具型芯由于受到熔体压力的作用，可能因强度不足产生塑性变形，也可因为刚度不足导致溢料飞边，从而降低塑料制品精度和成型质量，造成不必要的经济损失。
因此，做型芯偏移的分析很有必要和现实意义[1]。
本文用模具有关知识和对proe软件的造型及分析软件moldlfow，对塑料模具在熔体压力作用下，型芯产生的偏移进行实际分析研究，应用强大的有限元分析软件moldflow进行校核，做出有益于实际的型芯偏移的一些参数设置，对实际操作过程中有益于减小偏移的参数设置。
文中所有结论可以为塑料模具实际设计作参考，通过应用本文的塑料模具参数设置，可以使模具设计人员减少模具设计时间，节约成本，增加模具使用寿命，降低模具设计与加工成本，能够有效的防止模具因刚度或强度不足而失效。
关键字塑料模具/有限元分析/变形FINITE ELEMENT ANALYSIS OF PLASTICMOLD CORE OFFSETABSTRACTThe mold industry is one of the pillar industries of the national economy. The molds are widely used in machinery, electronics, automotive, instrumentation, communications, construction, toys, household appliances and light industry and other industries, is one of the pillar industries of the world economy.In this paper, offset analysis, the core of the plastic mold Moldflow software to verify the conclusions drawn some plastic mold core offset some of the parameters under the conditions extent.Plastic mold in the course of their work, plastic mold core due to melt pressure, may be due to lack of strength plastic deformation can also be caused due to insufficient stiffness flash flash, thereby reducing the accuracy of the plastic products. Therefore, do core shift analysis is necessary and practical significance.Mold the knowledge and proe software modeling and analysis software moldlfow plastic mold core melt pressure offset the actual analysis, and application of powerful finite element analysis software Moldflow be checked and doa benefit of the actual core offset some parameter settings, parameter settings to reduce the offset in the actual operation process.Proe model of this paper, a content analysis model are established according to the actual situation, the powerful finite element analysis the software Moldflow analysis of the model validation, all the conclusions well-founded; paper all the conclusions can be applied to the mechanical design of plastic mold,provides a strong theoretical support for the mold designer.Plastic mold through the application of this parameter is set, the mold designers to reduce mold design time and cost savings, increase the service life of the mold, reducing mold design and processing costs, can effectively prevent mold fail due to lack of stiffness or strength.KEY WORDS plastic mold, finite element analysis, deformation1 绪论1.1塑料模具的发展现状源于传统金属铸造产生了塑料模具行业，现今壤括了各种用于金属和非金属快速成形的模具装备。
7材料成型过程的计算机模拟——MOLDFLOW
7材料成型过程的计算机模拟——MOLDFLOW MOLDFLOW是一种用于模拟材料成型过程的计算机软件。
它通过计算机模拟，可以预测和优化塑料制品成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。
本文将详细介绍MOLDFLOW的工作原理、应用和优势。
MOLDFLOW的工作原理主要基于有限元分析（FEA）方法。
它将整个成型过程分为多个时间和空间步骤，并对每个步骤中的物理过程进行数值模拟。
通过对塑料的熔融、流动、冷却和固化等过程的模拟，MOLDFLOW能够提供详细的信息，如温度分布、流动速度、塑料填充和压力分布等。
同时，MOLDFLOW还可以通过计算机模拟来预测和优化成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。
MOLDFLOW的应用范围非常广泛。
它可以用于注塑成型、吹塑成型、压缩成型、挤出成型等各种材料成型过程的模拟和优化。
在注塑成型中，MOLDFLOW可以帮助优化模具设计、材料选择和加工参数，从而提高产品质量和生产效率。
在吹塑成型中，MOLDFLOW可以预测和优化瓶嘴的形状和位置，从而改善瓶子的气密性和外观。
在挤出成型中，MOLDFLOW可以模拟材料的流动和变形，从而改善挤出产品的尺寸精度和表面质量。
MOLDFLOW的优势主要体现在以下几个方面。
首先，它能够通过计算机模拟来预测和优化成型过程的缺陷和问题，从而节省了传统试验方法所需的时间和成本。
其次，MOLDFLOW可以提供详细的信息，如温度分布、流动速度、塑料填充和压力分布等，从而帮助工程师更好地理解材料的行为和成型过程的变化。
此外，MOLDFLOW还可以进行多场耦合分析，如热-流体耦合分析、应力-应变耦合分析和热-机械耦合分析等，从而更全面地研究材料成型的多种物理过程。
总之，MOLDFLOW是一种用于模拟材料成型过程的计算机软件。
它通过计算机模拟，可以预测和优化塑料制品成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。
MOLDFLOW的工作原理基于有限元分析方法，它能够模拟塑料的熔融、流动、冷却和固化等过程，并提供详细的信息。
注塑模设计的发展史
①澳大利亚所公司的1系统.
也是20世纪70年代率先推出的注塑模流动分析软件,具有流动分析、冷却分析、翘曲分析、收缩分析、结构应力分析、注塑机参数优化、气体辅助注塑分析、塑件纤维取向分析、中型面自动生成、热固性塑料流动与融合分析等功能.
②美国丁汉公司的系统.
从1972年开始,加拿大化学工程系教授领导的研究小组对注塑成形工艺的计算机模拟、过程控制和塑料性能试验等进行了系统研究,在此基础上建立了注塑工艺过程计算机模拟集成系统,从领导的注塑模科研组从1974年开始对注塑模技术进行了深入研究,先后建立了注塑过程流动、保压、冷却的一维、二维和三维数学模型,开展了塑料熔体流变性能和热性能的实验研究,创立了流道平衡计算的数学模型.经过20多年的研究和发展,注塑模设计计算机辅助技术已进入实用阶段.目前,市场上比较流行的用于注塑模设计的软件系统主要有:
③美国公司的④美国也丁公司的系统.
它也是一个通用的系统,具有很强的参数化特征造型功能.另外它还包含一个专用的模具设计模块,使模具设计更为方便和直观.
⑤美国30尺公司的系统.
是一个通用机械处系统,采用主模型参数化方法进行三维产品模型设计,并首次采用技术.另外它的有限元分析及处理功能强大.
大型模具系统注塑成型过程中传热行为的数值模拟
大型模具系统注塑成型过程中传热行为的数值模拟王犇;李旭东【摘要】为了研究大型整体式模具系统在注塑成型工艺流程中各个阶段内模具表面温度分布规律以及相应的模具系统内各个部分的热交换效应,基于ABAQUS有限元分析平台对注塑成型用的大型整体式模具系统进行拟实性传热行为的数值模拟.结果表明:高温塑料熔体在型腔内流动的过程中,模具表面温度沿熔体流动方向呈梯度分布,注射结束后,透明预制件表面温度分布不均匀且低于芯部温度.此外,随形管道造成透明预制件内外表面冷速不同,对制件区域性能的一致性有显著影响.通过对模具系统注塑过程热交换效应的模拟再现,为工程实际中模具系统结构上的设计优化提供理论依据.【期刊名称】《甘肃科学学报》【年(卷),期】2018(030)004【总页数】7页(P119-125)【关键词】模具系统;注塑成型;传热行为;模具温度;数值模拟【作者】王犇;李旭东【作者单位】兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州 730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TQ320.66注塑成型是将热塑性或热固性塑料加热转变为熔融状态,然后将熔体注射到型腔中并经过一定的工艺条件或工艺设置,将熔体冷却为各种复杂结构的制件的成型过程。
注塑成型是重要的塑料制品成型方式,适于大批量生产形状复杂、尺寸要求精确的塑料制品,注塑成型工艺非常复杂,成型制品质量受到模具设计参数,材料性能参数及充填、保压和冷却过程中工艺参数等许多因素的影响[1]。
传热过程是注塑成型过程中最重要的部分之一[2],其中注塑模具的温度大小及其分布是影响制品品质的重要因素,尤其是型腔壁面温度,模具的预热及冷却系统设计和注塑工艺设置都会考虑该重要参数,制品的形变量、尺寸精度、力学性能以及表面质量都受到模具温度的影响[3]。
模具温度过高,会使塑料制品收缩率增大,尺寸精度下降,表面产生花斑,并导致脱模困难;模具温度过低,使得塑料熔体粘度降低,流动阻力增大,导致物料交联固化不充分,机械强度受影响。
大型塑料托盘注塑成形分析的FEA模型创建
Ｍｏｕｌｄｓ＆Ｄｉｅｓ模具技术＆馕具坟不大型塑料托盘注塑成形分析的ＦＥＡ模型创建段贤勇①②何顺荣①（①合肥工业大学材料科学与工程学院，安徽合肥２３０００９；②安徽机电职业技术学院，安徽芜湖２４１０００）摘要：以大型复杂结构的塑料托盘为例，系统地介绍了综合使用ＭｏｌｄｆｌｏｗＣＡＤＤｏｃｔｏｒ及ＭｏｌｄｆｌｏｗＰｌａｓ・ｔｉｃｓＩｎｓｉｇｈｔ软件将三维ＣＡＤ模型转换为可供注塑成形分析的ＦＥＡ模型，对于建立复杂塑件成形分析的ＦＥＡ模型具有一定的借鉴意义。
关键词：ＦＥＡ成形分析ＭＰＩ中图分类号：ＴＰ３９１．７文献标识码：ＡＦＥＡＭｏｄｅｌＣｒｅａｔｉｏｎｏｆＩｎｊｅｃｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｉｎＬａｒｇｅＰｌａｓｔｉｃＰａｌｌｅｔＤＵＡＮＸｉａｎｙｏｎｇ①②－ＨＥＳｈｕｎｒｏｎｇ①（（亘）ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。
ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－Ｈｅｆｅｉ２３０００９，ＣＨＮ；（窑）ＡｎｈｕｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。
Ｗｕｈｕ２４１０００，ＣＨＮ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇａｌａｒｇｅｐｌａｓｔｉｃｐａｌｌｅｔａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ。
ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｈｏｗｔｏｃｏｖｅＨＣＡＤｍｏｄｅｌｔｏＦＥＡｍｏ—ｄｅｌｂｙｕｓｉｎｇＭｏｌｄｆｌｏｗＣＡＤＤｏｃｔｏｒｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄＭｏｌｄｆｌｏｗＰｌａｓｔｉｃｓＩｎｓｉｇｈｔｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｈｉｃｈｇｉｖｅｓｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｃｏｍｐｌｅｘｐｌａｓｔｉｃｐａｒｔｓＦＥＡｍｏｄｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＥＡ；ＩｎｊｅｃｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓ；ＭＰＩ当前，随着我国制造业的高速发展，塑料成形技术在汽车制造业、电子电器和日用消费品等行业中得到广泛应用，使得注塑模具制造业得到了迅猛发展，对注塑模具设计和制造的精度和周期要求也越来越高。
基于有限元分析软件的注塑模具刚度和强度分析
・
２ ０ １ ３年 第 ２ ５ 卷 第 ４期
４ ４ ・
Ｍ ＯＤＥＲＮ ＰＬＡＳ ＴＩ ＣＳ ＰＲｏＣＥＳＳ Ｉ
基 于 有 限 元 分 析 软 件 的 注 塑 模 具 刚 度 和 强 度 分 析
ｍｉ ｎｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｓ ｉ ｆ ｆ ｎｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎｇ ｔ ｈ ｉ ｓ ｒ ｅ ｇ ａ ｒ ｄ ｅ ｄ ａ ｓ ａ ｉ ｎｐｕ ｔ ｃ ｏｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ， ａ ｎｄ
ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｏ ｌ ｄ ｃ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ ａ ｒ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｏ ｆ Ａｎ ｓ ｙ ｓ ｗｏ ｒ ｋ —
注塑模 具是 一种 高技术 含量 、 高经验 附加值 的成 型装备 。在 注塑 模具 行业 ， 运 用计 算机 辅 助
工程 （ Ｃ Ａ Ｅ ） 技术取得 了许 多研究成 果＿ １ ］ ， 对模具
腔 ３ Ｄ 几 何 模 型 导 入 有 限 元 分 析 软 件 Ａｎ ｓ ｙ ｓ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ中 ， 选 取其 所用 的材 料 为模 具 钢 ， 材 料 参数 ： 弹性模 量 ２ ． ２ ×１ ０ ＭＰ ａ ， 柏松 比 ０ ． ２ ５ ， 密度 ７ ． ８ ×１ ０ ｇ ／ ｍｍ。 ， 许 用 应用 ３ ０ ０ ＭＰ ａ 。采
Ｇｅ ｎ ｇ Ｔｉ ｅ Ｔｕ Ｗｅ ｉ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｙａ ｎ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｎ Ｌｖ Ｊ ｕ ｎ ｚ ｈ ｉ
（ Ｃｏ ｌ ｌ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ。
注塑模具的设计及其热分析
注塑模具的设计及其热分析摘要：本文介绍注塑模具设计生产翘曲测试样本以及为了获得残余热应力的影响,在模具中执行热分析。
这项技术、理论、方法在注射模具设计中必须被考虑运用。
在商业计算机上使用13.0版本的计算机辅助设计软件UG进行模具的设计。
使用商用有限元分析软件LUSAS分析家分析发现并揭示由于试样的冷却不均匀使塑件存在残余热应力的分析报告。
该软件提供模型的温度等高线分布图并通过注塑周期时间响应曲线绘制温度变化曲线。
结果表明与其它区域相比收缩更可能会发生在冷却渠道附近。
模具这种不平衡的冷却效果有助于不同区域翘曲的产生。
关键词：注塑模具设计热分析1．引言塑料工业被列为一个数十亿美元的产业，是世界上增长最快的行业之一。
在日常生活中几乎所有的用品都离不开塑料，而大多数这些塑料都可以用注塑的方法生[ 1 ]。
众所周知注塑成型加工是以较低的成本生产各种形状复杂的几何体产品[ 2 ]。
注塑成型加工是一个循环过程。
在注塑过程中有四个重要的阶段。
这四个阶段是加料阶段、保压阶段、冷却阶段和顶出顶出。
塑料注塑成型加工首先是往注射机料斗中添加树脂和适当的添加剂，并加热塑料注射机的料斗到喷嘴部分[ 3 ]。
在注射温度下模具型腔充满热聚合物熔体，在模具型腔填满后的保压阶段，更高压力下更多的聚合物熔体装入型腔，以补偿前期聚合物凝固引起的收缩。
接下来是模具的冷却阶段，塑件在排出前被冷却到足够的强度。
最后一步是顶出阶段，模具开模同时顶出塑件，然后模具再次合上并开始下一个周期。
事实证明设计和制造理想性能的高分子注塑成型零件是一个昂贵的工程，包括反复修改加工，在模具设计任务中，设计模具明确附加几何结构，核心方面通常包括相当复杂的凸凹面[5]。
为了设计模具必须考虑许多重要的设计因素。
这些因素分别是模具的尺寸、型腔数、型腔的布局、浇注系统、浇口系统、收缩和顶出机构[ 6 ]。
在模具的热分析中，其主要目的是分析影响残余热应力或压力对产品尺寸的影响。
浅析使用有限元分析的注射模具设计
浅析使用有限元分析的注射模具设计注射模具是工业生产中常用的模具类型，它可以为塑料制品的生产提供必要的支持。
在注射模具的设计和制造过程中，有限元分析是一种非常重要的工具，可以帮助工程师评估模具的结构和性能，以确保其质量和可靠性。
本文将从有限元分析的基本概念、注射模具的结构、有限元分析在注射模具设计中的应用等方面，进行深入解析和探讨。
一、有限元分析的基本概念有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）是一种计算机辅助工程（CAE）技术，它基于数学模型和数值方法，将复杂的物理现象分解成单元，然后通过模拟单元变形、应力分布等过程，求解出整体的力学行为和变形情况。
有限元分析广泛应用于各种工程问题的计算和分析领域，例如结构分析、流体力学分析、热力学分析等。
有限元分析的流程大致分为以下几个步骤：模型几何建模、网格划分、载荷和边界条件的定义、材料和其它物理参数的输入、求解和后处理。
在这个流程中，网格划分是一个非常关键的步骤，决定了计算结果的精度和计算时间的开销。
载荷和边界条件的定义也是一个重要的步骤，它们直接影响到计算结果的正确性和可靠性。
二、注射模具的结构注射模具是一种用于制造塑料制品的模具，通常由模具门板、模具芯、模具腔、滑块、定位销、排气槽等部分组成。
其中，模具门板是将塑料进料口与注射机连接的部分；模具芯是模具中孔洞、凸起或内腔的形状；模具腔是模具中凹陷、突起或外形的形状；滑块是用于控制模具中材料流动的部分；定位销是用于保证模具芯和模具腔的准确定位；排气槽是用于排放模具中的空气和气泡。
在注射模具的设计中，需要考虑很多因素，例如模具的材料、模具的尺寸和形状、模具的壁厚和结构、模具是否具有可靠的密封性等等。
正确地评估这些因素，可以帮助工程师制定出最佳的注射模具设计方案。
三、有限元分析在注射模具设计中的应用由于注射模具的复杂性，有限元分析成为设计和制造过程中必不可少的工具。
有限元分析可以用于评估注射模具的结构和性能，例如：模具的刚度、应力分布、变形程度、疲劳寿命等。
基于CAE的注塑模开发技术研究
基于CAE的注塑模开发技术研究一、概述随着科技的不断发展，注塑模制造技术在各个领域得到了广泛的应用。
为了提高注塑模的性能和降低生产成本，越来越多的企业开始关注基于计算机辅助工程(CAE)的注塑模开发技术研究。
本文旨在探讨如何利用CAE技术对注塑模进行设计、分析和优化，以满足不同行业的需求。
CAE技术是一种基于数值模拟的工程技术方法，通过计算机对复杂系统的性能进行预测和优化。
在注塑模开发过程中，CAE技术可以帮助工程师快速生成模具结构，减少试制次数，缩短生产周期，降低废品率，从而提高企业的竞争力。
本文首先介绍了注塑模的基本概念和分类，然后详细阐述了CAE 技术在注塑模开发中的具体应用，包括有限元分析(FEA)、流体分析(FAM)、热分析(Thermal)、疲劳分析(Fatigue)等。
接下来本文重点讨论了CAE技术在注塑模设计过程中的优势和挑战，以及如何克服这些挑战，提高CAE技术在注塑模开发中的应用水平。
本文对未来基于CAE的注塑模开发技术研究的发展趋势进行了展望。
A. 注塑模开发的重要性和背景随着科技的不断发展，塑料制品在各个领域的应用越来越广泛，尤其是在汽车、电子、家电等行业。
塑料制品的需求量逐年增长，使得注塑模开发技术成为了这些行业中至关重要的一环。
注塑模是一种用于制造塑料制品的模具，其质量直接影响到制品的质量、生产效率以及成本。
因此注塑模的开发技术对于降低生产成本、提高产品质量具有重要意义。
近年来随着全球经济一体化的发展，国际市场竞争日益激烈，企业为了在竞争中立于不败之地，纷纷加大研发投入，提高产品的技术含量和附加值。
在这个过程中，注塑模开发技术的研究和应用显得尤为重要。
通过引入先进的CAE(计算机辅助工程)技术，可以实现对注塑模设计的全过程模拟和优化，从而提高注塑模的开发效率和质量，降低生产成本，为企业创造更大的经济效益。
此外随着环保意识的不断提高，企业在生产过程中对环境的保护要求也越来越高。
moldflow模流分析实例教程pdf
Moldflow模流分析实例教程摘要Moldflow是一种用于注塑成型过程模拟和分析的软件，可以帮助工程师优化产品设计和生产过程。
本文档将介绍Moldflow模流分析的基本概念和使用方法，并通过一个实例来演示其应用。
引言注塑成型是一种广泛应用于制造业的工艺，但在实际生产中常常面临一些问题，例如产品变形、气泡等。
Moldflow是一款强大的模流分析软件，通过数值模拟可以预测和优化注塑过程，从而提高产品质量和生产效率。
本文档将指导读者如何使用Moldflow进行模流分析。
Moldflow模流分析的基本概念Moldflow模流分析基于有限元方法，将注塑模型划分为离散的网格单元，通过求解物理方程来模拟塑料在注塑过程中的流动、冷却和固化等行为。
主要包含以下几个方面的内容：1.前处理：在进行模流分析之前，需要准备注塑模型的几何形状和材料属性等信息，并进行网格划分。
Moldflow提供了丰富的前处理工具，如CAD导入、模型修复和网格生成等。
2.边界条件：边界条件是模流分析中必不可少的一部分，用于描述注塑模型与外部环境之间的交互。
例如，注塑机的注射速度和压力、模具的冷却方式等都是需要指定的边界条件。
3.计算设置：在Moldflow中，用户需要设置一些参数来控制模拟的精度和计算速度。
例如，时间步长、网格密度和求解器选项等。
4.求解过程：一旦完成前处理工作，就可以启动模拟计算。
Moldflow使用数值方法求解注塑模型的流动、温度和应力等物理场，并输出相关结果。
5.后处理：模拟计算完成后，用户可以查看各种模拟结果，如流动通量、温度分布、气泡产生和残余应力等。
Moldflow提供了丰富的后处理功能，可以帮助用户深入分析模拟结果。
Moldflow模流分析实例演示本节将通过一个实例来演示如何使用Moldflow进行模流分析。
假设我们要对一个注塑成型的产品进行优化，以确保其尺寸和形状满足设计要求。
步骤1：在Moldflow中导入产品的CAD模型，并进行模型修复和网格生成。
有限元分析在薄壁注塑模具设计中的应用
同的粘度 反映 在模 腔压力 上 ，为 了安 全 ，取流动 系数 为 １４ ．，所 以生
产 ＡＢ Ｓ的该 类注 塑件 的模腔压 力是 ：
Ｐ＝Ｐｏ ＝３ ． ｘ Ｋ ９ Ｘ １４＝５ ．ＭＰ ４６ ａ （） １
注 塑件投 影 面积数值 ：
Ｓ＝６ ４ ． ７ ９ ８ ０ ｍｍ
导入 到 Ａ ＹＳ 分析环 境 ， 就实 现 了从 设计 到分析 的无 缝接合 ， ＮＳ 这 导人
到 ＡＮ Ｙ 的模 型保 留了原 Ｕ ＳＳ Ｇ模 型的所 有特 征而没 有任何 丢失 （ 图 见
变化 ， 即模 腔压 力 由注 塑开 始 的０ ａ 上升 到 保压 阶段 开始 的最 高 ＭＰ ，
压 力 ，然后在 保压 阶段 下 降到最 大压 力 的 ８％， 后 卸载 至 ０ ａ ０ 最 ＭＰ ， 这 称为 一 次加 载过 程 ，如 图 ２ 示 。 所
部 件之 间的接 触关 系 ， 由此大大 简化 了接触 关系 的定义 工作 ， 提高 了 分 析效率 。
１２ 初始 条件设 置 ．
１ ）模腔 压力 和锁模 力 模腔 压力 Ｐ 主要 受下面 ５ 个因素 影响： 口的数 目和位置 、 口的 浇 浇
尺寸 、 品的壁厚 、 制 使用 塑料的粘度 特 洼和 注塑速度 。 根据 文献【给 出 ３ 】
的模腔压 力和壁厚 以及流程 ／ 壁厚 比的关 系 ， 可查知 １０ 壁厚 ， ．２ 流程 ／
厚 度 比例 ２ ８１ １ ：的注塑件 的模腔压 力 Ｐ 是 ３ＭＰ 。 ＾ ９ ａ 不过 ， 这里 应数为 １ 组的塑料 ， 这 对于其它 的塑料应 当乘
成， 熔融 塑料被 注塑机 高压 射入浇 口，流经面 板 、公模 ，进入 由公模 和 母模 镶件所 形成 的 内腔 中，经保压 成形 生成成 品制 件 。
基于有限元模拟技术的模具设计与优化
基于有限元模拟技术的模具设计与优化随着科技的不断发展，有限元模拟技术已经成为了工业制造业中不可或缺的一部分。
模具设计作为制造业的重要环节，对于产品的质量和成本有着决定性的影响。
而基于有限元模拟技术的模具设计和优化，能够提高制造业的效率和质量。
因此，本文将深入剖析基于有限元模拟技术的模具设计与优化。
第一部分整体介绍模具，简单地说，是工业生产中制造各种产品所必备的设备，因此在现代工业生产中，模具也非常重要。
模具的设计和制造不仅与产品质量和成本息息相关，还需要满足工业化、大规模生产和自动化生产等特殊化发展要求。
有限元模拟技术是当代模具设计和制造的核心技术之一。
它可以利用数值计算方法和数学分析技术模拟出模具在使用过程中产生的各种受力情况和变形情况，并提供相应的优化方案，从而提高模具的使用寿命和生产效率。
基于有限元模拟技术的模具设计和优化已成为机械制造、模具设计和制造等领域的热点研究方向之一。
第二部分基于有限元模拟技术的模具设计基于有限元模拟技术的模具设计，首先需要将所要模拟的模具进行网格化处理，即将其划分成有限数量的网格单元。
接下来，根据所要模拟的受力情况和变形情况，利用有限元分析法，计算出每一个网格单元在受力下的应力和变形情况。
在得到每一个网格单元的应力和变形情况后，就可以根据材料力学原理，分析模具的刚度和稳定性，并进一步对模具进行优化设计。
优化设计一般包括以下几个方面：材料选型、结构设计、加工工艺优化和模具使用寿命预测等。
当然，模具设计中的优化不仅限于上述几个方面，还需根据具体的模具设计要求，对模具进行针对性的优化设计，从而达到更加优良的设计效果。
第三部分基于有限元模拟技术的模具优化基于有限元模拟技术的模具优化，一般指对模具在使用过程中，出现的一些问题进行分析和优化设计，以提高模具的使用寿命和生产效率。
在模具使用过程中，常常会出现模具内部应力、变形、磨损和疲劳等问题。
通过对这些问题进行有限元模拟，可以分析出问题产生的原因，并重新优化设计模具，从而解决问题，提高模具的使用寿命。
基于ABAQUS的注塑模具有限元分析
基于ABAQUS的注塑模具有限元分析[摘要]本文以注塑模具为研究对象，应用Abaqus/Standard来模拟洗衣机上盖在注塑成型的过程中，在注塑压力作用下，注塑模模腔的变形量的大小，以防止因模具的刚度不够导致的零部件的不合格。
【关键词】注塑模；变形量；Abaqus/Standard引言：Abaqus作为世界领先的有限元工程模拟软件，不仅具有友好的用户使用和操作界面，更具有强大的分析功能。
它包含的Abaqus/Explicit显式求解器可以轻松求解复杂的非线性问题和准静态问题，特别是用于模拟短暂、瞬时的动态问题，如冲击和爆炸；Abaqus/Standard通用分析模块则可以求解广泛领域的线性和非线性问题。
本文即应用Abaqus/Standard隐式求解算法对于注塑模在注塑成型过程中的静态变形问题进行了有限元分析与计算。
描述：设计注塑模具时，定模型腔侧壁及底部厚度影响到模具的刚度，其厚度的取值一般根据经验公式或者查阅相关表格来定。
结果往往和实际情况有所出入，导致模具用料过多或者模具刚度不够造成产品变形量较大。
因此，利用有限元分析，在优化模具结构设计中具有重要的指导意义。
1.有限元模型的建立建立仿真分析模型是仿真的前提条件。
本文先利用UG软件建立注塑模的实体模型，注塑模具一般由浇注系统、成型零件（凹模，凸模和型芯等）、脱模系统、导向系统、控温系统和固定和安装部分等组成，结构非常的复杂，如图1所示。
为了方便分析，简化几何模型，将不必要的一些零部件去除和简化，本分析案例中只考虑定模型腔的变形量，因此将模型简化为如图2所示的结构。
通过UG与Abaqsus的直接接口将简化后的几何模型倒入Abaqus进行网格划分，网格全部采用六面体网格。
生成供仿真分析的有限元模型如图3所示。
2.材料及截面属性的创建本注塑模具的材料为718HH模具钢，性能良好，主要的材料属性参数如表1所示。
在ABAQUS中建立材料718HH并输入分析中必要的相关性能参数以及创建类型为Soild,Homogeneous的截面属性赋予简化后的几何模型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于有限元分析的塑料注塑成型模具设计
随着塑料制品的广泛应用，塑料注塑成型模具设计对产品质量和生产效率起着
重要作用。
有限元分析作为一种有效的工程计算方法，被广泛应用于模具设计中，可以提供准确的应力和变形分布，并指导模具结构的优化设计。
本文将针对塑料注塑成型模具设计，探讨基于有限元分析的方法和技术。
1. 引言
塑料注塑成型模具是指用于生产塑料制品的模具，它的设计和制造质量对产品
的成型质量和生产效率起着决定性的影响。
传统的模具设计方法主要依靠经验和试验，往往时间消耗大、效果不稳定。
有限元分析方法则可以在模具设计阶段提供精确的应力和变形分析，为模具结构优化提供有力支持。
2. 有限元分析的原理
有限元分析是一种数值计算方法，将复杂的实体结构拆分成有限数量的小单元，建立数学模型进行计算。
模拟系统的物理行为，如应力分布、变形情况等。
有限元分析方法通过在整个模型中引入数值网格和边界条件，利用数学方法求解模型的近似解。
这种方法的优点是可以对复杂的结构进行精确的计算，并提供详细的应力、变形等信息。
3. 有限元分析在塑料注塑成型模具设计中的应用
在塑料注塑成型模具设计中，有限元分析可以用来优化模具的结构和材料选择。
首先，可以利用有限元分析计算模具在注塑过程中的应力和变形分布，以评估模具的强度和刚度，避免因应力过大而导致模具变形或破坏。
其次，有限元分析还可以通过模拟注塑过程中的温度分布，指导模具的冷却系统设计，提高注塑过程的效率。
此外，有限元分析还可以预测模具使用寿命，通过模拟模具中的疲劳应力，来预测模具的寿命并防止因疲劳失效而导致的模具损坏。
4. 优化设计方法
基于有限元分析的优化设计方法可以帮助提高塑料注塑成型模具的性能和使用
寿命。
首先，可以通过有限元分析计算模具在不同工况下的应力和变形，找出应力集中和变形较大的区域，并进行结构优化，如增加加强肋、增加牢固的支撑等。
其次，有限元分析还可以指导模具材料的选择，选择合适的材料可以提高模具的硬度和耐磨性，延长模具的使用寿命。
最后，可以利用有限元分析模拟注塑过程中的温度分布，优化模具的冷却系统，实现快速冷却和均匀温度分布，提高注塑效率和产品质量。
5. 结论
基于有限元分析的塑料注塑模具设计方法可以提供准确的应力和变形分布，指
导模具结构的优化设计，并提高模具的性能和使用寿命。
有限元分析方法为塑料注塑成型模具设计带来了新的思路和技术手段，可以提高模具的设计效率和质量，推动塑料制品行业的发展。
综上所述，在塑料注塑成型模具设计中，基于有限元分析的方法和技术具有重
要意义。
通过有限元分析可以预测模具的应力和变形，并进行相应的结构优化，提高模具的性能和使用寿命。
随着计算机硬件和软件的不断发展，有限元分析方法将在模具设计中发挥更加重要的作用，实现模具设计效率的提升和优化设计的智能化。