注塑机前模板的有限元分析研究

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1、注塑机前模板的有限元分析研究摘要：本文对注塑机的关键部件注塑机头模板进行了详细的有限元分析。在ANSYS环境下，对注塑机前模板进行仿真计算，比较了两种不同结构特征的模板的力学性能差异，为产品的设计提出了可行的结构改进方案。关键词：注塑札模板，有限元，ANSYSStudyonthefiniteelementanalysisofthehead-platenofplasticsmachineBasedonANSYSAbstract:thehead-platenofplasticmachineisdetailedanalyzedbyfiniteelemen

2、tanalysis.Themodelsofhead-platenofplasticsmachinearesimulatedandanalyzedinthecircumstanceofANSYS,andthecapabilitiesoftheplatenwithdifferentstructuralcharactersarecompared.Theauthoralsogivesasuggestiononstructuralfordesignahead-platenwithbettercapabilities.Keywords：plasticsmach

3、ine,platen,finiteelementanalysis,ANSYS0.前言注塑机的前模板是注塑机的重要部件，它的性能好坏直接关系到注塑产品的质量，提高注塑产品的精度关键在于减小注塑机前模板的变形量。对于注塑机模板变形量的控制，厂家一般都是根据已经有的试验数据和经验，加大部件尺寸以保证塑机模板的变形量满足要求，U23,o但是凭以往的经验难以预知合模过程小前模板的变形量。而在实际生产屮需要技术人员判断规格相同，结构不同的前模板的性能差异，以确定更好的结构设计方案际61。因此，利用ANSYS有限元分析手段，可以得出比较精确计算结果，为设计人员选

4、择合适的前模板以及改进设计提供参考。1注塑机前模板的模型的建立模板的结构比较国内多数注塑机生产厂家是対注塑机的基本构件机架和三大模板（前模板，调模板，后模板）自行设计制造，买进现有的数控设施和液压装置进行集成装配和调试，制成成品出售。因此，模板的设计好坏的程度体现企业的技术水平，各厂家对模板的的设计都非常重视⑺。前模板是在合模过程中受力最大的位置。前模板的刚度是注塑机质量水平的重要指标，研究前模板的刚度设计有着重要的现实意义。以下是某企业所设计的两种规格为HXF1080的前模板的模型对比，技术人员需要两者的力学性能进行比较，选择其中合适的模板应用于

5、实际生产：（所采用毛坯的规格都为1650X1650X580（不包括底座））单位：mm）坐标轴位置，如图1所示：a）模板A侧面图・b）.模板A剖面图.・c）模板B侧面图・d〕模板B剖面图图1模板结构需要说明的情况如下。结构方面：模板A所釆用的是内部单对角加强筋和外围筋板衔接组合的结构，以特征孔节省材料，具有凸台特征。而模板B采用内部双对角加强筋结构，在加强筋总横截面积上较模板A有优势。（模板A内部加强筋的横截面积为200mm2板B的横截血积为320mm2）受载与约束方面：模板背面正中心位置900mmX900mm的正方形面积上受10800KN的均布荷载

6、力。约束位置为前面四个拉杆空周围与螺母接触的圆环区域和与两支座底面。方向为与表而垂直。模板的ANSYS预处理情况表1计算参数设材料弹性模量EX泊松比NUXY单元类型智能网格精度受载面压强球墨铸铁QT5007l.73x!05Mpa0.3solid20node956级l3.75MPa1・3模板的运算结果比较从以下云图查看模板的x向应变分布情况a）模板A正面图・b）.模板A侧面图.・c）模板B正面图・d.）模板B侧面图图2.两种模板前视图与左视图对比表2：应变数据比较前模板A前模板B应变最大值（mm）0.29870.33139模板质量（kg）7210.6

7、327223.034加工难度相对佼难相对佼易2结果分析2.1模板的结构特点对其受力情况的影响比较图I两种模板的内外结构，根据表2可以证明模板A在性能方面上优于模板B,其变形量相对小，所用的材料相对少。而在总体厚度上模板B耍强于模板A,模板A除去凸台部分厚460mm,模板B总厚570mm.，模板A的抗应变性能强于模板B的关键在于内部的结构组成和外部特征。由以下两个原因造成。a.模板A的内部筋板衔接特征克服了对角线加强筋截面小的不足。b.模板A的前凸台特征有助于加强刚度，使模板A在整体刚度上相对受厚度的影响小。2.2验证前模板的外围筋板和凸台的作用2.

8、2.1验证外围筋板的作用两种模板之间的最大区别是外围筋板的结构布置。以模板B为研究对象，対其外围筋板结构进行相应的变化，可