基于CAE的轿车零件注射模具优化设计.pdf

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1、第39卷第1期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·65·2011年1月基于CAE的轿车零件注射模具优化设计钱应平，黄菊华，周细枝，者凌秋(1．湖北工业大学机械工程学院，湖北武汉430068；2．湖北工业大学土木与建筑工程学院，湖北武汉430068)摘要：以汽车零件为研究对象，利用CAE技术及注塑模具CAD技术，借助Moldflow和PRO／E软件，建立了产品的三维实体模型，在产品的结构工艺性和成型性分析的基础上，进行了产品成型过程的模拟分析，获得了优化的成型方案和参数，并利用PROE／E模块EMX进行了模具结构的三维优化设计。关键词：计算机辅助工

2、程；注塑模具；优化设计中图分类号：TQ320．662文献标识码：B文章编号：1005—5770(2011)0l一0065—04OptimizationDesignofInjectionMouldofCarPartsBasedonCAEQIANYing。ping，HUANGJu。hua，ZHOUXi’zhi，ZHELing—qiu(1．SchoolofMechanicalEngineering，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan430068，China；2．SchoolofCivilandArchitecturalEngineeri

3、ng，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan430068，China)Abstract：Inthispaper，thecarpartwasusedasstudyobject，theCAEandinjectionmoldCADtech—nologywereused，andthethreedimensionmodelofproductwasestablishedbytheMoldflowandPRO／E．Theoptimizedmoldingmethodsandparameterswereobtainedbasedontheanalysi

4、sofstructureprocessandmoldingcharacteristicsandthethreedimensionoptimizingdesignofmouldstructurewasfinishedbyusingtheEMXmoduleinPRO／E．Keywords：CAE；InjectionMold；OptimizationDesign1塑料件的结构及工艺分析度、拉伸强度、压缩强度、硬度等均优于低压聚乙1．1塑件结构分析烯；并有突出的刚性，耐热性较好，可在100cc以上使用，若不受外力，则温度升到150℃也不变形。其轿车零件的示意图如图1。该

5、塑料件外形并不是很复杂，该制件长84mm，宽82mm，厚度约1．5模塑工艺条件为：熔化温度210—280℃，模具温度mm。要求其外表面光滑美观，无脱模划伤，无磨伤，25—70℃，注射压力80～120MPa。无熔接痕、收缩痕、变形等任何外观缺陷。这些要求由于产品壁薄，要想获得满意的注塑件，模具设给模具的分析、设计及制造带来了一定的难度。计时浇注系统、模具结构及注塑工艺的优化尤为重要。2MoldFlow环境下的塑件工艺仿真分析2．1浇口的优化设计最佳浇口位置】oo‘最好图1轿车零件三维示意图最差t35Fig1Threedimensionsketchdrawingof

6、thecarpart1．2塑料件的工艺分析图2最佳浇口位置模拟图所用材料为聚丙烯+20％滑石粉(PPTD20)。Fig2Thebestlocationofthegate聚丙烯的主要特点是密度小，其力学性能如屈服强作者简介：钱应平，男，工学博士，副教授，湖北工业大学机械学院，专长：模具CAD／CAE／CAM，快速制造。qianyp98@163．tom。·66·塑料工业浇口的优化设计如图2。优化结果表明，最好的浇口位置在图中深色区域上。蕊2．2填充状态分析根据产品的结构特点及浇口位置模拟结果，确定为潜伏浇口，数量为二个。其充填状态如图3。结果说明充填时间较小，效果良

7、好，能满足产品表面质量的要求。图6熔接痕分析示意Fig6Sketchdrawingoffusingline3模具结构设计3．1分型面的选择如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：(1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处；(2)便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边；(3)保证塑件的精度要求；(4)满足塑件的外观质

8、量要求；(5)便于模具加