塑料模具设计与制造的计算机辅助教学

阐述了高等院校计算机辅助教学在模具开发中的应用情况,以电器外壳模具的设计与制造为例,介绍了利用现有软件对其进行模具设计、模流分析、仿真加工等的计算机辅助教学开发过程。     

基于UG和MoldFlow的相机外壳注塑模具设计

针对传统注塑模具设计方法存在设计周期长、成本高且质量难以保证的不足,采用计算机辅助设计软件UG和有限元分析软件MoldFlow相结合的方法进行相机外壳的注塑模具设计,创建了相机外壳的三维实体模型和模流分析有限元模型,通过对注射过程中流动分析结果、冷却分析结果的仿真,调整了相机外壳注塑模具的冷却系统结构,最后采用UG/MoldWizard模块创建了经过优化和调整的注塑模具实体模型.     

基于Pro/E的注塑模成型零件的充模及开模仿真

传统的注塑模具设计主要依靠模具设计师的直觉和经验,模具通常要经过反复的调试和修正才能投入生产,模具的设计周期长,成本高.利用Pro/E软件设计模具,可以通过模具的充模和开模仿真,检查所设计模具成型零件的合理性,减少模具设计周期,降低生产成本.以滑动器模具为例,介绍了模具成型零件的充模仿真和开模仿真的过程.     

基于多用角架搁板注塑模具的设计

基于MoldFlow软件的注塑模具设计技术能够提升塑料制品的加工质量与数量,还能定性定量分析涉及到的主要性能.利用MoldFlow软件对多用角架搁板注塑模具进行模流分析,主要包括网格划分、最佳浇口位置、冷却分析以及流动分析,系统介绍了模具仿真设计过程的影响因素.通过模具设计与计算机仿真模拟技术结合展现数字设计技术的优势,在推动注塑模具开发和技术转型方面有重要实践意义.     

汽车拨叉件的挤压铸造模具运动仿真

在二维AutoCAD图纸的基础上,利用Pro/E三维造型软件对汽车拨叉件挤压铸造的模具进行装配体的开发,再运用3DMax对模具的装配体进行运动仿真,模拟其模具开模、卸料、合模以及零件脱离模具等的运动过程,通过在仿真中实时观察这套模具各部件的运动情况,发现模具设计早期可能出现的问题,降低设计成本.     

基于CAE分析塑料笔架和肥皂盒的模具设计

在成型塑料笔架和肥皂盒模具的设计过程中,运用Moldflow软件模拟分析确定了塑件的收缩率和浇口位置,使2个塑件的充填过程基本平衡．另外,从加工角度考虑,为模具设计了合理的镶件和模仁结构．     

连续挤压带翼内凸筋D型铝管模具研究

介绍了带翼内凸筋Ｄ型管的模具设计,对模具的强度进行了校核,利用了连续挤压过程中金属流动的规律和Ｄ型管的几何特点,合理选取了模芯的结构形式．同时,对Ｄ型管内凸筋成形高度有重要影响的因素进行了分析．     

虚拟修模技术在涡轮叶片模具优化设计中的应用研究

为了提高涡轮叶片的成形质量,减少模具的修模次数,提出了一种基于反变形原理的虚拟修模方法。通过使用P ROCAST软件对涡轮叶片铸造过程进行仿真,利用有限元模型计算涡轮叶片的精铸位移场,建立基于位移场的虚拟修模方法,并使用该方法对模具进行优化设计,经涡轮叶片模具设计仿真实验验证,所采用的方法取得了良好的效果,可初步应用于模具的优化设计。     

模具设计中尺寸链的应用

对模具设计中镶拼凹模的精度设计进行了尺寸分析，设计计算，论述了尺寸链是使模具设计获得最佳技术经济效益的有效方法。     

木塑复合材料用挤出模设计

针对木塑复合材料挤出成型模具的设计进行研究.以一种断面为例,通过改进普通UPVC模具设计参数的方法得出适合木塑复合材料的口模和干湿定型装置的设计参数,并利用软件(Flow2000)对口模方案进行仿真分析,验证了该方案的可行性.     

浇注过程中夹杂物运动的数值模拟

利用二维Ｎ－Ｓ方程和夹杂物运动方程对流体的充型过程和夹杂物在型腔内的运动过程、积聚位置进行了数值计算,并结合水力模拟实验验证了计算结果的准确性．结果表明,本数值计算系统能够较好地模拟金属液的充型和夹杂物的运动过程．     

基于特征技术的注塑模具型腔设计制造系统

针对一般注塑模具型腔设计制造周期问题，构建了基于特征技术的注塑模具型腔设计制造系统.该系统采用基于特征库的交互式特征识别方法识别产品中的特征，建立产品的特征模型.通过侧凹特征的判别确定模具的优化脱模方向，并确定模具的分型线和分型面.模具型腔可采用分型面分割模板的方法获取.同时提出了模具型腔特征提取算法来提取模具型腔中的特征，制订模具型腔的加工策略.研究结果表明，该系统可以有效缩短模具型腔设计制造周期，加快模具开发的进程.
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用贴体坐标法模拟RTM工艺树脂流动过程

为了深入了解RTM工艺树脂流动过程，在达西定律的基础上建立了树脂流动控制方程，采用贴体坐标/有限差分法模拟了树脂渗流过程，得到了不同时刻树脂流动前沿曲线以及压力场分布，计算结果与其他研究结果通过数值模拟吻合良好，确定了排气孔位置及树脂充满模具所需要的时间。     

粘弹性聚合物微压印过程的仿真

为了获得更好的微压印填充效果,采用有限元仿真的方法研究了模具和衬底的几何参数对微压印工艺的影响,建立了聚合物的粘弹性材料模型以及微压印的几何模型.仿真结果表明,在相同的压印时间、压印温度和压印力下,模具的占空比为0.5时,材料对模具腔体的填充率最高为60%,占空比升高或下降都会使得填充率有所下降;模具的深宽比越低模具腔体的填充率越高,模具的深宽比为1时,填充率最高为71%;衬底的深宽比越高填充率越大,衬底深宽比为1.5时,填充率最高为63%.     

探测器壳体注塑模具型腔壁厚设计及静刚度有限元分析

针对探测器壳体注塑模具型腔侧壁厚进行设计计算,并基于ANSYS有限元分析软件对该模具型腔进行静刚度分析,得到模具型腔的应力.应变云图,直观展现了模具型腔各个部位应力分布和应变情况,找到了模具型腔刚度薄弱环节以及应力集中的部位,为模具型腔结构尺寸优化设计提供理论依据.     

模腔表面平均温度边界对注塑仿真的影响

应用一维有限元方法进行注塑成型过程中温度场的计算机模拟,讨论采用模腔表面平均温度边界条件对传热分析造成的误差.结果显示,当对模具的精度要求不高时,误差是可以接受的;但对于精密注塑件,或者制件很薄,这种误差则会对数值分析产生影响.针对这种情况,根据实际的瞬态温度分布,提出一种用平均温度构造近似的瞬态温度场方法,以提高注塑数值模拟的精度.     

注射成形中聚合物熔体黏度的在线测量装置

设计并制造在线测量注射成形过程中聚合物熔体黏度变化的装置. 在测量装置中,非等温高剪切流变模具的型腔结构设计成厚度为1 mm或2 mm的狭缝,底部不封口,维持熔体的持续流动;在流动中心线上沿流动方向布置一组压力传感器实时检测聚合物熔体在模具型腔中的压力变化情况,并使用模温机控制模具温度. 使用PXIe采集系统采集、显示、记录实验数据. 实验通过压力传感器测量得到不同位置熔体压力,根据修正的牛顿黏性定律计算熔体黏度,并与Cross-WLF模型的理论值进行对比. 实验结果表明：所设计的模具安全可靠,可获得低密度聚乙烯(LDPE)熔体在注射成形过程中熔体压力的变化情况,从而可以计算出材料在成形过程中的表观黏度演化情况. 实验测量结果与理论值在剪切速率大于500 s^?1的高剪切速度范围内较吻合,误差均在18%以内,最小为4%. 该装置能满足真实成形条件下聚合物熔体信息的在线检测要求.     

UV-LIGA技术在微型模具型腔加工中的应用研究

为了实现微小注射模具型腔的精密加工,针对微小尺度模具型腔的加工难点,通过改良常规UV-LIGA工艺技术,选用合适的基底材料5CrNiMo,采用在基底表面上直接进行电铸生长的无背板生长方法,加工出具有50μm和100μm特征尺寸的哑铃型塑件微型腔.研究结果表明,无背板方法可实现在钢基底表面上直接通过电铸工艺获得微型模具型腔,省去了电铸背板步骤,既简化了工艺过程、缩短了整个工艺的制造周期,又增强了铸层与基底的结合力,可大大提高模具的形状精度.     

基于UG和Moldflow的塑料模具设计

以塑料头盖制品为例,按照现代模具设计方法的一般过程,综合运用M oldflow软件进行塑料流动分析和UG软件进行模具设计,得到了合理的注射工艺参数和优化的模具结构,以及模具的二维工程图和用于数控加工的零件三维编程模型。与传统的模具设计方法相比,现代模具设计方法提高了模具设计的准确率,缩短了模具设计和制造周期,降低了成本。     

Mold deformation in soft UV-nanoimprint lithography

UV-nanoimprint lithography (UV-NIL) using a soft mold is a promising technique with low cost and high throughput for producing the submicron scale large-area patterns. However, the deformations of the soft mold during imprinting process which can cause serious consequences have to be understood for the practical application of the process. This paper investigated the deformation of the soft mold by theoretical analyses, numerical simulations, and experimental studies. We simulated the mold deformation using a simplified model and finite element method. The simulation and the related experimental results agree well with each other. Through the investigation, the mechanism and affected factors of the mold deformation are revealed, and some useful conclusions have been achieved. These results will be valuable in optimizing the imprinting process conditions and mold design for improving the quality of transferred patterns.