基于ANSYS的注塑机结构分析及动模板优化设计

以某型号注塑机为研究对象,在Pro/E和ANSYS协同设计分析环境下,对注塑机锁模机构进行整体建模及分析。分析结果显示动模板在150kN的锁模压力下变形和应力变化较大。根据有限元分析结果,利用ANSYS优化模板对动模板结构进行优化设计,优化后的动模板的应力以及变形显著降低,对产品性能的改进起到了良好的指导作用。     

二板式注塑机锁模状态下动模板应力与疲劳分析

动模板是二板式注塑机合模机构注塑过程中的核心运动部件,动模板在锁模力作用下的应力与应变状态直接决定了注塑成型精度,其疲劳可靠性是注塑机整机设计和工作状态评估的核心指标.在二板式注塑机锁模状态下,对动模板进行应力分析,确认动模板中心及拉杆接触处存在显著应力集中现象,最大变形位于中心孔附近.在应力分析的基础上,对动模板的高周疲劳寿命和可靠性进行分析,结果表明动模板的高周疲劳寿命超过了自身的工作寿命.绘制动模板疲劳敏感性曲线,确认安全因数最小处和应力最大处一致.所做分析为动模板的设计和评估提供了技术参考.     

注塑机复式缸锁模机构的研究

介绍了注塑机上一种新型的复式缸锁模机构，分析了新型锁模机构的工作原理及在模腔中塑料压力作用下动模板上的位移，通过与其他类型的注塑机相比较，得到此类型的注塑机动模板上的最大位移最小的结论，因此此型注塑可以成形状精度更高的产品。     

新型注塑机合模机构内循环节能机理

精密和节能是注塑工业发展的必然趋势。针对精密型全液压注塑机移模过程中能耗大的特点,提出一种新型内循环二板式注塑机合模机构,其中关键部件内循环锁模液压缸在实现移模过程液压油内循环的同时也为移模动作的阻力系统,形成节能与耗能的矛盾系统。为深入理解内循环合模机构移模过程的能耗机理,建立内循环锁模液压缸内部液压油三维流动的数学模型及边界条件,利用计算流体动力学原理,采用动网格技术与有限体积法,并利用FLUENT中基于压力的求解器进行求解,得到移模过程中内循环液压缸内部液压油压力场及速度场分布,并考虑不同移模速度对它们的影响,由此揭示新型内循环二板式合模机构的节能机理。能耗试验表明,移模过程中锁模系统阻力小,该新型二板式合模机构能使全液压直压式注塑机跃升至一级节能注塑机的行列,解决了传统全液压直压式注塑机能耗大的问题。     

基于ANSYS的注塑机前模板拓扑优化

针对注塑机肘杆式合模机构中模板要满足降低重量,提高强度、刚度及疲劳寿命的设计要求,应用ANSYS及FE-SAFE软件对某型号注塑机前模板进行了拓扑优化,从两个方向入手,即:对现行的结构再进行拓扑优化;回到原始的结构,并对其进行拓扑优化,寻求最合理的设计形式。对优化后的模板进行了应力、变形分析及疲劳分析,并对比了模板优化前后的应力、变形及疲劳情况。研究结果表明,优化后的模板模型质量更小,且最大应力更小、变形更小,具有更好的疲劳性能;通过应用ANSYS及FE-SAFE软件优化,注塑机前模板的强度、刚度、疲劳寿命及可靠度均得到了相应的提高,同时模型的质量减少,能够更加充分和合理地使用材料。     

注塑机双肘杆锁模机构的建模与仿真

通过对双肘杆锁模机构运动几何关系的分析，利用传动比建立了锁模机构中液压缸位移和动模板位移之间的数学传递关系，对传动比、等效质量、肘肝力、节点摩擦力、动模板的锁模力、动模板的移动位移等参数进行了仿真计算，研究工作对全面认识锁模机构运动特性、设计动模板位置的闭环控制系统具有理论和实际意义。     

注塑机模板应力的有限元分析及电测实验分析

模板是注塑机合模机构的重要零件.通过对移动模板应力进行有限元分析,并用电测法对模板应力进行测试,验证了有限元计算模型的正确性及边界条件的合理性.计算和测试结果对注塑机模板的优化设计具有重要的工程参考价值.     

吹瓶机和注塑机的锁模机构综述

合（锁）模机构是吹瓶（塑）机、注塑机的重要构件之一。介绍了一些典型的锁模机构的结构、原理、特点及应用,并对这些机构进行了比较分析,对开发其它领域中的锁模机构具有参考价值。     

用变密度法对注塑机定模板拓扑优化研究

首先运用电测法和有限元法对注塑机定模板进行变形及应力分析,测试结果验证了有限元计算模型的正确性;然后利用ANSYS软件所提供的基于变密度的拓扑优化法对注塑机定模板进行优化,找出模板最优的结构形式;最后根据优化结果对原模板进行了改进,再分析,改进后模板与原模板相比较在重量基本不变的情况下,大大降低了应力和变形.该结果对今后模板的设计有一定指导意义.     

具有新型液压-螺旋式合模机构的压铸机

在深入剖析压铸机液压-肘杆式合模机构特点的基础上,提出采用液压-螺旋机构实现压铸机的合模、锁模和开模.在压铸机的后板上由液压马达经齿轮传动装置带动螺母转动,螺母中的螺杆直线移动,驱动中板作在一定长度范围内根据实际需要而变动的合模移动,合模后依靠螺旋机构自锁性能锁模,锁模力可精确控制;同时,还设计了双液压马达驱动系统,实现快速合模和开模以及低速大扭矩锁模;为了解决动模板移动时过约束的问题,提出了中板具有局部移动自由度的机械结构方案.这三个创新点大大简化了压铸机的整体结构,提高了压铸工作效率,避免了以前因锁模力控制不当引起的种种失效,如大杠拉断、头板与中板变形和断裂等.取消了以前换模具后或零部件温度变化后必须调整后板位置的烦琐工艺,简化了控制系统.本设计方案已申请专利,并在本公司的小型压铸机上试验成功.     

基于CREO的注塑机合模机构运动学仿真

通过运动学分析,推导出了动模板的位移,确定了驱动油缸与动模板两者运动参数间的关系。基于CREO软件的建模及仿真功能,根据典型的工作状况,对WK400注塑机合模机构的实际工作过程进行了建模及模拟仿真,在此基础上得到了动模板等零部件的运动轨迹曲线,为合模机构的设计改进提供了参考,对实践应用提供了借鉴,同时对拓展CREO软件的实际工程应用也具有一定的参考意义。     

浅谈注塑机集中润滑系统

注塑机的射胶前,后板导向套,动模板的拉杆导向套,动模板的滑脚导轨,还有肘杆式合模机构的连杆销轴,十字头的导向及调模机构等处,存在多种形式的滑动磨擦副,我们对其集中起来供给润滑剂的方式,便形成集中润滑系统。     

胀簧磨夹具

我公司最新研制开发的微电脑控制高速精密注塑机,其中锁模机构的铰链有一销轴套,如图1所示,为保证这一工件的质量,我设计了一套如图2所示的胀簧磨夹具。     

注塑机合模机构及模板的优化设计

简述了我国注塑机合模机构优化设计的研究与应用，并结合本人研究课题论述了基于有限元分析的注塑机模板的优化设计。     

注塑机开模过程液压冲击与振动测试分析

针对肘杆式液压注塑机开模过程中存在的液压冲击现象,为减小开模时振动冲击对注塑机的影响以及更好地对开模过程的振动冲击进行控制,根据注塑机的工作原理,设计了压力与振动实验测试分析系统,测试了不同压力、流量参数时,动模板的位移、合模油缸及泵出口压力、流量,以及动模板的振动加速度等参数;根据实验测试的结果,分析了压力、流量等参数对冲击振动及运动周期的影响规律,为注塑机工作参数的合理设置与优化提供了理论支撑。     

注塑机模板的有限元——拓扑优化设计

传统设计的注塑机模板经常出现裂纹,针对这一问题,运用先进的ANSYS工程分析软件对注塑机模板进行有限元分析,找出应力和变形的分布情况,分析出断裂原因,并在有限元分析的基础上进行新颖的拓扑优化设计,使得优化后结构在刚度和强度上都有很大提高,从而有针对性地解决了工程实际问题。     

163 MHz/786 fs高基础重复频率掺镱飞秒光纤激光振荡器

高重复频率光纤激光器因其光斑质量好、集成化程度高、光光转化率高等优势在光学频率梳、工业加工、超高速光学采样等领域有着举足轻重的作用。利用非线性偏振旋转（NPR）的锁模机理,设计并搭建了一款基础重复频率为163 MHz的“十字腔”型孤子锁模光纤飞秒激光器。该激光器锁模后在450 mW的泵浦功率下可以输出200 mW的最大功率,光谱半高宽为30 nm,输出脉宽为786 fs。通过进一步分析激光器泵浦功率与输出功率之间的关系,得到泵浦功率处于400～500 mW时,激光器处于最佳锁模状态,并且可以实现自启动锁模。所设计的激光器由于其更加紧密的光学频率梳齿、更好的成像质量和更快的成像速度,在精密光谱、天文探测等领域具有应用意义。     

微机控制大型注塑机的设计研究

介绍了大型注塑机的组成和工作原理；阐述了微机控制大型注塑机机械、液压和电气三部分采用的技术原理。通过有摩擦的曲肘合模机构力的放大系数，建立了合模力与拉杜伸长量的关系式；提出了合模油缸活塞推力的新的计算方法；根据能量守恒原理建立了动模板速度的数学模型，可应用于微机控制。同时分析了微机控制大型注塑机的重要功能和控制方式。     

注塑机模板的有限元—拓扑优化设计

传统设计的注塑机模板经常出现裂纹，针对这一问题，运用先进的ANSYS工程分析软件对注塑机模板进行有限元分析，找出应力和变形的分布情况，分析出断裂原因，并在有限元分析的基础上进行新颖的拓扑优化设计，使得优化后结构在刚度和强度上都有很大提高，从而有针对性地解决了工程实际问题。     

拉杆箱箱壳注塑模具设计

在分析拉杆箱箱壳三维结构和材质的基础上,根据其结构特点和注塑成型性,设计采用箱壳全部在动模内成型的分型面,并基于一模一腔的模具结构,对箱壳全套模具的浇注系统、合模导向和定位机构、冷却系统、脱模推出机构、模架及材料进行重构和设计,选择并校核了注塑机,最后分析了模具的设计创新。试模结果表明：模具型腔和结构设计方案合理、简单,生产速率快,自动化程度高,能够有效降低人工成本;制件质量好,模具使用寿命长,适合企业大批量生产。