电热式变模温注塑模具热响应辅助分析程序开发

针对快速变模温注塑成型模具热响应分析复杂问题,对电热式变模温注塑模具热响应作了研究,采用随形加热系统设计方法,将复杂的电热式变模温注塑模具简化为单个加热细胞单元,以电热元件的规格和布局为设计变量,以加热时间和型腔表面温差为热响应指标,结合Matlab图形界面开发模块和ANSYS有限元分析软件,开发了基于加热细胞单元的电热式变模温注塑模具热响应辅助分析程序,并对其准确性做了验证分析。研究结果表明,该辅助分析程序可以较好地预测模具的加热效率和型腔表面温度均匀性,可为电热式变模温注塑模具的设计、分析一体化提供一条快捷和高效的途径。     

单侧液冷板温度特性分析

针对独立封装的电子发热部件要求温度均匀性高,而工作温度低的问题,提出一种应用液冷冷板导热的控温方案,以满足电子部件对温度及温度均匀性的要求。考虑到电子散热部件的热流密度并不太高,采用冷板内置铜管的单侧冷板冷却方案,通过数值分析和实验对设计方案进行分析及验证。实验分析结果基本一致,证明单侧冷板可以满足电子封装部件低温及均温的要求。     

基于ANSYS的生物质餐具成型模具热分析及优化

针对植物纤维淀粉餐具的成型模具在加热过程中,由于加热板引起的模具温度不均问题,应用pro/e建立成型模具有限元热分析模型,采用ANSYS对成型模具的温度场分布进行分析.在热分析基础上,以成型模具工作面温度差最小为目标,通过改变加热板有效加热面积,采用迭代法进行优化,为成型模具的设计提供了理论基础.     

喷管模压料成型过程温度控制系统的研究

在对喷管模压料成型过程的模具系统进行简化的基础上,建立了模具的有限元模型,利用ANSYS10.0有限元分析软件对现有的加热方式进行瞬态分析,并根据分析结果研究出优化的加热方式,从而使得模具的升温过程满足了工艺要求.     

厚板吸塑模具活动块机构的设计

针对厚板吸塑产品模具倒扣的问题,采用模具设计的常用方法,结合实际产品,提出增加模具活动块的设计方案。该设计方案经实际应用验证,解决了模具倒扣难题,为吸塑模具学者及同行提供了同类产品模具设计的参考。     

离心式压缩机三元流叶片热压成形工艺研究

研究了离心式压缩机马氏体不锈钢材质三元流叶片的热压成形工艺,针对1400 mm直径叶轮的大叶片制定了叶片热压成形工艺流程,并进行了模具设计、成形过程中的侧向定位设计、导向机构设计与加热设计。随后使用FORGE软件对叶片热压成形过程进行了仿真分析,预测了叶片成形所需设备的吨位、模具贴合时叶片与模具的间隙,并根据计算结果完善设计方案。最后对设计方案进行试验压形,得到了最大形状误差小于1 mm的叶片,验证了文中压形方法的可行性。     

民机风挡预热加温模式研究

在飞机风挡持续加温之前,必须对风挡进行预热,以减少连续加温过程对风挡材料的热冲击。采用有限元分析方法,对三分钟三段、三分钟六段、四分钟四段、四分钟八段4种间断式预加热模式开展仿真研究。结果表明,间断式预加热模式能够有效降低风挡内部的温差、减少对风挡材料的热冲击。四分钟八段加热模式为最优,其与连续加热模式相比,风挡中间层的最大温差降低了18.3%,风挡内层的最大温差降低了39.2%。     

[成形过程仿真优化与集成计算材料工程]限定加热管布局的快速热循环注塑成形模具电加热系统优化

针对管道布局、最大允许能耗给定条件下快速热循环注塑成形（RHCM）注塑模具型腔表面快速均匀加热的问题,提出以单根加热棒热流密度为设计变量,以模具型腔表面升温效率和温度分布均匀性为目标,结合有限元模拟、响应面设计以及多目标粒子群优化技术来优化RHCM模具电加热系统。与优化前相比,加热系统优化后,模具型腔表面最大温差降低63.4%,加热系统总能耗降低9%。对比了不同注塑成形工艺条件下成形的平板塑件表面质量,结果表明,相对传统注塑成形（CIM）工艺,RHCM工艺将制品表面粗糙度Ra从320 nm降低到118 nm,并有效抑制了制品表面熔接痕、缩痕等缺陷;发现制品表面粗糙度与型腔表面对应点温度成负相关,说明优化后的型腔表面温度分布更有利于提升制品表面质量。     

橡胶注射机模具加热系统温度场数值模拟与实验研究

橡胶注射机模具温度场的均匀性直接影响橡胶硫化,而模具温度场的均匀性主要取决于热板的加热效果.由于没有科学依据,热板中热管的功率以及热电偶位置都是凭借经验进行选择,导致模具加热不均匀和温控精度低,直接影响橡胶注射机的使用性能,也是目前橡胶注射机企业碰到的最大难题.采用有限元法,对加热系统进行瞬态温度场模拟仿真,得到了合理的热管排布方式与热电偶位置,并通过实验,验证了分析结果切实可行.     

基于正交试验的汽车挡板塑件注塑模具冷却系统的优化分析

以汽车挡板注塑模具冷却水道水孔直径、相邻冷却水道水孔间距及冷却水道模具表面距离为实验参数,利用正交实验对模壁温差进行模拟分析。验证得出水孔间距对模具的冷却效果影响最为明显,通过优化分析,使得冷却系统的冷却效果较为理想,使得模具的温差均匀,能提升塑件的产量和合格率。可得到冷却水道最佳的工艺组合为:冷却水道水孔直径10mm、相邻冷却水道水孔间距140mm、冷却水道模具表面距离30mm。     

基于ANSYS的无人机机身模具三维热分析

某无人机复合材料机身结构是由模压固化成型的。模具在固化过程中的温度分布不均匀和模具变形会影响到机身结构的变形,为控制机身成型质量,就要了解模具在成型过程中的温度分布和变形情况;基于ANSYS软件,采用1/2对称模型,模拟了机身下模具在加热、保温阶段的温度分布和瞬态温差,直观显示了模具在各时刻的瞬态应力分布和变形情况,为优化固化工艺和模具设计提供依据。     

有限元分析在抬包回转结构体设计中的应用

采用有限元分析软件ANSYS对抬包清洗机床的主要受力部件(回转结构体)进行了应力分析.根据其应力分布验证了设计方案的可行性,并为此设计方案的进一步改进和优化提供了依据.     

复合材料缺陷的脉冲热成像有限元模拟研究

针对脉冲红外热成像对复合材料的无损检测能力问题,利用有限元数值分析法模拟了脉冲加热红外成像无损检测过程。建立了"在复合材料上表面施加不同的热流边界条件",而在其下表面施加自然对流换热边界条件的有限元模型,研究了不同复合材料内部缺陷对材料表面温度分布产生的差别,具体研究了脉冲形状、脉冲加热时间、缺陷类型等因素对含有平底孔缺陷复合材料表面温差变化和对比度变化的影响。研究结果表明,缺陷深度越浅且越大,表面温差和对比度会越大;而热流量越大,表面温差越大,但对比度不变。该有限元模拟为研究脉冲加热红外热成像的复合材料缺陷检测提供了数值模型。     

金刚石钻头复合片模具设计机理探讨

提出了影响金刚石钻头寿命的因素之一是复合片的质量；分析了金刚石复合片生产所用模具的技术发展、模具的常见结构形式、常见破坏形式以及理论设计方法；针对在用复合片模具的结构特点，提出了采用有限元技术分析其预应力的方法，给出了多层组合筒式金刚石复合片模具预应力结构设计中的应力和应变、层间压力等参量的计算步骤和计算结果。实际测量验证了有限元的计算结果。     

改进模具装箱加热法

Crl2钢制硅钢片模具,我们是采用高温箱式电炉加热,为防止模具加热时氧化脱碳,将模具装箱保护加热。过去是采用铸铁屑填充装箱保护,这种方法存在一个缺点,当加热好的模具从箱中取出淬火时,模具表     

线接触钢绞线感应加热线圈结构参数优化

根据感应加热线圈变压器串联等效电路模型,对感应加热线圈内径大小与感应加热效果的关系进行了理论分析,通过有限元建模计算不同内径下的感应加热效果的数据,采用多项式拟合法处理数据得到最佳拟合多项式,反映数据之间整体的变化规律。结果表明:心表温差、功率与内径大小之间呈现递减趋势,加热时间与内径大小之间呈现递增趋势。依据最佳拟合多项式建立内径优化模型,利用遗传算法求解优化模型,得到内径最优值为49.15 mm,该最优值为感应加热线圈优化设计提供理论依据。     

空调器铜翅片专用多工位级进模的设计

通过对热交换器工作环境的分析和对其性能的研究,以铜翅片替代铝翅片既可以提高空调器制冷效率、又可增加防腐蚀能力。在参考国内铝翅片加工级进模研究理论的基础上,设计了铜翅片加工专用模具。整套模具采用子模分立式的设计方案,各凸、凹模采用分开加工方法,使相同结构尺寸的模具具有结构互换性。通过加工试验验证了此模具结构的合理性和可行性。     

锂离子电池套管加热工艺及加热故障研究

利用有限元分析软件ANSYS对某锂离子电池套管加热工艺及加热故障进行了数值模拟研究,并对胶管进行了加热收缩试验研究。结果表明,加热时胶管的温度都是由胶管中部向两端逐渐降低;随着加热温度的升高,胶管的温差逐渐增大;合理的加热温度范围为(130~210)℃;加热故障不仅会导致胶管受热收缩质量不合格,而且会导致锂离子电池因温度过高而被损坏,甚至发生燃烧和爆炸;模拟结果与试验结果一致,表明所建立的胶管加热有限元分析模型是合理可靠的。     

跌落过程中焊点的有限元模拟

电子封装是连接电子系统和半导体芯片的一个纽带,焊球的破坏会导致整个封装结构的失效。随着便携式电子设备的不断普及,电子封装结构在跌落冲击过程中的可靠性逐渐成为研究的重点,建立了BGA封装跌落问题的三维有限元分析模型,模拟了水平自由跌落、垂直自由跌落和以任意角度自由跌落三种状态下PCB板的应变分布和焊球的应力应变情况,用以研究焊球的可靠性,并对三种不同跌落状况进行对比分析,模拟分析表明水平自由跌落状况最为危险,因此在真实跌落试验中建议采用此种跌落方式进行试验。     

工艺参数变化对低压转子淬火前加热的影响

利用有限元数值模拟方法模拟30Cr2Ni4MoV钢低压转子典型的淬火加热工艺过程,分析加热过程中,第一次升温阶段的升温时间、中间温度,第二次升温阶段的升温时间及保温时间对转子表心温差、组织转变与应力分布的影响,为进一步优化淬火加热工艺提供依据。