基于Moldflow的汽车冷却风扇注塑模具优化设计

为提高汽车发动机冷却风扇的机械强度,延长其使用寿命,课题组以某汽车发动机冷却风扇为研究对象,利用Moldflow软件对产品模型填充、冷却和翘曲变形等主要成型过程进行分析,依据软件模拟结论和塑件在日常生产中出现的缺陷情况进行综合分析,对注塑成型的浇口位置和冷却系统进行了优化。同时结合Moldflow软件优化结果有效地调整了模具设计的工艺参数,应用UG软件设计了一模一腔的三板式注塑模具,主要包括分型面、浇注系统、成型零部件、冷却系统。研究结果表明：利用该模具生产出来的产品无明显缺陷,翘曲情况在允许的范围内,符合各项工艺要求。因此,利用Moldflow和UG相结合的方法辅助设计开发注塑模具可以提升成型产品的质量,且能加快模具研发速度,降低试模成本,使模具企业的市场竞争力得到进一步提高。     

具有复杂镶块的插座外壳注射模具设计

注塑成型模具就是将担料先加在注塑机的加热料筒内,塑料受热熔化后,在注塑机的螺杆或活塞的推动下,经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内,塑料在其中固化成型。     

过滤网注塑模具设计流程

文章详细介绍了过滤网注塑模具的设计理念,分析了塑料材料结构,介绍了注塑模具浇注系统,如何选择分型面和模具框架,介绍了模具芯轴设计及注塑模具的顶出机构、注塑模具温度冷却系统。根据滤网的结构特点,模具设计采用直接浇口和推套的形式,保证制件的最终使用性能,从而提高模具的精度、寿命,降低生产成本。     

注塑模多型腔流道优化设计

在注塑成型过程中,浇注系统尤其是多型腔浇注系统的设计合理与否对产品质量和效益都有决定性影响。为此,不袭用传统的浇注系统设计方法,在前人研究的基础上导出了新的流道系统优化设计模型,并在MODEFLOW软件模拟中得到验证。     

注塑模具成型品质的决定性要素研究

影响注塑模具成型质量的因素中,冷却与浇注过程发挥着决定性作用。本文以车辆大灯电机支架作为分析对象,布局冷却系统管道后对比直线冷却与随型冷却方式来确定冷却方案。掌握注塑件外观特征与材料属性后,通过分析确定浇口理想位置。最后对比成型件与原型件,使得注塑模具成型品质达到最佳状态。     

基于模流分析的浇口位置选择

以塑料盒制件为例,阐述了用Moldflow软件进行浇口位置模拟分析方法,并介绍了如何利用CAE分析结果优化设计参数,得到比较理想的设计结果.在其模具设计与成型加工中常运用CAE分析技术代替实际的试模,预测设计中潜在的缺陷并进行修改,优化模具设计、成型工艺参数和制件结构.笔者现就MoldfloW软件在塑料模具及成型工艺参数优化设计中的应用作一介绍.     

模具制造技术对零件成型的影响研究

模具制造业已经成为国家制造业竞争的一个主要参考因素,对机械加工技术的发展有重要影响.文章介绍了冲压模具和注塑模具的特点和成型原理,进一步分析了模具型腔壁厚、浇口尺寸、零件的形状和壁厚等对溶液收缩率的影响,绘制了影响曲线,从而确定了这些参数对零件成型的影响,为研究模具制造过程的参数选择具有一定的参考作用.     

基于Moldflow的插线板塑料面板翘曲优化分析

为减小因翘曲带来的注塑件成型质量问题,现对某款插线板塑料面板进行优化分析.利用UG软件建立三维模型,再利用Moldflow软件对产品进行翘曲优化分析,采用正交试验的方法对产品的注塑过程进行仿真分析.以产品的最大翘曲变形量为评价基础,得出模具温度、熔体温度、保压压力和保压时间四个工艺参数的影响程度及优化方案,形成最终优化...     

基于Moldflow的铅芯外壳翘曲分析与优化

以自动铅笔芯外壳为分析对象,利用Creo软件对自动铅笔芯外壳进行三维造型,再利Moldflow软件对自动铅笔芯外壳的翘曲缺陷进行分析,通过调整优化保压曲线和采用正交试验的方法对自动铅笔芯外壳的注塑过程进行了模拟仿真实验.以塑件成型后的最大翘曲变形量目标值为基础,通过对综合评价指标的极差分析,得到模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间4个注塑工艺参数对综合评价指标的影响程度。研究结果表明:熔体温度和保压压力是影响注塑制品翘曲变形较大的2个因素,对控制制品的收缩最为有效。     

离心式塑料泵的设计与试制

结合离心式塑料泵的主要部件叶轮、蜗壳和密封,提出了适合于模具加工成型的结构形式,能使塑料泵的生产达到低成本、高效率和大批量。     

塑料制品生产中的新技术应用

阐述了热流道模具、气体辅助注射成型、浇口密封成型和再熔成形等技术在塑料生产中的工作特点，分析了获得高质量塑料制品的途径；指出了影响塑料产品质量的主要因素及关键技术。     

逆向工程在离心泵叶轮设计中的应用

基于逆向工程,通过光学扫描仪获得离心泵叶轮的分散点云,采用Imageware软件对点云进行了处理,基于CATIA软件对叶轮进行了三维实体设计,并对叶轮的内部进行了数值模拟.与传统的叶轮设计方法相比,该方法保证了叶轮实体造型的高精度性.通过数值模拟,揭示了叶轮的内部流动规律,大大缩短了研发周期,降低了离心泵的生产成本.     

螺旋离心泵叶轮叶片型线方程

为了使螺旋离心泵能够具有更优良的性能,传统的设计方法已经不能很好地满足要求.根据螺旋离心泵叶轮结构特征,推导出螺旋离心泵叶轮叶片的型线方程,并用型线方程绘制螺旋叶轮,避免了一元理论水力设计方法中手工作图的繁杂和依赖经验的欠缺,对螺旋离心泵的快速叶片绘型、提高设计精度、计算机辅助设计与三维内部流场的数值模拟有重要意义.通过例证,用型线方程获得的流线,在方格网上变化均匀、光滑,出口角接近于计算值,数值模拟所得结果与原型实验结果基本一致,从而验证了这种方法具有可行性.     

基于PIV的低比转数离心泵网格无关性

针对小流量工况采用计算流体动力学(CFD)对离心泵的性能进行数值模拟的精度问题,以一低比转数离心泵为例对其进行整体结构化网格划分,采用ANSYS CFX 14.5软件对模型离心泵的进口管路流道、叶轮流道以及蜗壳流道组成的流场进行定常数值计算.从改变整体网络数量与叶轮网格数量的角度分别进行网格无关性验证对0.6及1.0倍设计流量下的模拟精度进行比较研究.准确性评价指标采用外部特性扬程值及PIV得到的叶轮和蜗壳内部分区域的绝对速度,具有较强的说服性.分析表明:对总体网格数增加的方法进行的无关性分析即可满足要求;网格数量的增加对叶轮内绝对速度影响较大,而对蜗壳内绝对速度影响很小;在设计工况下蜗壳和叶轮内部绝对速度的预测精度都比0.6Q_d工况下的高些,因而在进一步小流量流动特性分析时,需要更精密的网格.通过对外特性和内流场速度的对比,最终选择网格模型为网格IGD.     

变螺距螺旋离心泵叶片型线参数方程的分析

分析了变螺距螺旋线的一般方程,根据固液两相流在螺旋离心泵叶轮内轴向速度非等速的运动特征,以及螺旋离心泵的结构特征,推导了螺旋离心泵的变螺距叶片型线方程。该方程避免了螺旋离心泵一元设计理论对设计经验的依赖性和叶轮轴面流线分点的复杂性,同时对该类型泵的计算机辅助设计、内部流场的数值模拟以及泵的性能改善有着重要意义。     

离心泵叶轮的参数化设计

针对传统离心泵叶轮设计步骤繁琐的不足,提出了采用4次Bezier曲线来设计叶轮的轴面流线及叶片型线的方法.详细介绍了轴面流线和叶片型线的控制方法,使其和传统的离心泵设计理论结合起来.将椭圆型偏微分方程应用于叶轮轴面的离散以及叶片空间曲面的生成,并将叶片的空间曲面造型问题转换成偏微分方程的边值问题,控制边界条件即达到对叶片的控制.数值求解边值问题的解,即可得到泵叶片的数值模型,然后再将叶片的数据导入造型软件并生成叶轮的实体造型,实现了离心叶轮的参数化设计.实例计算结果表明,提出的理论和方法是有效的,能够实现叶轮的快速高效设计.     

间隙对螺旋离心泵性能影响的预测及试验

通过改变叶片外缘与壳体之间的间隙,运用CFD软件对螺旋离心泵进行了内流场的数值计算,对其外特性进行了预测。并在相应条件下通过螺旋离心泵的性能试验进行比较;研究了间隙变化对泵性能的影响,给出了间隙的合理范围,为螺旋离心泵的设计提供了一定的理论和试验依据,同时也说明了数值计算研究方法对开展泵性能预测的重要性。     

超低比转数离心泵叶轮切割的三维流场数值模拟

为研究超低比转数离心泵叶轮直径切割量与泵性能变化的关系,选取IS 50—32—250型离心泵为研究对象,利用商业软件Fluent对不同叶轮外径下泵的三维流场进行数值模拟,计算出不同叶轮切割量下的叶轮和泵体流场中压力场和速度场的分布。通过对不同叶轮切割量的计算结果分析比较,得出超低比转数离心泵叶轮切割量对泵的效率产生很大影响：叶轮切割量为0.03时,泵的效率突然升高;切割量为0.09时,效率稍有下降;切割量为0.15时,效率突然产生大幅度下降。实际切割中切割量不能大于0.15,否则性能严重下降。     

导叶叶片数及导叶相对位置对低扬程轴流泵装置性能的影响

为研究导叶叶片数及导叶相对位置对轴流泵装置性能的影响,设计了3个不同导叶数方案和4个不同导叶相对位置方案,采用计算流体动力学软件分别对每个模型在0.8Q_d~1.2Q_d之间的5个工况进行计算.根据数值计算结果,选择最优模型,即导叶数为5,叶轮出口距导叶距离为0.086D的泵装置模型进行能量特性试验,并将试验结果与数值计算结果进行对比分析.结果表明:当轴流泵叶轮叶片数一定时,增加导叶数,将使导叶水力损失增大,出水流道水力损失增大,泵装置效率将下降;当叶轮叶片数和导叶数一定时,叶轮出口至导叶进口距离过大或过小时,将使导叶水力损失增大,导叶出口速度环量减小,出水流道水力损失增大,泵装置效率将下降;试验结果与数值计算结果的误差在4%以内,验证了数值计算的可靠性、准确性.研究结果可为泵装置的导叶水力设计和效率提高提供一定参考.     

叶轮几何参数对自吸泵自吸性能影响的数值分析

为研究叶轮几何参数对自吸离心泵自吸性能的影响,引用正交实验的方法,选取叶片出口角、叶片数及叶片包角三个因素设计了叶轮的9种方案。采用FLUENT软件预测各方案的外特性,并对自吸过程进行定常数值模拟以比较自吸性能的优劣,分析了所选取几何参数对自吸泵自吸性能的影响顺序,为自吸离心泵的设计提供参考。