现代塑料加工应用 ・２ ０ １ ３年第２ ５卷第４期 ４４・ ＭＯＤＥＲＮ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＰＲｏＣＥＳＳＩＮＧ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ 基于有限元分析软件的注塑模具刚度和强度分析 耿铁涂维青 闫丽群 吕俊智 （河南工业大学机电工程学院，河南郑州，４５０００７） 摘要：采用Ｍｏｌｄｆｌｏｗ软件对遥控器前盖的注射成型过程进行模拟分析，以确定型腔的受力值，并将其作为刚度、强度分 析的输入载荷，运用Ａｎｓｙｓ ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ软件分析该型腔的应力应变。结果表明，综合运用有限元分析软件Ａｎｓｙｓ ｗｏｒｋ— ｂｅｎｃｈ和Ｍｏｌｄｆｌｏｗ，能够较为全面地反映注塑模型腔在注射成型过程中的受力和变形情况，从而为模具设计提供更为有价 值的参考依据。 关键词： 注塑模具刚度强度模拟有限元分析软件 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｎｊ ｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄ Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｉｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｇｅｎｇ Ｔｉｅ Ｔｕ Ｗｅｉｑｉｎｇ Ｙａｎ Ｌｉｑｕｎ Ｌｖ Ｊ ｕｎｚｈｉ （Ｃｏｌｌａｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。 Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ，４５０００７） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｊ ｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｐｒｏｔｅｇｕｌｕｍ ｏｆ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｈｅｌｌ ｉｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ Ｍｏｌｄｆｌｏｗ．ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｃｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｏｎ ｍｏｌｄ ｃａｖｉｔｙ ｉｓ ｄｅｔｅｒ— ｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｏｆ ｓｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｓ ｒｅｇａｒｄｅｄ ａｓ ａ ｉｎｐｕｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｌｄ ｃａｖｉｔｙ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ Ａｎｓｙｓ ｗｏｒｋ— ｂｅｎｃｈ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｍｏｌｄ ｃａｖｉｔｙ ｄｕｒｉｎｇ ｉｎｊ ｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｂｙ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｕｓｅ ｏｆ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ Ａｎｓｙｓ ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ ａｎｄ Ｍｏｌｄｆｌｏｗ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｖａｌｕａｂｌｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｍｏｌｄ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄ；ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ 注塑模具是一种高技术含量、高经验附加值 的成型装备。在注塑模具行业，运用计算机辅助 工程（ＣＡＥ）技术取得了许多研究成果＿１ ］，对模具 腔３Ｄ几何模型导入有限元分析软件Ａｎｓｙｓ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中，选取其所用的材料为模具钢，材 料参数：弹性模量２．２×１０ ＭＰａ，柏松比０．２５， 密度７．８×１０ ｇ／ｍｍ。，许用应用３００ ＭＰａ。采 刚度、强度的模拟研究也有许多进展。但总体来 讲，目前的研究多集中于对注射成型过程的模拟 分析以及工艺参数的优化，而对模具刚度、强度的 模拟分析相对较少。本工作以某遥控器前盖塑料 产品注塑模型腔作为研究对象，综合运用有限元 分析软件Ａｎｓｙｓ ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ和Ｍｏｌｄｆｌｏｗ，模拟分 用Ｈｅｘ Ｄｏｍｉｎａｎｔ方法划分网格，即四面体与六 面体结合的方式。同时对一些局部结构进行网 格细化，以提高计算精度。所得网格数为 １６ １９３，节点数为２８ ６３１。该注塑模型腔有限元 模型如图１（ｂ）所示。 析注射成型过程及型腔的受力和变形情况，为模 具的设计与优化提供一种科学可靠的方法。 １ 有限元模型建立 收稿日期：２０１３－０３—１１；修改稿收到日期：２０１３－０５—０５。 作者简介：耿铁，河南郑州人，副教授，博士，研究方向为材 料成型过程模拟及工艺优化。Ｅ—ｍａｉｌ：Ｔｉｅｇｅｎｇ２０００＠ １６３．ｅｏｍ。 该注塑模型腔的形状如图１（ａ）所示。将型 基金项目：河南省科技创新杰出青年基金（０９４１００５１００１６）。
