耦合作用下注塑模具鑲件的疲勞特性研究.pdf

1、隨著機(jī)械電子等行業(yè)的快速發(fā)展，塑料制品的使用日益廣泛，其需求量也越來越大，種類也更加多樣化，結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，這無疑對(duì)于生產(chǎn)塑料產(chǎn)品的模具的性能提出了更高的要求。如今主流的塑件生產(chǎn)方式是注塑工藝，在注塑過程中，模具不僅要承受巨大的注塑壓力，而且高溫熔體也會(huì)對(duì)模具造成熱應(yīng)力。由于注塑過程是一個(gè)循環(huán)的過程，循環(huán)次數(shù)可能達(dá)十萬次之多。在生產(chǎn)過程中，模具要承受周期性的應(yīng)力變化，在熱應(yīng)力與機(jī)械應(yīng)力的共同作用下，模具容易產(chǎn)生疲勞失效。疲勞會(huì)造成制品缺

2、陷，也會(huì)引起模具報(bào)廢，嚴(yán)重的甚至可能會(huì)造成人員傷亡，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在模具設(shè)計(jì)階段就對(duì)模具進(jìn)行疲勞壽命分析，能有效的防止此類問題的發(fā)生，這對(duì)減小損失、降低成本具有重要的意義。本文以O(shè)A類某模具鑲件為研究對(duì)象，通過Moldflow軟件對(duì)塑件進(jìn)行模流分析，獲得了在鑲件位置處塑料熔體的溫度及壓力變化情況，然后以此作為載荷分別對(duì)鑲件進(jìn)行瞬態(tài)熱力學(xué)分析和靜強(qiáng)度分析，最后利用nCode軟件聯(lián)合熱應(yīng)力與機(jī)械應(yīng)力研究鑲件的疲勞壽命情況,獲得鑲

3、件的疲勞壽命分布，提出并驗(yàn)證了延壽措施的正確性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)打印機(jī)抽屜產(chǎn)品進(jìn)行建模，并建立熱流道系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)，然后對(duì)其進(jìn)行注塑成型數(shù)值分析，得到鑲件位置處熔體的溫度及壓力變化。⑵以熔體溫度為熱載荷對(duì)鑲件及其裝配零件進(jìn)行瞬態(tài)熱分析，獲取鑲件在持續(xù)注塑成型時(shí)穩(wěn)定溫度場，以便后續(xù)瞬態(tài)分析時(shí)初始溫度的選取。在此基礎(chǔ)之上，以模溫為初始溫度，針對(duì)鑲件進(jìn)行瞬態(tài)熱應(yīng)力分析。⑶選取保壓壓力作為壓力載荷對(duì)鑲件進(jìn)行機(jī)械應(yīng)力分析，得到