基于ANSYS-FE-SAFE的注塑模具型腔疲勞壽命分析.pdf

1、注塑成型是批量生產(chǎn)某些形狀復(fù)雜部件時(shí)用到的一種加工方法。在成型過(guò)程中注塑模主要受力為型腔內(nèi)塑料熔體的壓力。作為注塑模的重要組成部分，型腔是塑件外表面的成型零件。由于耐腐性及脫模的需要，加上型腔磨損、粘結(jié)均發(fā)生于零件的表面，疲勞、斷裂往往也從表面開(kāi)始，因而型腔表面質(zhì)量將直接影響塑件成型質(zhì)量以及模具壽命。
　　 本文首先闡述了模具失效及疲勞強(qiáng)度研究現(xiàn)狀，運(yùn)用注塑模具設(shè)計(jì)方法及理論，結(jié)合塑件形狀及型腔設(shè)計(jì)各項(xiàng)性能參數(shù)，設(shè)計(jì)出注塑模具型

2、腔的基本結(jié)構(gòu)，并以UG為建模工具設(shè)計(jì)出型腔及整個(gè)模具的三維模型。進(jìn)而在有限元法及疲勞強(qiáng)度的理論基礎(chǔ)上建立注塑模具型腔的有限元分析模型。以注塑模具型腔為研究對(duì)象，基于有限元分析軟件ANSYS，分析模具在工作壓力下，型腔的最大變形量及應(yīng)力狀況。
　　 通過(guò)對(duì)各個(gè)壁厚不同制品的注塑模具型腔內(nèi)壁壓力的測(cè)量，歸納出在一個(gè)成型周期內(nèi)的各時(shí)間段型腔內(nèi)壁壓力隨注塑時(shí)間的變化情況。從而根據(jù)已確定的各項(xiàng)注塑參數(shù)，以及相似制品（體積和壁厚）的注塑模型

3、腔壓力曲線，來(lái)估計(jì)還在設(shè)計(jì)階段的注塑模型腔的壓力-時(shí)間曲線即疲勞載荷譜。在疲勞分析理論的基礎(chǔ)上，按照累積損傷理論和雨流計(jì)數(shù)方法，計(jì)算模具型腔疲勞壽命。結(jié)合型腔材料的相關(guān)力學(xué)性能，運(yùn)用ANSYS/FE-SAFE軟件自帶的Seeger材料近似算法生成了分析所需的材料S-N曲線。最后以靜力分析結(jié)果為基礎(chǔ)，運(yùn)用ANSYS/FE-SAFE軟件對(duì)型腔進(jìn)行疲勞分析，得出疲勞失效薄弱區(qū)，并計(jì)算了型腔的疲勞壽命及額定壽命下的疲勞安全系數(shù)。