2典型零件的有限元分析
對于模具零部件而言,基本上不受較大的沖擊力,只有注射時有較高的注射壓力,但在模具設計時已經(jīng)考慮。模具的傳動系統(tǒng)系統(tǒng)基本上是工作時問少于停止時間,且無突然的沖擊.而模具生產(chǎn)出來的塑件透氣帕在側項抽芯時受到脫模力,對塑件的質量影響較大,故進行分析脫模力屬于摩擦力,但脫模瞬時透氣帽所受力址大。由于為瞬時力,加之大學期間所學力學知識有限,故采用靜力分析。
透氣帽的材料為尼龍6.是典型的塑性材料,因此采用第三強度理論進行分析。共主要物理性能參數(shù)如表1所示。
材料設置完成后,單擊約束和力進行設置。接著進行網(wǎng)格劃分和運算。在網(wǎng)格劃分完成運算之前可以查看劃分的網(wǎng)格(圖3),透氣帽共劃分了69478個單元: ,有107757個節(jié)點,屬于精細劃分。
COSMOS/Works運算完成后可以輸出應力、位移、應變、形變、設計檢查五種繪圖及相應的模擬動畫。應力繪圖還可以按照不同的強度理論輸出各不相同的全圖、向量、剖面、等值繪圖(圖4,圖5)。由以上各圖可以看出應力集中在透氣帽們向通孔的內(nèi)端,位移變化也集中在側向通孔的,完全不影響透氣帽的產(chǎn)品性能
3結論
根據(jù)按第三強度理淪分析透氣帽應力等值線分布石圖七的分析結果,可以得出以下結論:
(1)透氣帽在此工況情況下,最大等值應力為13.4 MPa小干材料的高溫應力142.6MPa ,這說明如果材料為尼龍6,其強度余量能夠充分滿足使用要求。同時,透氣帽內(nèi)部局部應力分布不夠均勻,有些部位(圓周等)應力幅度變化過大,只有通過冉次對結構進行優(yōu)化以及改善加工工藝性來進一步解決。
(2)通過綜合運用SolidForks和Cosmos對注塑模具進行整體三維設計和有限元分析可以看出:運用現(xiàn)代設計方法,并根據(jù)計算分析結果對產(chǎn)品的結構參數(shù)進行優(yōu)化是CAD/CAM中一個強有利的手段。將設計和分析進行有機結合,對后續(xù)的產(chǎn)品設計和制造工作有很大的利用價值。同時它也將更進一步的推進現(xiàn)代化設計方法和產(chǎn)品目標成本管理工程的深入實施,為企業(yè)取得更好的經(jīng)濟效益創(chuàng)造條件。
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