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重慶塑料檢查井注塑模具型腔結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化

2018-01-26       瀏覽量：44       發(fā)布者：

?    重慶塑料檢查井是廣泛應(yīng)用于市政管網(wǎng)建設(shè)的大型塑料管件，因其具有便于施工、成本低、使用壽命長和抗?jié)B性好等優(yōu)點(diǎn)，使國內(nèi)外學(xué)者對(duì)塑料檢查井展開了深入的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用研究工作。張偉分析了不同的結(jié)構(gòu)和填埋深度對(duì)檢查井剛強(qiáng)度的影響；魏春良對(duì)塑料檢查井結(jié)構(gòu)的剛強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算，并對(duì)檢查井模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究；譚文勝利用Moldflow軟件對(duì)大型塑料檢查井進(jìn)行了注塑流動(dòng)分析；饒勤波研究了汽車沖擊載荷下的檢查井殘余應(yīng)力及殘余變形計(jì)算方法。目前，國內(nèi)外針對(duì)大型塑料檢查井的研究主要集中在結(jié)構(gòu)性改進(jìn)及工藝性能分析等方面。
    由于模具型腔剛強(qiáng)度是影響注塑件成形質(zhì)量的主要因素[8]，故型腔參數(shù)的選擇是提高塑料檢查井模具型腔剛強(qiáng)度的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文采用ANSYS軟件和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，研究了模具底部壁厚、周圍壁厚、注射壓力三種參數(shù)對(duì)塑料檢查井模具型腔剛強(qiáng)度的影響，并進(jìn)行了模具型腔參數(shù)優(yōu)化組合設(shè)計(jì)。
    1 模型分析
    1.1 三維模型
    大型塑料檢查井的井座注塑模具一般采用具有較強(qiáng)綜合性能的40Cr鋼材，其特性見表1。根據(jù)某大型塑料檢查井系列產(chǎn)品，選取如表2所示的井座尺寸數(shù)據(jù)，并利用Pro/E軟件進(jìn)行三維建模 。
    1.2 有限元分析模型
    有限元分析步驟如下：
    （1）利用Pro/E軟件建立井座模具型腔模塊，并將模型以.x_t格式儲(chǔ)存；
    （2）將模型以.x_t格式導(dǎo)入ANSYS軟件中進(jìn)行有限元分析；
    （3）材料屬性設(shè)置見表1。根據(jù)模具特點(diǎn)，采用solid187實(shí)體單元網(wǎng)格劃分，并通過自動(dòng)網(wǎng)格劃分和局部優(yōu)化處理的網(wǎng)格劃分方法建立有限元模型；
    （4）以注射壓力為60 MPa為例，對(duì)模具進(jìn)行載荷施加。經(jīng)查閱資料，鎖模力為10 000 kN。