基于Hyperworks的中空吹塑机下模板的优化设计.pdf

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1、第43卷第6期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·53·2015年6月基于Hyperworks的中空吹塑机下模板的优化设计木蒲明辉，朱晓慧(广西大学机械工程学院，广西南宁530004)摘要：利用有限元分析软件Hyperworks对原中空吹塑机下模板进行有限元静力分析，准确地获得其变形和应力分布云图，找出变形最大值和局部应力最集中区。并基于变密度法对模板结构进行拓扑优化，从而得到在满足强度和刚度条件下的最佳材料分布结构，且该结构与原模板结构相比，质量减轻明显，这在很大程度上地减少了模板

2、的生产材料。关键词：有限元；中空吹塑机下模板；变密度法；拓扑优化DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2015．06．013中图分类号：TQ320．52文献标识码：A文章编号：1005—5770(2015)06—0053—04OptimizationDesignofLowerPlatenofHollowBlowMoldingMachineBasedonHyperworksPUMing—hui，ZHUXiao—hui(CollegeofMechanicalEngineering，G

3、uangxiUniversity，Nanning530004，China)Abstract：ThispaperperformedfiniteelementstaticanalysistothelowerplatenofhollowblowmoldingmachinebyusingfiniteelementHyperworkssoftware，andthedeformationandstressnephogramofthelowerplatenwereobtained，includingthemaxi

4、mumdeformationandtheconcentratedareaofthestress．Basedonvariabledensitymethodfortopologyoptimizationofthestructureofthetemplate，thebestmaterialdistributionsatisfyingtheintensityandrigiditywasobtained．Andcomparedwiththeoriginaltemplatestructure，themassof

5、thetemplatedecreasedobviously，greatlyreducingtheproductivematerialsoftheplaten．Keywords：FiniteElement；LowerPlatenofHollowBlowMoldingMachine；VariableDensityMethod；TopologyOptimization中空吹塑成型是指将处于高弹态的塑料型坯置于降低其成本具有重要意义。模具型腔之中，然后闭合模具，使压缩空气注人型坯传统的设计思想是采用经验类比

6、法，设计者凭借之中将其吹胀并紧贴于模具型腔壁上，经过冷却、定设计经验，再加上实际装配要求进行产品设计。为验型得到一定形状的中空塑件的加工方法。证设计可行性，通常先要制造样机进行试验，当试验模板是中空吹塑机合模机构的重要组成部分，在发现问题时，又重新返回进行设计，这样周而复始的吹塑机中具有固定模具和运行导向的作用，也是整机“设计一试验一设计”过程，增加了产品设计时间和制中消耗钢材最多的部件。根据各注塑机生产商的资料造成本J。而在计算机技术飞速发展的今天，以有显示，模板质量占整个注塑机合模装置的70％左

7、右，限元分析为代表的CAE技术在工程设计中的应用越减轻模板质量意味着注塑机成本的降低。然而在来越广泛，其在产品研发设计过程中减少了模型样机实际的生产过程中，模板经常会发生应力集中而导致的制造和试验过程，降低了生产成本，缩短了产品研不同程度的断裂问题，这将直接影响吹塑机的整机性发到投放市场的时间，提高了市场竞争力。能和使用寿命。在满足吹塑机性能的前提下，对吹塑本文利用有限元软件hyperworks，基于变密度法机模板结构进行优化设计，最大限度地节省其材料，对某有限公司提供的合模力为157t，型号为WD

8、45$广西高校科学技术研究项目(2013YB021)作者简介：蒲明辉，男，1964年生，教授，主要从事模具加工领域的研究。minghui@gxu．edu．en