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在我國，模具工業(yè)被稱為“工業(yè)之母”隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速增長，它已成為國家重點支持的高新技術產(chǎn)業(yè)。由于國內(nèi)模具企業(yè)采用較為傳統(tǒng)的“設計一加工一裝配一試模一修模一再試模”的生產(chǎn)方式設計制造模具，與發(fā)達國家的技術相比，國內(nèi)模具表現(xiàn)出精度較低、壽命較短、設計和制造的周期一般都較長、成本較高等劣勢，嚴重削弱了我國高端模具在國際市場上的競爭力，下面對注塑模斜推桿機構的強度分析作詳細介紹。
斜推桿機構是注塑模中最為常見的側向抽芯機構，它常用于制品內(nèi)側存在凹槽或凸起結構并且強行推出型芯時會損壞制品的場合。在脫模過程中，前后模打開，斜推桿在由液壓缸帶動的推桿底板的推動下開始頂出制品。由于斜推桿與開模方向有一定的傾斜夾角，所以在頂出的過程中，斜推桿做斜向運動，斜向運動分解成一個沿脫模方向的垂直運動和一個脫離制品內(nèi)側面的側向運動。等機構到達一定的行程后，斜推桿中的膠位就會完全脫離斜推桿，實現(xiàn)側向抽芯。
由于工作條件極為復雜，合模狀態(tài)下整個模具承受鎖模力作用，強大的預應力將使模架、行位等其他結構鑲件產(chǎn)生預變形，這些變形會將斜推桿包裹在對斜推桿起導向作用的模板滑槽內(nèi)，工作過程中模具溫度較高且變化幅度較大，也會使斜推桿產(chǎn)生內(nèi)部熱應力，潤滑不良會增大斜推桿與導滑槽的摩擦力，不利于斜推桿被順利推出完成抽芯運動，由于制造加工、裝配等方面的因素也會造成斜推桿在導滑槽內(nèi)運動受阻。一旦斜推桿運動受阻，輕則加速斜推桿的磨損燒蝕，重則出現(xiàn)壓彎甚至折斷現(xiàn)象，嚴重影響整套模具的使用壽命，增加模具的使用維修成本，大大降低制品生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)效率，因此研究如何提高斜推桿機構的強度具有重要意義。
本研究采用通用有限元分析軟件ANSYS對模具中常見的兩種截面斜推桿一圓形截面斜推桿和方形截面斜推桿進行危險工況下的靜強度分析，并且對方形截面斜推桿機構采用ANSYS參數(shù)化設計編程語言APDL開發(fā)出以其各個幾何參數(shù)為變量的參數(shù)化分析程序，分析出各個幾何參數(shù)與斜推桿強度的關系，為模具設計過程中選擇斜推桿類型和幾何參數(shù)提供了可靠的理論依據(jù)，如圖為帶有斜推桿抽芯機構的注塑模結構簡圖，圖為本研究分析的斜推桿受力簡圖。
ANSYS中有限元模型的建立包括幾何模型的建立和單元網(wǎng)格的劃分兩個過程。斜推桿結構一般具有對稱性，為了節(jié)省計算機資源提高分析速度，采用軸對稱模型來進行分析建模，并且忽略結構中存在的運水孔、螺紋孔以及各種圓角特征等，其幾何模型一般都較為簡單，直接在ANSYS中采用白底向上的建模方法建立了結構幾何參數(shù)如表所示的兩種截面斜推桿的幾何模型，將邊界條件和載荷情況加載在幾何模型上，選用具有20節(jié)點的二次單元SOLID95，采用掃描網(wǎng)格劃分技術離散化網(wǎng)格劃分斜推桿和模板。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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