注塑机合模装置主要构件的有限元分析及优化设计

摘要

合模装置是注塑机中最重要的机械部件，其中模板为最主要的零件之一。模板具有固定模具和运动导向的定位基准作用，其结构和受力比较复杂。在生产实际中，工程技术人员通常基于经验对其进行比照设计，导致模板在使用过程中不时出现裂纹。本文正是应某生产厂家之要求，对注塑机模板的结构和强度进行分析研究。 本文利用ANSYS大型工程分析软件对注塑机一系列模板做了有限元分析，探明了零件中应力分布规律及产生裂纹的部位，并在此基础上对前模板进行了结构优化设计。通过分析研究，可形成如下主要结论： 1.WG500A-C03-01注塑机前模板承载区变形较大、筋板附近应力分布不均、应力集中严重，是造成模板产生裂纹的主要原因。理论分析结果与其发生裂纹的实际情况相当吻合，表明本文所提出的研究模型和分析方法是可信、可行的，可在生产实际中得以使用。 2.对某生产厂家基于经验设计所提出的HL630A-C03-01注塑机后模板改进方案做了分析和评价，指出了此改进方案的不合理性。基于计算结果，预测此改进后的模板将会在底部出现裂纹，而且承重台上安装的螺钉仍会发生断裂。 3.利用ANSYS的拓扑优化功能对前模板进行了结构优化设计，对模板加强筋的分布形式提出了建议。以此为依据，提出了模板结构的优化方案并对其进行了有限元分析，分析结果表明，本文所提出的改进方案不仅能降低耗材，而且还会使机构的强度和刚度得以明显提高。 本文在模型构建、单元划分、载荷与边界条件处理等方面尚欠完善，有待进一步提高。

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

第二章结构有限元分析与优化设计

第三章注塑机模板的有限元分析

第四章WG500A前模板的结构拓扑优化

第五章WG500A前模板的优化方案

第六章结论及讨论

参考文献

致谢

攻读研究生期间发表过的论文