赵 梅

(烟台工程职业技术学院机械工程系，山东 烟台 264006)

机械与模具

基于HsCAE和Nastran的多腔模正交优化设计

赵 梅

(烟台工程职业技术学院机械工程系，山东 烟台 264006)

以HsCAE和Nastran 2种软件为平台，设计合适因素与水平的Taguchi正交试验对眉笔夹具进行模流分析与模具结构分析的集成优化。首先，通过模流分析软件HsCAE模拟多腔模布局材料的充型凝固过程，初步确定模具结构及尺寸参数，包括浇注系统、冷却系统、排气系统及成型零件的设计，分析了可能产生的缺陷；然后，在一定的模具结构下设计4因素3水平的Taguchi正交试验进行工艺参数的优化，并将Nastran有限元结构分析软件与HsCAE模流分析软件结合使用，得到熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力的最佳工艺参数组合，为模具的设计和改进提供更为全面的参考依据。

多腔模设计；模流分析；模具结构分析；Taguchi正交试验；工艺参数优化

0 前言

(a)夹持笔帽的眉笔夹具 (b)夹持笔杆的眉笔夹具图1 2种不同形状的眉笔夹具零件图Fig.1 Two different shapes of eyebrow pencil fixture part

某企业要生产2种形状的眉笔夹具，一种夹持笔杆，一种夹持笔帽，在流水线上对笔杆和笔帽进行喷漆，2种夹具的零件图如图1所示。根据企业给定的经审核的塑件图和技术要求，考虑到2种塑件结构形状相似，将原来用2套模具生产2种形状相似的眉笔夹具产品，设计为共用1套模具生产，使制品产量翻番，因此，需要重新设计模具及修改成型工艺，为了缩短设计制造时间、提高质量和降低成本，借助HsCAE模流分析软件预测熔体的填充、保压、冷却过程，以及制品的收缩和翘曲变形、制品中的分子和纤维取向分布、应力分布等状态，对模具的结构设计进行改进和优化；……