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激光增材制造成型马氏体时效钢研究进展 被引量:29
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作者 谭超林 周克崧 +1 位作者 马文有 曾德长 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期36-52,共17页
本文较全面地综述了国内外激光增材制造成型马氏体时效钢(MS)的研究和应用现状。分析了选区激光熔化(SLM)制备MS特有的优势,并从SLM成型MS参数与性能优化、成型各向异性、时效强化机理、梯度材料和模具应用5个方面进行了系统介绍。研究... 本文较全面地综述了国内外激光增材制造成型马氏体时效钢(MS)的研究和应用现状。分析了选区激光熔化(SLM)制备MS特有的优势,并从SLM成型MS参数与性能优化、成型各向异性、时效强化机理、梯度材料和模具应用5个方面进行了系统介绍。研究表明,SLM成型MS的工艺窗口较宽,易获得成型致密度>99%的试样;经过激光和热处理工艺参数优化后,其力学性能可达标准锻件水平。MS时效强化遵循Orowan位错绕过机制,成型方向对MS力学性能影响较小。此外,SLM能够制备高结合强度MS基梯度材料(MS-Cu和MS-H13等)零件,为制备梯度材料功能件开辟了新途径。最后,介绍了SLM成型MS面向随形冷却模具的应用,并提出了今后的研究展望。 展开更多
关键词 选区激光熔化 马氏体时效钢 激光参数 梯度材料 冷却
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模具钢增材制造及其性能的研究进展 被引量:19
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作者 张亮亮 周阳 +2 位作者 刘世锋 杨鑫 王岩 《中国冶金》 CAS 北大核心 2022年第3期1-8,共8页
随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末... 随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末质量的高低一定程度上决定了增材件的好坏,常见的模具钢粉末制备方法有气雾化法和等离子旋转电极雾化法。增材制造时材料将会经历快速熔化和快速凝固的过程,同时还要经受层间热循环的作用,其组织和微观结构严重偏离平衡凝固时的组织和结构。模具钢增材体的抗拉强度和屈服强度一般高于铸造态母材、低于轧制态或固溶时效态母材,其塑性一般难以达到使用要求。从粉末制备和典型模具钢增材工艺、组织和性能进行综述,以期给增材制造模具钢的深入研究提供借鉴。 展开更多
关键词 冷却 增材制造 等离子旋转电极雾化 气雾化 模具钢 H13钢 18Ni300钢
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基于3D打印技术的注塑模随形冷却水路设计 被引量:15
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作者 马一恒 徐佳驹 +2 位作者 王小新 王家昌 黄震 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期54-57,共4页
针对净水器滤瓶盖传统水路冷却方案存在的问题,结合产品结构特点,设计了随形水路冷却系统,并借助Moldflow模拟仿真软件,利用有限元(FEM)冷却求解器,采用周期内瞬态冷却分析模式,分析比较了传统水路冷却方案和随形水路冷却方案的冷却效... 针对净水器滤瓶盖传统水路冷却方案存在的问题,结合产品结构特点,设计了随形水路冷却系统,并借助Moldflow模拟仿真软件,利用有限元(FEM)冷却求解器,采用周期内瞬态冷却分析模式,分析比较了传统水路冷却方案和随形水路冷却方案的冷却效果。结果表明,与传统水路冷却方案相比,采用随形水路冷却方案可以显著提高模具的冷却效率和温度分布均匀性,其中冷却效率提高了28.2%,周期内模具温度分布均匀性提高了40.6%,冷却结束时模具温度分布均匀性提高了87.7%,产品表面温度均匀性提高了87.1%。 展开更多
关键词 三维打印 注塑模 冷却 模流分析
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注塑模新型冷却技术及其研究进展 被引量:9
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作者 伍志刚 史玉升 +1 位作者 魏青松 黄树槐 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期161-165,共5页
介绍了脉冲冷却、随形冷却、CO2气体冷却等注塑模新型冷却技术的概念和研究现状。从原理的角度出发分析了它们各自的优点及存在的问题,阐述了它们的应用状况。展望了将来注塑模冷却技术的发展趋势。
关键词 脉冲冷却 冷却 快速制模 CO2气体冷却
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基于3D打印的叶轮随形冷却模具设计与制造 被引量:9
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作者 周屹 《塑料科技》 CAS 北大核心 2017年第3期76-80,共5页
针对随形冷却水道的设计方法进行了分类,分别对水道轨迹、截面形状、内部结构等设计进行了一定的分析。以叶轮塑料制品为例,选择了合理的随形冷却方案进行模具设计,并采用SLM方式对其模具镶块进行了3D打印。模具组装配完毕后进行了注塑... 针对随形冷却水道的设计方法进行了分类,分别对水道轨迹、截面形状、内部结构等设计进行了一定的分析。以叶轮塑料制品为例,选择了合理的随形冷却方案进行模具设计,并采用SLM方式对其模具镶块进行了3D打印。模具组装配完毕后进行了注塑实验,得到了叶轮成品。对注塑脱模后的叶轮测试其测试点温度,发现温度分布均匀,说明基于3D打印的随形冷却技术能够较好地改善模具冷却效果。 展开更多
关键词 3D打印 叶轮 冷却 注塑模具设计
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注塑模具随形冷却的分析及优化 被引量:8
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作者 张新聚 刘雷 +1 位作者 赵文清 李亚男 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期126-130,共5页
对注塑模具冷却系统进行传热分析,得出了影响模具冷却的3个主要因素:冷却道的直径、相邻冷却道之间的距离及冷却道距模具表面的距离;改进了传统冷却设计方法,提出了模具随形冷却的"以面到体"设计方法;以台灯后壳为例,设计了... 对注塑模具冷却系统进行传热分析,得出了影响模具冷却的3个主要因素:冷却道的直径、相邻冷却道之间的距离及冷却道距模具表面的距离;改进了传统冷却设计方法,提出了模具随形冷却的"以面到体"设计方法;以台灯后壳为例,设计了模具冷却的均匀性试验和正交试验,并应用Moldflow软件对各组试验进行仿真分析,用直观对比法与极差分析法分析仿真结果,得出最佳试验数据,并同传统冷却进行比较,结果表明,模具温度降低11.40%,翘曲变形量降低9.32%。因此该方法可以明显提高模具冷却系统的冷却效果。 展开更多
关键词 注塑模具 传热分析 冷却 设计方法 正交试验
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基于华塑CAE的游戏手柄随形冷却水道的设计与分析
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作者 李雪梅 蔡华 +3 位作者 佟静 吴晓燕 朱红雨 马瑞群 《科技与创新》 2024年第6期101-103,共3页
以游戏手柄为研究对象,采用华塑网格管理器3.0对该塑件进行网格划分和修复。通过UG建模设计出传统冷却水道和随形冷却水道2种冷却方案,并用华塑注射成型仿真系统7.5对这2种方案进行模拟分析和对比。通过比较同等条件下2种冷却方案的冷... 以游戏手柄为研究对象,采用华塑网格管理器3.0对该塑件进行网格划分和修复。通过UG建模设计出传统冷却水道和随形冷却水道2种冷却方案,并用华塑注射成型仿真系统7.5对这2种方案进行模拟分析和对比。通过比较同等条件下2种冷却方案的冷却时间、翘曲变形、稳态温度场和冷却介质温度发现,随形冷却水道可使塑件的冷却更加均匀、冷却时间更短、塑件产生的翘曲变形量更小。 展开更多
关键词 华塑CAE 冷却 冷却系统 冷却水道
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注塑模具随形冷却管道自动生成技术
8
作者 王静 吴浩杰 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期121-127,共7页
作为一种新颖的水路结构,随形水路以其优越的冷却效果在模具工程中得到了越来越多的应用。然而由于随形水路的特殊性,其管道的创建过程并不容易。针对注塑模具随形水路传统设计方法中普遍存在的操作复杂耗时且易出错的问题,受莲藕内部... 作为一种新颖的水路结构,随形水路以其优越的冷却效果在模具工程中得到了越来越多的应用。然而由于随形水路的特殊性,其管道的创建过程并不容易。针对注塑模具随形水路传统设计方法中普遍存在的操作复杂耗时且易出错的问题,受莲藕内部导管结构的启发,结合实际模具工程中随形水路的设计要求,提出了一种随形水路自动生成算法。该算法的基本思路是首先沿模具型芯高度方向建立一系列基准面,作为切片层,通过对模具零件进行分层切片,获得每一个切片层上的型芯轮廓线。然后在每一个切片层上以指定管径按照逐点扫描的方法进行曲线干涉检查,筛选出样条曲线的控制点,并制定连线策略使用样条曲线依次连接各个切片层上的控制点,从而获得样条曲线。最后以样条曲线作为管道扫描中心线,扫描形成随形冷却管道实体。以NX为算法实现平台,开发了随形水路自动设计系统与NX无缝衔接,实例验证表明,该方法大幅度缩短了设计时间,减轻了设计人员的工作负担,提高了随形水路的设计效率和质量。 展开更多
关键词 注塑模具 模具设计 水路 冷却 冷却系统
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基于逆向工程和随形冷却技术的行车灯灯壳建模和模具冷却系统设计 被引量:7
9
作者 刘亚丹 邹锐锐 吴烨 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第6期176-179,共4页
在汽车行车灯灯壳模型的逆向开发设计过程中,根据灯壳外形曲面复杂的特点,应用激光扫描仪进行产品几何外形的点云数据采集,并采用GeomagicStudio软件进行曲面重构,从而得到灯壳三维实体模型。在灯壳模具冷却系统设计中,分别采用传统水... 在汽车行车灯灯壳模型的逆向开发设计过程中,根据灯壳外形曲面复杂的特点,应用激光扫描仪进行产品几何外形的点云数据采集,并采用GeomagicStudio软件进行曲面重构,从而得到灯壳三维实体模型。在灯壳模具冷却系统设计中,分别采用传统水路方案和随形冷却水路方案,并通过Moldex3D进行冷却和翘曲变形数值模拟。模拟结果表明,相对于传统水路方案,随形冷却水路方案在冷却效果和产品翘曲变形方面有极大的改善。 展开更多
关键词 逆向工程 冷却 MOLDEX3D 灯壳 注塑成型
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基于随形冷却技术的医用针筒注塑模具设计 被引量:7
10
作者 张美丽 辛勇 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期61-64,共4页
针对大长径比的深腔薄壁医用针筒的结构特点,进行了模具冷却系统、浇注系统、脱模机构及排气系统的分析,设计出了一副结构新颖、实用的针筒注塑模具。采用的双螺旋随形冷却水路可以有效地调控模具型腔温度,冷却效率高,温度场分布均匀,... 针对大长径比的深腔薄壁医用针筒的结构特点,进行了模具冷却系统、浇注系统、脱模机构及排气系统的分析,设计出了一副结构新颖、实用的针筒注塑模具。采用的双螺旋随形冷却水路可以有效地调控模具型腔温度,冷却效率高,温度场分布均匀,针筒冷却收缩均匀,壁厚一致。经生产验证,该模具结构合理可靠,所成型的针筒塑件满足使用要求。 展开更多
关键词 大长径比 冷却 医用针筒 注塑模具
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随形冷却对车灯壳注塑成型翘曲变形影响分析 被引量:6
11
作者 朱宏峰 辛勇 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期59-63,共5页
冷却系统的设计在注塑模具中非常重要,它关系到制品的冷却效率和成型质量。传统冷却水道通常为简单直行管道,冷却效果不理想。激光3D打印技术的出现使注塑模具随形冷却结构的制造成为现实。以某车灯外壳为例,设计了随形结构的冷却系统... 冷却系统的设计在注塑模具中非常重要,它关系到制品的冷却效率和成型质量。传统冷却水道通常为简单直行管道,冷却效果不理想。激光3D打印技术的出现使注塑模具随形冷却结构的制造成为现实。以某车灯外壳为例,设计了随形结构的冷却系统。利用有限元分析软件ANSYS瞬态热分析对比了直行与随形冷却设计的冷却效率和模腔温度场分布结果,同时使用模流分析软件Moldflow对比分析了两种冷却方案中制品的翘曲变形。结果表明,随形冷却设计使模腔表面温度场分布更均匀,且能更快速调控模具温度,缩短了注塑成型周期;更重要的是可大大降低制品的翘曲变形。 展开更多
关键词 冷却 温度场分布 翘曲变
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基于金属3D打印技术的随形冷却模具设计与应用研究
12
作者 曾绍连 刘建业 +1 位作者 牛留辉 彭景光 《模具技术》 2024年第1期49-58,共10页
利用3D打印技术制造随形冷却模具,对3D打印的基材进行研究,添加30%(质量分数)碳化钨(WC)的3D打印复合材料的抗压强度和压缩屈服强度最高分别达到1757 MPa和1677 MPa,较之模具钢基体的压缩性能提升约20%。针对模具设计中存在的冷却时间... 利用3D打印技术制造随形冷却模具,对3D打印的基材进行研究,添加30%(质量分数)碳化钨(WC)的3D打印复合材料的抗压强度和压缩屈服强度最高分别达到1757 MPa和1677 MPa,较之模具钢基体的压缩性能提升约20%。针对模具设计中存在的冷却时间过长、产品翘曲变形和尺寸不稳定的问题,设计了基于金属3D打印的随形冷却水路模具,并借助Moldflow软件进行模拟分析。结果表明:随形水路方案可以显著提高冷却效率,减小产品变形。金属3D打印技术在随形冷却模具领域中具有广泛的应用价值。 展开更多
关键词 3D打印 增材制造 冷却 模具 碳化钨(WC)模具钢复合材料
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应用Moldflow和SLM的随形冷却水道注塑模具设计与制作 被引量:6
13
作者 杨翔鹏 王霏 +1 位作者 张际亮 黄亦斌 《应用激光》 CSCD 北大核心 2017年第2期282-287,共6页
虽然冷却水道较好的解决了传统冷却水道冷却不均匀的问题,但是在设计和制造过程中还是存在很多问题。以典型的盖帽注塑件为研究对象,设计了五种随形冷却水道方案,通过Moldflow模拟软件进行分析比较,得出冷却效果最佳的方案,并利用选择... 虽然冷却水道较好的解决了传统冷却水道冷却不均匀的问题,但是在设计和制造过程中还是存在很多问题。以典型的盖帽注塑件为研究对象,设计了五种随形冷却水道方案,通过Moldflow模拟软件进行分析比较,得出冷却效果最佳的方案,并利用选择性激光融化(SLM)技术制造出带有随形冷却水道的模具镶件并进行注塑实验。结果表明,与传统冷却水道相比,最佳方案冷却时间缩短1.2%,最高温度减小2.9℃,温度均匀性提高58.3%,同时冷却均匀性非常好,而冷却水压压力增加14.95bar。利用SLM工艺制作该镶件仅需10h,且成型质量好,内部结构清晰,应用于注塑模具的效果良好。 展开更多
关键词 注塑模具 冷却 MOLDFLOW SLM 模具镶件
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基于稳健设计的汽车尾灯罩注塑工艺优化 被引量:1
14
作者 胡开元 李晓龙 +1 位作者 尹小燕 彭庆皓 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2023年第2期52-55,59,共5页
以某汽车尾灯罩的翘曲变形量为主要优化目标,应用Moldflow软件,采用稳健设计的方法,结合随形冷却水道设计,对汽车尾灯罩注塑工艺参数进行优化,确定模具温度、熔体温度、注射时间、冷却时间、速度/压力转换作为参数,得到了各工艺参数的... 以某汽车尾灯罩的翘曲变形量为主要优化目标,应用Moldflow软件,采用稳健设计的方法,结合随形冷却水道设计,对汽车尾灯罩注塑工艺参数进行优化,确定模具温度、熔体温度、注射时间、冷却时间、速度/压力转换作为参数,得到了各工艺参数的最优组合为:模具温度75℃,熔体温度250℃,注射时间1.8 s,冷却时间12.0 s,速度/压力转换100%。结合随形冷却水道的设计模拟优化后,翘曲变形量由最初的0.4118 mm优化为0.1544 mm,翘曲变形量减少了62.51%,说明稳健设计方法结合随形冷却水道设计对提升复杂零部件产品质量起到了重要作用。 展开更多
关键词 汽车尾灯罩 稳健设计 冷却 翘曲变 参数优化
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基于3D打印的随形冷却注塑模具传热因素研究 被引量:5
15
作者 刘继英 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期78-81,共4页
对比了传统冷却技术与随形冷却技术在注塑模具冷却过程的差异性,详细分析了模具冷却过程的传热,对熔体的冷却时间、模具型腔壁面温度和温度均匀性的影响。得出了冷却水道直径、冷却水道中心距模具壁面的距离、两相邻冷却水道距离这三个... 对比了传统冷却技术与随形冷却技术在注塑模具冷却过程的差异性,详细分析了模具冷却过程的传热,对熔体的冷却时间、模具型腔壁面温度和温度均匀性的影响。得出了冷却水道直径、冷却水道中心距模具壁面的距离、两相邻冷却水道距离这三个因素对于模具冷却起到主要影响。最后通过Moldflow软件对简化模型进行模拟实验,确定了三个影响因素对模具型腔壁面温度的影响。 展开更多
关键词 3D打印 冷却 注塑模具 传热因素
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基于灰色关联-田口法的汽车后保险杠注塑工艺参数多目标优化 被引量:4
16
作者 覃岭 张继祥 +3 位作者 冯伟 李又兵 周建军 张碧桃 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期72-78,共7页
汽车后保险杠为大型薄壁塑件,在生产中容易产生翘曲、体积收缩等缺陷。为减轻由翘曲和体积收缩产生的注塑件质量问题,利用Moldfolw软件对其进行分析。以降低翘曲变形量和缩痕指数为质量目标,以保压压力、保压时间、熔体温度和冷却形式4... 汽车后保险杠为大型薄壁塑件,在生产中容易产生翘曲、体积收缩等缺陷。为减轻由翘曲和体积收缩产生的注塑件质量问题,利用Moldfolw软件对其进行分析。以降低翘曲变形量和缩痕指数为质量目标,以保压压力、保压时间、熔体温度和冷却形式4个工艺参数为影响因素,采用田口实验法制定优化方案,并利用灰色关联分析法将多质量目标优化问题转化为单目标优化问题,通过模拟分析,得到了各工艺参数对质量目标的影响程度、趋势及最佳工艺参数组合。分析结果表明,与传统直流冷却形式相比,随形冷却对翘曲变形量以及缩痕指数均有显著优化作用,提高了塑件制品质量。 展开更多
关键词 薄壁塑件 翘曲变 缩痕指数 冷却 灰色关联-田口法
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SLM技术在电路板外壳随形冷却模具上的应用 被引量:1
17
作者 汪祥 张永仁 +2 位作者 张达 王新坤 闫建姬 《汽车工艺与材料》 2023年第1期15-18,共4页
结合东风车型项目,以电路板外壳为研究对象,建立了与产品外形相吻合的随形冷却水道,利用MoldFlow和ANSYS对随形冷却方案效果进行分析,并与传统冷却方案进行对比。最后采用金属3D打印工艺制作模仁及冷却水道,在注塑模具上进行验证,结果显... 结合东风车型项目,以电路板外壳为研究对象,建立了与产品外形相吻合的随形冷却水道,利用MoldFlow和ANSYS对随形冷却方案效果进行分析,并与传统冷却方案进行对比。最后采用金属3D打印工艺制作模仁及冷却水道,在注塑模具上进行验证,结果显示,随性冷却方案大大提高了注塑效率,减少了产品变形。 展开更多
关键词 冷却 3D打印 SLM技术
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雾化器喷头注塑模具随形冷却水道设计与开发 被引量:1
18
作者 唐春华 张斌 +1 位作者 李军利 黄宝山 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期159-163,172,共6页
以某医用雾化器喷头为研究对象,为解决传统冷却水道冷却不充分、不均匀引起的塑件表面温差大、冷却效率低、翘曲变形值大等问题,设计了传统冷却水道和随形冷却水道方案,并且,对2种方案进行了模流分析和数据对比,结果表明,与传统冷却水... 以某医用雾化器喷头为研究对象,为解决传统冷却水道冷却不充分、不均匀引起的塑件表面温差大、冷却效率低、翘曲变形值大等问题,设计了传统冷却水道和随形冷却水道方案,并且,对2种方案进行了模流分析和数据对比,结果表明,与传统冷却水道方案相比,随形冷却水道方案的塑件顶出温度时间缩短了29.1%,表面温度差降低了49.3%,体积收缩率减少了44.6%,翘曲变形值减少了23.1%,冷却效率及冷却均匀性得到提高,成型缺陷减少。然后,根据随形冷却水道方案设计了注塑模具结构,采用金属3D打印机加工成型随形水道型芯镶件,完成模具装配和试模,结果表明,随形冷却水道方案的塑件成型周期缩短了35.75%,有效地提高了塑件的生产效率,改善了塑件成型质量。 展开更多
关键词 注塑模具 冷却 水道设计 模流分析 模具设计
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基于鼠标的随形冷却注塑模多目标优化研究 被引量:5
19
作者 李月明 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期66-70,共5页
为提高注塑模随形冷却水道的冷却效率和模温均匀性,提出了一套随形冷却水道多目标优化设计的方法。该方法通过正交法和三维响应面法对影响模具温度变化的因素进行分析。利用响应面法构建随形冷却水道的设计变量与冷却效率和模具型腔表... 为提高注塑模随形冷却水道的冷却效率和模温均匀性,提出了一套随形冷却水道多目标优化设计的方法。该方法通过正交法和三维响应面法对影响模具温度变化的因素进行分析。利用响应面法构建随形冷却水道的设计变量与冷却效率和模具型腔表面温度分布均匀性的函数关系,求解出最佳的设计参数。 展开更多
关键词 冷却 多目标 实验设计 注塑模
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注塑模具异形冷却水道Moldflow优化设计 被引量:4
20
作者 朱明 朱荣华 +1 位作者 唐维雄 陈新 《科技创新与应用》 2018年第12期96-98,共3页
注塑模具冷却水道受加工方法的限制,塑件在冷却过程中易产生热点,使产品冷却不均匀而引变形和表面质量问题。采用3D打印技术制造的模具,其内部异形冷却水道更靠近模具的冷却表面,从而提高了热量转移到冷却水的效率。基于Moldflow模拟软... 注塑模具冷却水道受加工方法的限制,塑件在冷却过程中易产生热点,使产品冷却不均匀而引变形和表面质量问题。采用3D打印技术制造的模具,其内部异形冷却水道更靠近模具的冷却表面,从而提高了热量转移到冷却水的效率。基于Moldflow模拟软件对传统的冷却水道设计和随形冷却水道设计进行了模具和产品温度场、冷却时间的对比,从而为冷却水道的优化设计提供依据。 展开更多
关键词 冷却水道 MOLDFLOW 冷却 3D打印
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