CAE_CAD集成化在优化薄壁注塑件网格模型技术中的应用.docVIP

 CAE/CAD集成化在优化薄壁注塑件网格模型 技术中的应用 CAD/CAE Integration Research on Optimizing the Thin Wall Plastics Parts Meshing Model Technology 针对薄壁注塑件的设计及工艺特点，提出了综合利用Pro/E、ANSYS以及MPI等CAD/CAE软件的优势， 得到优质CAE网格模型。针对软件自身的特点，研究了各软件之间的接口技术，并经实例验证了该技术 的可行性。 Based on the design and technical features of thin-wall injection mouldings, it made a point of taking advantage of Pro/E, ANSYS and MPI software to gain the high quality CAE meshing model. In accordance with the characteristics of software, the data interface technology among them was researched, and it was proved to be effective and feasible by practice. 摘 要 : Abstract : Pro/E；ANSYS；MPI；数据接口；网格模型 关键词 : 中图分类号 : TP391.7 文献标识码 : A Key words : Pro/E; ANSYS; MPI; Data interface; Meshing model 强大的前、后处理技术及分析功能著称，网格划 分功能较强，具有延伸划分、映像划分、自由划 分和自适应划分等网格划分和编辑功能[3]，所获 得的单元和节点信息符合注塑成型流变学原理。 另外，与CAD软件的接口技术方面，无论是MPI 还是ANSYS，都具有很好的开发性。因而，从理 论上来说，二者与CAD建模技术的完美结合可以 得到优质的CAE网格模型，进而提高模拟分析的 准确性。 理 论 上 ， 经 P r o / E 建 模 得 到 的 C A D 模 型 ， 可以IGES、STL、STEP等格式存储，之后导入 ANSYS软件平台进行网格划分；经ANSYS进行网 格处理之后的CAE模型可以存储为IGES、ANS、 STEP等格式，就可以导入MPI进行完整的CAE模 拟分析。而通常情况下，使用这些接口进行模型 转换时，会产生很多问题。例如，对复杂模型进 行转换后线面易丢失、图元无法转换、甚至会发 生不能识别的问题等。因而有必要研究三者之间 的接口技术，以提高分析效率。 1 引言 随着塑料工业的迅猛发展，塑料产品诸如手 机、笔记本电脑等逐渐朝薄壁化、轻型化、复杂 化、个性化的方向发展。薄壁注塑件是指壁厚在 2.0mm以下的注塑制品。与普通注塑成型产品相 比，具有节省原材料、降低生产成本、提高生产 率、制品轻便、使用效果好等优点[1]。同时，由 于自身壁厚较薄、形状复杂、壁厚差较大，在对 其进行CAE模拟分析过程中往往由于网格划分不 合理，导致分析结果和实际成型有较大偏差，甚 至分析失败的现象。 在 注 塑 成 型 领 域 ， M o l d f l ow 公 司 推 出 的 动 态 系 列 升 级 产 品 之 一 M P I （ M o l d f l ow P l a s t i c s Insight），以其强大的分析功能、可视化功能和 项目管理功能而著称[2]。但由于受其内部网格生 成器功能的影响，由MPI软件直接生成的网格单 元模型具有一定的局限性，尤其是对于形状复杂 的薄壁注塑件来说，由其直接进行划分的网格模 型质量很差，需要大量修复，即便如此，也难以 保证成功。而通用CAE分析软件ANSYS，则以其 作者简介： 孙玲（1964—），女，上海人，副教授，硕士生导师，主要研究方向：塑料成型及模具CAD/CAE/CAM技术， 已发表学术论文10余篇。 基金项目： 教育部科技研究重点资助项目（03066）；江西省主要学科跨世纪学术带头人资助项目（Z1815）；江西省自 然科学基金资助项目 收稿日期：2006-09-25 孙 玲，刘东雷，辛 勇 Sun Ling, Liu Donglei, Xin Yong - 南昌大学机电工程学院，江西 南昌 330031 - Institute of Mechanical and Electrical Engineering, Nanchang University, Nanchang 330029, China “Defeature