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吹塑件结构性能的显隐式联合分析

江丙云1，承善2，陈登海3，闫文强2

（1.上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240；2.常州机电职业技术学院模具技术学院，江苏常州

213164；3.上海航天设备制造总厂，上海200245）

摘要：提出一种基于吹塑成型工艺的塑料件结构强度分析方法，以更合理精确地分析计算吹塑件的结构强度。

此方法将吹塑成型与结构分析顺序耦合：应用Abaqus/Explicit对塑料圆管进行吹塑成型模拟，获得吹塑件的形状和

非均匀厚度以及残余应力，然后将吹塑成型件导入到Abaqus/Standard中，并将非均匀厚度场和残余应力场映射到

该吹塑件分析模型上，进行强度分析，评估其结构强度性能。以PET塑料瓶为例，应用上述方法对吹塑成型的塑料

瓶进行精确结构强度分析，能够指导塑料瓶的结构设计和成型工艺参数设置。

关键词：强度分析，PET塑料瓶，吹塑成型，厚度映射

StrengthAnalysisofBlowMoldingPartBasedonCo-simExplicit

andStandard

JIANGBing-yun

1,CHENGShan2，CHENDeng-hai3，YANWen-qiang2

（1.SchoolofMechanicalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China;2.Schoolofmold

Technology,ChangzhouVocationalInstituteofMechatronicTechnology，Changzhou213164,China；3.Shanghai

AerospaceEquipmentsManufacturer，Shanghai200245,China）

Abstract:Inthispaper,astructuralstrengthanalysismethodforpolyethyleneterephthalate(PET)plasticpartsbased

onblowmoldingprocesswaspresentedtoanalyzeandcalculatethestructuralstrengthofblowmoldedpartsmorereasonably

andaccurately.Thismethodwillcombineblowmoldingandstructureanalysissequentially:Abaqus/Explicitsoftwarewas

appliedforplasticblowmoldingsimulationandtheblowmoldingshape,non-uniformthicknessandresidualstresswas

obtained,andthentheblowmoldingpartswasimportedintoAbaqus/Standardsoftware,andthenon-uniformthicknessfield

andresidualstressfieldweremappedtotheblowmolding,strengthanalysiswascarriedoninAbaqus/Standardsoftware.

TakingPETplasticbottleasanexample,thestructuralstrengthanalysisofplasticpartsiscarriedoutreasonablyand

preciselytoguidethedesignforblowingprocess.

Keywords:StrengthAnalysis;PolyethyleneTerephthalateBottles;BlowMolding;MappingThickness

引言

当前塑料行业发展迅速，应用领域涵盖了饮料、饮用水、药品、食品、化学品和汽车行业等[1]。一般情况

下，制造商需要在有限的时间和成本里，设计并生产新型塑料产品。然而，有限的时间及成本往往限制了设计

师的思路，难有创新。但随着计算机技术的发展，有限元仿真技术的应用可使设计时间和生产成本大大减少

[2-

3]。

在塑料件的生产中，吹塑成型是最常见的成型方法之一，其非