业务内容：

塑胶、压铸模具FEM分析、模具结构强度优化、模具方案开发、产品研发端cae分析、模具成型端有限元分析工程服务、制造问题解决改善、有限元分析软件销售

模具FEM分析应用价值：

  靠着经验猜的传统方式已经跟不上国际形势，“设计一加工一装配一试模一修模一N次再试模”的生产方，表现为精度较低、寿命较短、设计制造周期较长、成本较高等劣势，严重削弱了我国高端模具在国际市场上的竞争力。

来看看乐图利用有限元分析技术在模具制造中的应用实践，如何提高模具使用寿命。

模具FEM分析案例：

模具结构强度分析1：问题：模具疲劳开裂（内模仁开裂）

  从上图可以看出来模具出现局部开裂问题，模具在注塑过程中，往往没有达到设计寿命就出现破坏，如生产预设的寿命为30万次，实际情况20万次就出现了开裂。这是典型的疲劳破坏问题。这直接导致模具无法使用。严重影响整套模具的使用寿命，增加模具的使用维修成本，大大降低制品生产厂家的生产效率，因此研究如何提高模具零件的强度具有重要意义。

有限元仿真分析结果，传热分析：

热固耦合分析结果：

腔体内壁应力基本上在400MPa左右，局部开孔位置应力有1144MPa，材料“Cr-Mosteel SAE4142_400_QT”的极限强度为1550MPa,所以腔体的静强度是满足要求的！

疲劳分析结果

腔体内壁疲劳理论上是满足要求的。但使用17.81万次后，冷却孔位置首先出现疲劳破坏，随后破坏会沿着开孔方向发展，从而造成了整个腔体内壁的疲劳破坏。

结论：

1.模具腔体的静强度满足要求。

2.模具腔体首先在冷却孔位置出现破坏，后来发展到整个腔体壁。

3.在疲劳分析中发现，压强设置为变量，强度和疲劳会得出不同的结果。压强130MPa时，寿命为32.77万次，疲劳出现的原因主要是保压压强太高导致。

模具结构强度分析2：

热应力分析内容：

1）模具温度分析：前模和后模的详细温度分布 

2）母模主要部位应力云图：在母模内腔的四个角位置处应力较大，最大应力为1718.5MPa,应力较大。四个角位置较危险，有破坏风险。 

3）公模主要部位应力云图：公模边缘槽内一端应力较大，最大应力为2650MPa，有破损风险。 

4）其他部件应力云图：其他顶出机构局部位置应力集中，最大应力为1366Mpa 

5）母模内腔一侧疲劳寿命云图：侧较危险，最小寿命为4254次。有疲劳破坏风险。 

母模内腔另一侧疲劳寿命云图：该侧最小寿命为27.5万次。

6）公模疲劳寿命云图：公模周边内槽疲劳寿命比较低，有疲劳破坏风险。 

总结 

1.通过仿真找出该模具结构的危险区域。 

2.对两处危险区域，分析得出疲劳寿命分别为4254和27.5w次。 

3.结构优化建议： 

建议在危险区域减小开孔大小或倒圆角； 

优化该处接触面形状，以减小局部应力集中。

4.工艺优化建议：高应力幅往往是导致疲劳失效的主要原因，所以降低注塑过程中的峰值压强能有效的提高模具结构的寿命。 

模具结构强度分析应用案例3-（滑块变形断裂）：

问题：在实际的生产中，此滑块在成型的过程中有变形，影响产品卡扣的尺寸，最后内滑块断裂，大范围修改模具结构。

原方案有限元分析结果： 

模具最大应力出现在卡扣处，最大应力为1046MPA>材料屈服极限1000MPa，不符合要求。

原方案有限元分析结果-内部卡扣

最大应力出现在内部卡扣，最大应力为1046MPA>材料屈服极限1000MPa，不符合要求。
优化建议：改进模具结构如下图。

优化方案有限元分析结果： 

改进后的模型最大应力值为482.48MPa，安全系数：1000/482.48=2.07，符合要求。改进后的模具在使用过程中再没有出现问题。

  在我国，模具工业被称为“工业之母”，随着工业生产的快速增长，它已成为国家重点支持的高新技术产业。靠着经验猜的传统方式“设计一加工一装配一试模一修模一N次再试模”的生产方式设计制造模具，与国外先进发达国家相比，国内模具表现出精度较低、寿命较短、设计制造周期较长、成本较高等劣势，严重削弱了我国高端模具在国际市场上的竞争力。

  由于工作条件极为复杂，合模状态下整个模具承受锁模力作用，强大的预应力将使模架、行位等其他结构镶件产生预变形，这些变形会将斜推杆包裹在对斜推杆起导向作用的模板滑槽内，工作过程中模具温度较高且变化幅度较大，也会使斜推杆产生内部热应力，润滑不良会增大斜推杆与导滑槽的摩擦力，不利于斜推杆被顺利推出完成抽芯运动，由于制造加工、装配等方面的因素也会造成斜推杆在导滑槽内运动受阻。一旦斜推杆运动受阻，轻则加速斜推杆的磨损烧蚀，重则出现压弯甚至折断现象，严重影响整套模具的使用寿命，增加模具的使用维修成本，大大降低制品生产厂家的生产效率，因此研究如何提高模具机构的强度具有重要意义。

FEM分析收费标准：

依据具体技术要求情况核算报价，由于模具结构差异性以及测试项目各有不同，涉及有限元分析类型、其难度系数差异性，无法统一标准项目价格。以顾客需求为导向，为每一位顾客制定推荐最适合的产品方案。诚信为重，品质至上，用心服务，赢得信赖。

联系咨询，探索科学智造方案，一起创造更高附加值

乐图智造科技，制造方案开发，有限元分析工程服务，软件销售，为制造业提供科学的数值信息化技术解决方案，

申明：本文原创自乐图智造官网，转载请注明出处。

查看更多案例：  IC芯片封装分析 橡胶/硅胶模流分析  重力铸造模拟分析 压铸模流分析    MAGMA分析模拟  跌落分析  疲劳分析  CFD分析