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為得出不同材質的液壓閥塊在極限壓力 42 MPa 的條件下的極限壁厚，針對液壓閥塊內部進行有限元分析，通過 PROE 三維繪圖軟件進行三維建模，導入有限元分析軟件 ANSYS Workbench 中，通過對液壓閥塊和內部管路賦予一定的材料屬性和施加一定的邊界條件、載荷約束等，得出不同材質的液壓閥塊在極限壓力 42 MPa 的條件下的極限壁厚。

圖4：CPU Socket 不同肉厚的產品流動波前速度差異分布舉圖4、5、6、7的軟件 分析與現場試模短射圖為例，從中都可以得到以下經 驗，當產品設計本身的肉厚值分布不同，造成的流動 波前速度差異會明顯有領先與落后現象。厚度設計差 異越大，流動的速度差異越明顯，厚壁區快速填滿， 而薄壁區則呈現停滯現象，且容易有短射或包封的問 題產生。

表1 屈曲載荷與波紋參數的關系2.2.1 壁厚當波紋管壁厚由0.6 mm增加到1.4 mm, 對應的屈曲載荷也在不斷增大，壁厚的增加可以提高波紋管的屈曲強度和平面穩定性，但是壁厚的增加會對波紋管的補償能力造成一定的影響，疲勞壽命也會降低，給成形也帶來了困難，產品造價相應提高[9]。

結語 根據以往這些例子，淘肉厚很重要，但要在對的區域淘才是正確的，透過模流分析可以提供很具參考性的結果給設計者去思考。 舉例來說，以圖1在簡單平面上的厚度設計不同，流動的速度相差一倍以上，在厚壁區快速填滿，而薄壁區呈現滯留現象容易有短射問題產生。

這是因為感應加熱的熱源產生于被加熱工件表面以下 10 mm 的范圍內，熱量從外壁傳到內壁需要熱傳遞的推動力，這就帶來沿壁厚的溫差，傳遞熱量越多溫差越大。在整個感應加熱階段，最大溫差在 6～17 ℃。在 705 ℃的保溫階段，馬鞍形厚板的內壁溫度與外壁溫度最大溫差為 11.3 ℃。

設計變更的主導權，已大幅度的由傳統式的只做代工向上提升，每一批模具代工至少有一半以上的模具，是由 Tokyo Seiki 主導修改產品設計，例如最近接手的印表機組件的流道不平衡問題，以及某知名國際相機廠牌的產品翹曲改良。對癥下藥，增加產品強度：流動平衡與結合線問題改良流動平衡目的是避免成品後所發生變形的主要改善方案，尤其針對精密性產品，在分析過程中常以流動平衡指數來作為比較數據。

設計鑄件時，壁厚是衡量壓鑄工藝的一個重要指標[12]。壓鑄件的壁厚與整個產品壓鑄件鑄造工藝十分密切。因此在優化時需要考慮壓鑄件的壁厚，零件壁厚偏厚會使壓鑄件的力學性能明顯下降[13]。根據壓鑄件的表面積，鋁合金（ZL101）壓鑄件的合理壁厚如表2所示。

截面屬性Section-LEG,直管段：壁厚0.37截面屬性Section-LBOW，彎管段：壁厚0.41步驟 4：裝配與定位1.將直管彎管部件實例化裝配，直管和彎管間tie（若彎管用ELBOW31B單元，直管用B31單元）。---對應elbowcollapse_elbow31b_b31.inp2.若用S8R5單元則只有一個零件，不需裝配。

1 原工藝分析1.1 鑄件結構與原始澆注系統本文研究對象為鋁合金薄壁殼體，鋁合金牌號為A356。其外觀如圖1所示，鑄件特征為形狀細而長，縱向高度差異大，壁厚較薄的異型鋁合金殼體。鑄件尺寸為：733.5 mm×230.6 mm×495 mm；鑄件壁厚大多在6 mm，且存在大量加強筋和肋板，鑄件左側高度明顯高于右側，使得鑄件左側相比右側難以補縮。

1、產品分析：1.1對支架毛坯數模進行壁厚分析，產品最大壁厚30mm，最薄8mm，本產品整體壁厚較厚，薄壁區域位于三處螺栓安裝區，壁厚差異大，因此在厚壁處易形成熱節，造成產品形成集中的縮孔缺陷。1.2運用模流軟件對產品進行凝固分析。

目 前，中國和日本的鑄鋼材料標準均未列出壁厚分組 及相應的指標值，但中國標準在附錄條款中說明所 規定的力學性能指標可用于壁厚小于WO mm的 鑄件，并且屈服強度值還可用于t >100 mm鑄件的 設計;德國1992年DIN17182規定了不同壁厚的不 同強度等力學指標，但2005年修訂后的DIN EN10293則取消了壁厚分組，同時對G17Mn5QT, G20Mn5N只規定了壁厚50 mm與30 mm

增強剛度的最佳方法是加肋而不是增加壁厚，肋的厚度應為壁厚的50%-75%，在肋與壁的結合處加圓角可以進一步改善強度。圓角半徑應該是肋厚度的40%-60%，肋根厚度不宜超過壁厚的25%，肋的高度不應超過肋厚度的5倍，同時肋的拔模斜度不應小于0.5度。

(1) 根據鋁合金壓鑄件特征,薄壁件會提高零件的強 度,但是壁件的厚度太小會對壓鑄成型的過程造成負面影 響,因此外板的壁厚要根據車門的強度要求和影響壓鑄的 因素共同 決 定。

圖 3-2 鋪層接著生成裝配件，定義屈曲分析步。對所建模型施加邊界條件和施加載荷。將圓筒的一端固支，另一端施加單位 1 的均布軸邊壓載。最后進行網格劃分。考慮到在復合材料層合殼模型中剪切柔度的影響，可采 用厚殼單元 S4R 來模擬它。

寬×長度　　 黃銅板重量（公斤）=0.0085×厚×寬×長度　　 鋁板重量（公斤）=0.00171×厚×寬×長度　　 園紫銅管重量（公斤）=0.028×壁厚×（外徑-壁厚）×長度　　 園黃銅管重量（公斤）=0.0267×壁厚×（外徑-壁厚）×長度　　 園鋁管重量（公斤）=0.00879×壁厚×（外徑-壁厚）×長度 注：公式中長度單位為米，面積單位為平方米

選擇網格即為選擇分析的理論模型，不同的網格，在某些分析方向上結果會有較大差異，根據產品模型的結構和分析目的，選擇最適合的網格 。例如，同一個產品模型，如果采用不同的網格類型，分析結果有較大差異 由于 Beam 單元和 3D 網格，能夠考慮壁厚側邊的熱量散失，所以模擬的流動模式，與實驗的結果更為一致。

因產品壁厚設計不均所引起的流動遲滯以及競流效應都能透過Moldex3D的流動模擬工具來檢視。從原始設計的流動波前模擬分析中發現，熔膠進入模穴后，會同時接觸到壁厚較厚及較薄的區塊，由于塑料的熱傳導率，熔膠在流經壁厚較薄的區域時溫度會顯著下降，因而導致產品有短射的現象。除此之外，Moldex3D的流動模擬工具也偵測到原始設計中單一進澆口的充填壓力過高。

基于有限元法技術，Cast-Designer能夠在同一個網格模型中，進行熱、流動、應力的三場全耦合分析，從而獲得更高準確度的計算結果。由于同時考慮了熱應力和機械應力的影響，對模具的約束與脫模的影響都能完整分析。以下是某汽車鑄件，產品尺寸為438 X350 X 145 mm，平均壁厚3.5 mm。由于產品左側結構簡單，且壁厚比較薄而右側結構復雜、產品壁厚較大，產品在凝固過程中，極容易產生變形。