cae在注塑模具设计中的应用分析

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1、CAE在注塑模具设计中的应用分析摘要：CAE技术是注塑模具设计中一个非常重要的工具，目前，CAE技术在国外的推广较为广泛，而在国内却存在一定的问题，需要进一步的发展。CAE技术能够实现对产品的优化、分析、保压、冷却分析、翘曲分析和产品技术参数的优化等，在产品设计与分析评估这些方面有着巨大的优势，可以使模具设计的合理性以及产品质量得到有效提高，对于产品的实际生产有着十分重要的意义。鉴于此，文章描述了CAE技术在注塑模具设计中的现状，并介绍其在塑料制品生产中的应用，以供参考。关键词：CAE技术；注塑模具；设计；应用；分析中图分类号:TQ320.6文献标识码:A文章编号：100

2、6-8937(2015)15-0049-021CAE技术的发展现状目前，国内外CAE技术在注塑模具设计中的发展各有不同，而相比于国外先进技术，我国的CAE技术的发展仍然存在一定的差距，主要体现在CAE技术的研宄、开发、推广以及应用等方面，具体介绍如下。1.1国外CAE技术的发展情况目前，CAE技术在国外的应用己经相当广泛。上世纪50年代，一些美国的学者在聚合物过程模型的建立上就已经开始运用到了数值计算的方法。到了上世纪80年代，CAE技术在注塑成型方面已经得到了广泛的应用。目前国外的CAE技术发展与应用己经相对成熟，的一些企业己经拥有比较完善的注塑CAE软件，例如澳大利亚

3、的Moldflow、美国的I-DEAS、德国的CADMLD等。1.2国内CAE技术的发展情况近几年来，CAE技术在我国的研宄、开发以及推广等方面已经取得了一定的突破，并获得了不错的成果。例如在软件方面，Z-Mold软件以及HSCAE软件己经得到了较好的应用与发展。然而，我国CAE技术的发展并不理想，仍然存在诸多问题，其中比较严重的问题就是大部分企业没有充分到CAE技术的优越性、重要性以及其应用能够带来的经济效益，对其重视程度不高。此外，政府立项为国内CAE软件设计的主要途径，需要国家项目资金的支持才能进行研发，这在很大程度上限制了CAE技术的深入研究与发展，以及其市场推广

4、和应用。2CAE技术在塑料制品生产中的应用2.1CAE技术在高分子材料选用及塑料制品设计中的应用在产品初始设计阶段，设计者需要借助CAD/CAE,提高对产品工艺性的关注度，并提出相关敏感问题，例如：熔接痕、困气、压力、温度分布、流动时间等，据此将制品的厚度、机构形状、材料以及浇口位置等确定下来有利于后续工作的开展。同时可以通过流动分析使制品设计过程中存在的问题得到解决，具体介绍如下：制品是否可以全部注满，这个问题属于生产中的老问题，受到许多制品设计人员的高度重视，在大型制件中如容器、盖子以及家具等尤为突出；制品实际最小壁厚，如果要使制件的材料成本得以降低，那么应该使用薄壁

5、制品，此外，减小壁厚还可以使制件的循环时间得到很大程度的缩短，进而使生产效率得以提高，塑件成本得以降低。2.2CAE技术在模具设计和制造中的应用CAE技术在模具设计与制造阶段的应用可以分为五个方面，具体介绍如下。2.2.1在充填形式的优化方面在注塑成型的过程中，充填方式的控制至关重要，如此能够提高塑件成型的可靠性与经济性。注塑方式中单向充填属于一种较好的方式，其能够使塑件内部分子单向和稳定的取向性得到提高。并且此类充填形式能够降低由于不同分子取向而造成的曲翘变形的几率。2.2.2在浇口位置与浇口数量方面为了有效控制充填形式，模具在设计过程中需要对浇口位置与数量进行选择，确

6、保能够达到控制的效果，CAE分析能够为设计者在浇口位置的选择上提供多种方案，并且能够根据其影响作出相应的评价，有利于设计的判断与选择。2.2.3在流道系统的设计优化方面通常在模具的实际设计过程中需要对各种因素进行反复的考虑与权衡，确保设计方案最优化。借助流动分析，能够为设计者在压力、温度方面提供依据，设计出具有平衡性的压力、温度的流道系统，此外还能够评估流道内剪切速率以及摩擦热量，这样可以使材料降解以及型腔内熔体温度过高的问题得到有效的避免。2.2.4在冷却系统的设计优化方面为实现均匀的冷却效果，需要借助对冷却系统对流动过程的影响的分析，对冷却管路的布局以及工作条件进行优

7、化处理。此外，这样可以将成型周期缩短，并使产品成型后的内应力减少。2.2.5在成本控制方面由于试模与修模具有一定反复性，这必然导致大量的人力、物力与财力的损耗，不利于成本的控制。而CAE分析能够使模具一次试摸成功的概率得到提高，减小反修成本。与此同时，模具没有经过反复的修模，能够有较长的使用寿命。2.1CAE技术在试模成形、产品注塑生产阶段的应用注塑分析相连于注塑机网络，注塑生产方能够实现对前期技术人员成果的贡献，将制品设计、模具、加工过程中出现的异常问题进行排除。对注塑机参数进行实时的监控与调整，使制件质量的稳定性与可加工性