注塑模CAE分析优化技巧

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：注塑模计算机辅助工程是指用科学的方法，以计算机软件的形式为制造业提供的一种有效的辅助工具。目前，注塑模CAE软件能够进行注塑件冷却过程的模拟、气体辅助成型过程的模拟、应力分析和翘曲分析等。然后，像操作注塑机一样，输入料筒温度、注射压力、注射速度、螺杆转速、注射时间、冷却时间、背压和锁模力等工艺参数后。

注塑模计算机辅助工程（CAE）是指用科学的方法，以计算机软件的形式为制造业提供的一种有效的辅助工具。它使工程技术人员能够应用计算机对注塑件、模具结构和成型工艺等进行反复地修改和优化，直至获得最佳结果。但是，由于开发成功的CAE软件功能有限，离系列化和集成化还相差甚远。目前CAE软件仅可用于模拟预测注塑件的部分成型缺陷，如模拟注射流动过程、保压过程、冷却过程、气体辅助成型过程、应力分析和翘曲分析等内容进行预测。

1.注射流动过程的模拟

通过对注射流动过程的模拟，可以获得注塑件充模过程的注射压力场、温度场、速度场和流场的模型，由此可以分析得到任意时刻和位置塑料熔体料流的压力、温度和流动状态。通过对大量数据的分析和总结，结合注射实践经验可以对模拟注塑件的工艺性进行原则性的判断，从而提出优化的工艺方案。

注射流动可以分成一维流动、二维流动和三维流动三种基本流动形式，分别应用于不同的充模过程，并可建立各种流动的数学模型，将各种流动模式有机地组合运用到实际的注塑件充模过程中去，借助计算机的手段对实际注塑件的充模流动过程进行模拟。

2.注塑模冷却系统的模拟

注塑模冷却系统的设计，会直接影响到注塑件的质量和生产效率。而影响注塑模冷却系统的因素很多，如注塑件的形状和壁厚、高分子材料的种类、冷却管道类型、尺寸与位置、冷却介质的流速与温度等。目前，可以利用计算机分析影响冷却系统的各个因素，模拟注塑件在模具内的冷却过程，找出模具存在的缺陷，提高模具冷却系统的设计质量。

3.注塑模熔体充模流动模拟CAE软件

随着计算机软件技术的发展，开发出了模拟注塑模熔体充模流动的CAE软件。可以借助有限元法、有限差分法和边界元法等数值计算方法，分析型腔中塑料熔体的流动状况，能够预测注射过程中的压力场、温度场、锁模力、密度场以及剪切速率等物理量，利用这些分析结果，来指导成型工艺参数的选定及浇注系统的设计，分析工艺条件、材料参数及模具结构对注塑件质量的影响，以达到优化注塑件和模具结构，优化成型工艺参数的目的。目前，注塑模CAE软件能够进行注塑件冷却过程的模拟、气体辅助成型过程的模拟、应力分析和翘曲分析等。相信随着计算机软件的不断开发，日后只要输入注塑件的造型，再输入注塑件材料和浇口及注塑设备的型号。然后，像操作注塑机一样，输入料筒温度、注射压力、注射速度、螺杆转速、注射时间、冷却时间、背压和锁模力等工艺参数后。计算机的显示屏上就能够将注塑件整个成型的过程，包括各种缺陷的生成，输入缺陷分析的指令后，根治缺陷措施便可立即显现出。

注塑模CAE分析优化技巧

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