塑料托盤生產(chǎn)采用的注塑CAE技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer-Aided Design, CAD)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)協(xié)助進(jìn)行創(chuàng)造、 設(shè)計(jì)、修改、分析、及最佳化的一個(gè)設(shè)計(jì)技術(shù)。計(jì)算機(jī)輔助工程分析(Computer Aided Engineering,CAE)是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助求解分析復(fù)雜工程和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能, 以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能等，使工程師能在產(chǎn)品或模具設(shè)計(jì)的階段，發(fā)現(xiàn)并解決一些不 良的設(shè)計(jì)，最終達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)最佳化的目的。

CAE不是傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)求解，而是使用近似的數(shù)值方法(numerical methods)來 計(jì)算求解。由于數(shù)值方法應(yīng)用許多矩陣的技巧，計(jì)算工作量相當(dāng)大，一般只適合 使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，而計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度、內(nèi)存的數(shù)量和算法的好壞直接關(guān)系 到數(shù)值方法的效率與成敗⑶。由于CAE能解決許多用純數(shù)學(xué)無法求解的問題，應(yīng)用 層面相當(dāng)廣泛。在工程運(yùn)用上，目前比較成熟的CAE技術(shù)領(lǐng)域有：結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析、 應(yīng)變分析、振動(dòng)分析、流體流場分析、熱傳分析、電磁場分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、 塑料注塑成型模流分析等等。注塑模CAE技術(shù)就是在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）與 計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）技術(shù)的不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)對塑料注射成型 過程各階段進(jìn)行模擬來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和加工，剖析加工過程并完成優(yōu)化設(shè) 計(jì)，從而在模具制造前發(fā)現(xiàn)并改正設(shè)計(jì)弊端。

注塑成型模具是一項(xiàng)既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的技術(shù)，具有成型周期短，生產(chǎn)效率高， 能一次成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸要求精度高、帶有嵌件的制品，材料適應(yīng)性高，易于 實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，近幾年得到快速的發(fā)展。但是由于塑料模具本身實(shí) 用功能多種多樣，種類繁多，形態(tài)多樣，而模具本身又基本是單件生產(chǎn)。就某一 實(shí)用性能而言，各種塑料的性能差距甚大，甚至不同企業(yè)生產(chǎn)的同一牌號的塑料 性能都有不同，而且塑料的性能會(huì)受到很多因素影響而改變，使得注塑成型時(shí)對 塑料的使用具有很強(qiáng)的選擇性。而我們企業(yè)的工程師往往不是高分子材料知識方 面的專家，在人工選擇注塑材料時(shí)，由于他們知識的欠缺，僅憑經(jīng)驗(yàn)選擇，往往 不能選擇出最合適的塑料。另外在傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)參數(shù)只能依 靠有限的原始資料和設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選取，而且在模型的設(shè)計(jì)過程中有很多 重要的數(shù)據(jù)還只能通過人工估算和記錄，然后通過多次的試模和修模來完成模具 設(shè)計(jì)。特別是針對諸如長寬尺寸超過WOOmmX 1000mm的多筋板大型薄壁塑件， 由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難單憑經(jīng)驗(yàn)來保證模具設(shè)計(jì)的合理性，致使國內(nèi)此類模具及高 聚物產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造周期長、成本高、檔次低。

注塑模CAE技術(shù)是通過電腦模擬注塑成型過程，得到溫度、壓力、流速、密 度、剪切力及應(yīng)變等參數(shù)的分布和變化情況，幫助工程師及注塑成型加工者在開 模前及生產(chǎn)過程中就能掌握熔體在充填、保壓及冷卻過程中的各種形態(tài)，進(jìn)而由 這些資料決定適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)。例如可以通過不同方案，根據(jù)各方案保壓 壓力、注射壓力、保壓時(shí)間、加工溫度、模具溫度等參數(shù)的變化情況，確定能夠 保證注塑成型過程中熔體流動(dòng)平衡的最佳方案，從而決定適當(dāng)?shù)哪＞弑诤瘢鞯?/font> 尺寸大小，最佳澆口位置，多模穴的位置，同時(shí)能夠預(yù)測焰接線及排氣孔的位置, 并能更好的設(shè)計(jì)冷卻水道的設(shè)計(jì)等。可見在產(chǎn)品設(shè)計(jì)，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及注塑成型工藝中引入CAE技術(shù)有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。北京塑料托盤經(jīng)銷商興鵬所售塑料托盤采用的模具計(jì)算機(jī)輔助工程分析(Computer Aided Engineering,CAE)來設(shè)計(jì)，精度高。