塑料托盘生产采用的注塑CAE技术概述

计算机辅助设计(Computer-Aided Design, CAD)是应用计算机协助进行创造、 设计、修改、分析、及最佳化的一个设计技术。计算机辅助工程分析(Computer Aided Engineering,CAE)是指应用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能, 以及优化结构性能等，使工程师能在产品或模具设计的阶段，发现并解决一些不 良的设计，最终达到产品设计最佳化的目的。

CAE不是传统的数学求解，而是使用近似的数值方法(numerical methods)来 计算求解。由于数值方法应用许多矩阵的技巧，计算工作量相当大，一般只适合 使用计算机进行计算，而计算机的运算速度、内存的数量和算法的好坏直接关系 到数值方法的效率与成败⑶。由于CAE能解决许多用纯数学无法求解的问题，应用 层面相当广泛。在工程运用上，目前比较成熟的CAE技术领域有：结构应力分析、 应变分析、振动分析、流体流场分析、热传分析、电磁场分析、机构运动分析、 塑料注塑成型模流分析等等。注塑模CAE技术就是在计算机辅助设计（CAD）与 计算机辅助制造（CAM）技术的不断发展的基础上，利用计算机对塑料注射成型 过程各阶段进行模拟来代替传统的经验设计和加工，剖析加工过程并完成优化设 计，从而在模具制造前发现并改正设计弊端。

注塑成型模具是一项既经济又实用的技术，具有成型周期短，生产效率高， 能一次成型结构复杂、尺寸要求精度高、带有嵌件的制品，材料适应性高，易于 实现全自动化等一系列优点，近几年得到快速的发展。但是由于塑料模具本身实 用功能多种多样，种类繁多，形态多样，而模具本身又基本是单件生产。就某一 实用性能而言，各种塑料的性能差距甚大，甚至不同企业生产的同一牌号的塑料 性能都有不同，而且塑料的性能会受到很多因素影响而改变，使得注塑成型时对 塑料的使用具有很强的选择性。而我们企业的工程师往往不是高分子材料知识方 面的专家，在人工选择注塑材料时，由于他们知识的欠缺，仅凭经验选择，往往 不能选择出最合适的塑料。另外在传统的注塑模具设计中，很多设计参数只能依 靠有限的原始资料和设计人员的经验进行选取，而且在模型的设计过程中有很多 重要的数据还只能通过人工估算和记录，然后通过多次的试模和修模来完成模具 设计。特别是针对诸如长宽尺寸超过WOOmmX 1000mm的多筋板大型薄壁塑件， 由于结构复杂，很难单凭经验来保证模具设计的合理性，致使国内此类模具及高 聚物产品的设计和制造周期长、成本高、档次低。

注塑模CAE技术是通过电脑模拟注塑成型过程，得到温度、压力、流速、密 度、剪切力及应变等参数的分布和变化情况，帮助工程师及注塑成型加工者在开 模前及生产过程中就能掌握熔体在充填、保压及冷却过程中的各种形态，进而由 这些资料决定适当的产品及模具设计。例如可以通过不同方案，根据各方案保压 压力、注射压力、保压时间、加工温度、模具温度等参数的变化情况，确定能够 保证注塑成型过程中熔体流动平衡的最佳方案，从而决定适当的模具壁厚，流道 尺寸大小，最佳浇口位置，多模穴的位置，同时能够预测焰接线及排气孔的位置, 并能更好的设计冷却水道的设计等。可见在产品设计，模具结构设计以及注塑成型工艺中引入CAE技术有着非常现实的意义。北京塑料托盘经销商兴鹏所售塑料托盘采用的模具计算机辅助工程分析(Computer Aided Engineering,CAE)来设计，精度高。