塑料托盤生產采用的注塑CAE技術概述

計算機輔助設計(Computer-Aided Design, CAD)是應用計算機協助進行創造、 設計、修改、分析、及最佳化的一個設計技術。計算機輔助工程分析(Computer Aided Engineering,CAE)是指應用計算機輔助求解分析復雜工程和產品的結構力學性能, 以及優化結構性能等，使工程師能在產品或模具設計的階段，發現并解決一些不 良的設計，最終達到產品設計最佳化的目的。

CAE不是傳統的數學求解，而是使用近似的數值方法(numerical methods)來 計算求解。由于數值方法應用許多矩陣的技巧，計算工作量相當大，一般只適合 使用計算機進行計算，而計算機的運算速度、內存的數量和算法的好壞直接關系 到數值方法的效率與成敗⑶。由于CAE能解決許多用純數學無法求解的問題，應用 層面相當廣泛。在工程運用上，目前比較成熟的CAE技術領域有：結構應力分析、 應變分析、振動分析、流體流場分析、熱傳分析、電磁場分析、機構運動分析、 塑料注塑成型模流分析等等。注塑模CAE技術就是在計算機輔助設計（CAD）與 計算機輔助制造（CAM）技術的不斷發展的基礎上，利用計算機對塑料注射成型 過程各階段進行模擬來代替傳統的經驗設計和加工，剖析加工過程并完成優化設 計，從而在模具制造前發現并改正設計弊端。

注塑成型模具是一項既經濟又實用的技術，具有成型周期短，生產效率高， 能一次成型結構復雜、尺寸要求精度高、帶有嵌件的制品，材料適應性高，易于 實現全自動化等一系列優點，近幾年得到快速的發展。但是由于塑料模具本身實 用功能多種多樣，種類繁多，形態多樣，而模具本身又基本是單件生產。就某一 實用性能而言，各種塑料的性能差距甚大，甚至不同企業生產的同一牌號的塑料 性能都有不同，而且塑料的性能會受到很多因素影響而改變，使得注塑成型時對 塑料的使用具有很強的選擇性。而我們企業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，由于他們知識的欠缺，僅憑經驗選擇，往往 不能選擇出最合適的塑料。另外在傳統的注塑模具設計中，很多設計參數只能依 靠有限的原始資料和設計人員的經驗進行選取，而且在模型的設計過程中有很多 重要的數據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 設計。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， 由于結構復雜，很難單憑經驗來保證模具設計的合理性，致使國內此類模具及高 聚物產品的設計和制造周期長、成本高、檔次低。

注塑模CAE技術是通過電腦模擬注塑成型過程，得到溫度、壓力、流速、密 度、剪切力及應變等參數的分布和變化情況，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，進而由 這些資料決定適當的產品及模具設計。例如可以通過不同方案，根據各方案保壓 壓力、注射壓力、保壓時間、加工溫度、模具溫度等參數的變化情況，確定能夠 保證注塑成型過程中熔體流動平衡的最佳方案，從而決定適當的模具壁厚，流道 尺寸大小，最佳澆口位置，多模穴的位置，同時能夠預測焰接線及排氣孔的位置, 并能更好的設計冷卻水道的設計等?？梢娫诋a品設計，模具結構設計以及注塑成型工藝中引入CAE技術有著非常現實的意義。北京塑料托盤經銷商興鵬所售塑料托盤采用的模具計算機輔助工程分析(Computer Aided Engineering,CAE)來設計，精度高。