高光无痕注塑技术模具的设计要点

2024-04-11

高光无痕注塑技术模具的设计要点（共6篇）

篇1：高光无痕注塑技术模具的设计要点

高光无痕注塑技术模具的设计要点

在整个高光无痕注塑工艺里,模具设计的好坏是直接影响产品好坏的重要因数之一, 模具的好坏也直接导致产品外观质量和产品周期的关键.影响模具的因素主要有模具材料、模具设计与制造加工等。

(1)模具材料模具材料需要有较好的抛光性、耐腐蚀性、耐磨性、热强度、韧性、加工性能和低的热膨胀系数等。其中抛光性、耐腐蚀性、热强度、热膨胀系数对高光模具尤为重要。如模具抛光性差、表面粗糙度大，或被腐蚀或注塑时有水分沉积，就无法进行高光泽产品成型；温度的快速变动对模具材料的热强度、热膨胀系数也有了更高的要求目前使用的高光模具材料有日立金属CENA1、日本大同NAK80和S-STAR、ASSAB的5136或S136H（420)、POLMAX等镜面、高耐磨、抗腐蚀模具钢，低档高光模具也有采用P20等常规模具材料的。日立金属开发的超大型塑料成型模具用材料CENAlα更是为高光模具专门开发的产品，获得了2007年日本新产品奖。其综合性能好，耐磨性、加工性、韧性、耐腐蚀性都较好，而抛光性极佳，是高光镜面成型最佳的模具材料之一。

(2)模具设计与制造高光模具除了模具表面质量要求高外，模具温度的动态变化导致结构比普通模具复杂很多，其中模具内部管道的设计与制造是影响模具质量、生产周期和模具成本的关键。

为保证模具表面温度的均匀性和快速变化，模具内部必须开设合理的管道确保快速升温和降温。常规模具的管道系统一般采取直线管道，通过钻孔加工来实现，这种设计制造只适合产品表面结构比较简单的产品,如:DVD面板,LCD面壳等家电外壳,但无法满足复杂模具的模面温度均匀性要求。复杂的高光模具通过分层结构或其它特殊方法将管道布置在距模具表面恒定距离的地方来满足以上要求，其中分层结构相对容易实现。分层结构的型腔和（或）型芯山两部分组成：上层是一个厚度基本均匀的型腔零件，正面加工出模具成型面，背面加工出均匀的空间半圆管道，下层是一个衬板，有对应上层零件配合面，也加工出均匀的空间半圆管道，上下层配合形成空问管道，以此解决热传导的均匀性，可在短时间内均匀提高模具的表面温度。与普通的模具相比，由于管道数量多、距离模面近，冷却加热时间均可大大缩短，使高光注塑周期比常规注塑周期短，实现快速循环成型，但分层结构也导致加工成本提高，模具寿命缩短。

此外，快速冷热循环对模具的其它部分也提出了更高的要求。为了防止加热系统对模具其它部分产生影响，对定位装置、抽芯和导向机构的运动配合部分的隔热、密封、配合需耍仔细考虑，避免模具开合不良、滑块无法动作、定位不良等情况发生。

在高光模具方面，目前存在模具材料单

一、价格昂贵、模具制造成本高、模具寿命低、复杂模具制造困难、周期长等问题，使高光注塑只限于成型结构简单的产品如平板塑料壳体等结构简单的外观产品。今后需要研究开发高光精密模具制造新技术和新的模具材料，结合现代CAE技术、快速制造技术、抛光工艺、表面加工技术等，实现模具表面、模具内部管道、模具零件的高效精密设计加工。

篇2：高光无痕注塑技术模具的设计要点

显然，模具设计对于结构设计工程师的要求是十分苛刻的。他不仅要具有结构设计的经验，还要具有成型材料、成型工艺方面的诸多知识，或者说，设计的成败在很大程度上依赖于模具设计者的经验。即使一个设计工程师具有很好的模具设计经验，但是他仍然面临许多新的问题，因为实际中的产品往往是千变万化的。有时候一个细微的变化或者特定的产品要求可能使得已有经验不可用，或者即使可用但在实际试模之前，也无法进行有效的验证。这导致了模具设计过程具有明显的设计——修正——再设计的特点。如何减少该过程中的循环次数，使初始设计应达到或者逼近合用的结果，这在实践中具有重要意义。

CAE分析正是解决上述问题的理想工具。原因是，该工具建立在相对准确的数学模型基础之上，从而可以近似获得实际指导生产实践的结果，此外，计算的快捷性使得在实际试模前，可以对于多个浇注系统和冷却系统进行评估直至优化，从而达到缩短设计和制造周期，提高质量的目的。

本文就CAE分析中注意的几个问题、做法作一些介绍，并给出一些事例进行说明。

(1)明确分析要求和重点。不同的制品，进行CAE分析的目的是不同的。对于外观件，不允许在表面上出现影响外观的注塑缺陷，如熔结痕等;对于非外观件，烧结痕的位置并不重要，但是如果制品具有严格的装配关系，则允许的翘曲和变形量成为追求的主要目标。此外，所有的制品一般都要求能够满足平衡流动、均匀填充的要求。实践中，同时满足多种要求是困难的，多数情况下是以满足一个主要的要求为主，在此前提下，再满足别的要求。因此在明确分析要求的基础上，还要分清楚哪些是本次分析的主要要求。

确定了分析的要求和重点后，还要初步认定修改或者变动哪些参数。比如说，影响熔结痕位置的主要因素是浇口的位置和制品的形状特点，而制品的形状一般是不允许变动的;影响翘曲和变形量的因素则主要是制品的形状，从工艺的角度看，注射压力过大、保压时间过长和冷却不均匀都可以导致翘曲变型过大。除了制品结构本身的特点外，浇口、流道的尺寸都可以直接影响到型腔内的注射压力，冷却水道的尺寸和布置情况则直接影响到冷却的均匀程度。这些因素又间接地影响到了制品的变形和翘曲。

模具设计的过程一般是这样的：从用户那里接到塑料制品图(可能是二维的，也可能是三维的)，模具设计工程师根据产品的类型、特点以及形状考虑采用合适的结构进行设计，即采用什么样的模具结构可以成型出该塑料件。在此过程中，结构设计工程师还要根据制品的某些特定要求结合自己的经验选择流道类型、尺寸，浇口类型、数量、尺寸、位置并确定分流道的数量、尺寸等，以保证所设计的模具除了结构上合理外，在浇注和冷却系统方面也是可行的。

本文就CAE分析中注意的几个问题、做法作一些介绍，并给出一些事例进行说明。

(2)分析制品结构的特点。使用专业的CAE分析软件进行注塑流动模拟，首先都要进行几何建模，一般来说，这一过程要花费

很长的时间。为此，要对几何模型作适当程度的简化以缩短建模时间，提高计算效率。目前，一些CAE软件已经具有从专业化的CAD软件中直接输入实体模型，再使用该软件中特定的中性面抽取工具提取中性面进行计算的功能，但是在制品的结构较为复杂时会产生诸多问题。因此，简化对计算结果影响不显著的细节仍然具有很大的意义。

简化的方法可以根据专业化软件提供的不同功能进行。简化的原则是与整个制品的尺度相比较可以忽略的细微结构，距离浇口较远或与料流方向相互平行的细节也可以忽略。至于网格的划分，最好根据制品的不同结构，在不同的区域采用不同尺度的网格，以获得计算精度较高的结果，在计算翘曲和变形时尤其如此。

(3)选用恰当的注塑材料。CAE分析结果的可信程度取决于三个方面：一是计算时采用的熔融状态流体的数学模型的准确程度如何;二是计算时间的几何模型同实际制品的差异大小;三是所采用的注塑材料的数据来源是否准确、可靠。一般来说，由数学模型来的误差在实践中是可以接受的，商业化的CAE分析软件多年的实践考验证明了这一点。实践证明，只要按照模型简化原则对模型作适当简化，则由此带来的对计算误差也是可以接受的。相反，如果采用的材料数据不准确，即使几何模型精确程度再高，则计算结果也相差甚远。

为此，必须明确用户选用的制品材料的名称、牌号、生产厂商甚至生产批次。实际中，同种材料生产批次不同带来的数据误差是可以忽略的，不同厂商生产的同种材料由于配方、工艺等方面的差异，其材料数据可能差别很大。同种材料不同牌号的数据相差应更大了。

目前，国外商业化的CAE分析软件都建立了一定数量的材料数据库，但其中几乎不涉及国产材料。显然，采用国外的材料数据进行计算只能得到相当粗略的计算结果。因此有条件的用户，可以根据自己的产品特点，筛选一些常用的材料进行流变参数实验，在此基础上可以得到CAE分析的输入参数，建立起适合本企业的常用材料数据库。

(4)分析结果的分析与评价。分析结果的评估一定要结合分析的具体要求来进行。即是否达到了本次分析的主要目标，如果没有达到要根据模拟结果寻求新的方案，包括调整某些参数、位置等，然后再进行新的模拟。在寻求新的浇注系统、冷却系统方案前，一定要仔细分析改善方案或者修正什么参数才可以使得计算结果逐步接近分析要求，而不是偏离分析目标。

对于计算结果的评价一定要综合考虑，因为最终的模拟结果往往是多种条件的一个折中，即计算结果可能“只有更好，没有最好”。这就要求工程技术人员对于分析结果有一个综合的权衡。比如，在满足流动平衡的前提下，注射压力可能会大一些，这也会带来一些问题。但是只要这样的注射压力不会带来过高的剪切速率或者其他注射方面的缺陷，那么可以认为该方案是合用的，此时就可以结束分析。当然，在时间允许的前提下，对尽可能多的方案进行CAE分析对于寻找更为合适的解是最好不过了

。分析与评价工作最好由CAE分析人员会同结构设计工程师、注塑车间有经验的工艺人员进行。

(5)正确认识CAE分析在模具设计中的作用。注塑流动的CAE分析可以帮助工程师事先对多个可能的方案进行评估，从而获得相对好的浇注系统方案和冷却系统方案。但是，不能期望计算结果和实际情况吻合的很好，原因是在进行模拟计算时，由材料数据带来的误差、由计算的数学模型带来的误差以及由几何模型简化带来的误差使得计算结果同实际注塑过程存在一定程度的差异，这种差异随着上述误差的增大而显著增加。再加上实际注射过程的复杂性，使获得确定性的分析结果较为困难。

如果材料数据准确，模型简化得当，获得比较可信的分析结果是完全可能的。此时使用获得的数据作为指导实际生产的工艺数据也是有意义的。

篇3：注塑模具设计及应用技术探析

关键词：注塑模具；设计；应用；仪表板

随着以塑代木、以塑代钢等技术成为一种发展趋势，在医疗、汽车等行业逐渐增加对大型塑料零部件的使用量的情况下，人们对于塑制品中重要的工艺装备生产越来越重视，即大型注塑模具，其设计与应用水平的高低，直接影响到注塑制品的质量。

1.塑件结构工艺性分析

本文以某机械仪表板作为研究对象，因为在设计中已经确定了原材料的使用以及制品的基本结构，所以，主要是探讨模具的设计与工艺两个方面，希望能够尽可能减少这两个方面面临的问题。

塑料的制作需要按照使用要求进行设计。想要让塑件制作符合要求，需将塑料的性能特点完全发挥出来，再考虑其结构工艺性，在使用要求基本满足的前提下，尽可能将模具结构简化，在满足成型工艺的要求下，提高生产效率，降低生产成本[1]。

塑件结构的工艺性指的是对塑件结构形状以及外观质量进行分析的基础上，观察其是否能满足成型工艺的要求，其主要包含几何形状、表面粗糙度、尺寸精度、壁厚、成型孔分布、均匀性等方面。合格的制品离不开良好的结构工艺性这一基础，同时其也是顺利开展注塑工艺的前提条件。在模具设计之前，应分析塑件结构，确保成型工艺，之后再对相关的设计难度进行深入探讨。

2.模具结构设计方案

在注塑成型过程中，主要包含充填、保压、冷却和开模，其中，冷却与充填的进行是基于模具的浇注系统和冷却系统，它们直接影响了塑件的成型质量、使用设备要求以及成型周期。所以，在模具设计中，浇注系统和冷却系统的设计尤为关键，同时，也是两个直接衡量模具设计是否能够成功的关键。对于生产周期较长、价格昂贵、试模需要花费大量成本的大型注塑模具而言，合理设计浇注系统和冷却系统所具备的现实意义更为巨大，所需要考虑到的问题也较多[2]。

2.1浇注系统设计

在注塑模中，浇注系统承担传热与传质两种作用。是否能合理设计浇注系统，直接影响到充模时的流动状态、充模的难易程度以及是否能够顺利的完成开模等。

因为仪表板本身的外形尺寸偏大，其结构较为复杂，需要花费较长的熔体充填流程，因此，在注塑过程中很容易出现难充填，或者是充填不均匀的情况，直接对塑件的成型质量产生影响。考虑到热流道技术可以对熔体的充填情况加以改善，为了确保模具以此设计、试模成功，满足塑件的质量要求，则采用多点进浇、冷热流道相互结合的方式，再配合上注塑模CAE软件Moldflow作为辅助进行设计，以满足各个部分尺寸参数的需求。

2.2冷却系统设计

在注塑成型过程中，除刚开始需要进行预热处理之外，大部分模具温度都是依靠冷却系统来控制的，在型腔中，塑料制品的冷却时间占据整个周期的70%-80%，塑件质量的高低直接受到模具型腔温度高低以及温度均匀性的影响。所以，是否能合理地设计冷却系统，直接对塑件的质量与生产效率产生了直接的影响。

为了提高生产效率，满足制品的质量，根据大型注塑模具冷却系统对冷却的实际需求，采用模具的型芯利用隔板式的冷却方式，型腔选择直通式的冷却方式，再借助Moldflow进行辅助设计，以满足各个部分尺寸参数的需求。基于Moldflow的大型注塑模具冷却系统的设计：

第一，冷却系统的设计概述：模具冷却方式一般是在型腔、型芯等部位合理地设置冷却管道，并通过调节水流量及流速来控制模温。模具冷却系统设计主要包括冷却管道结构、管道直径及位置尺寸以及管道布局的确定等。

第二，基于MPI/Cool模块的冷却回路分析：针对设计原则，对冷却系统的传热学设计进行计算，就可以初步得出其尺寸，然后选择冷却回路的最佳方案。下面应用Moldflow的MPI/Cool模块来检验冷却系统的冷却效果，判定设计的冷却系统是否合理。冷却水选择25℃的自来水，其雷诺指数为10000，选择TPP20AC17BK材料推荐所项出的温度为93℃，对于仪表板模具冷却系统分析具体如下：

其一，冷却时间，当制件凝固了80%，流道达到60%的凝固，制件就能够顶出，完成冷却。如果成型时间为45s，制件的冻结层因子是1，就表示凝固完全，其流道凝固层的比例达到60%，能够满足冷却的需求。其二，冷却介质温度，一般来说，冷却回路进出口介质温差不得超出2.3℃，而本文的介质温差为0.39℃（如下图1）即能满足要求。其三，图2表示的是在结束冷却后产品的最高温度，即83.2℃，低于材料顶出温度93℃，也能满足要求。

3.结语

总体而言，想要提高模具的设计和实际的应用技术水平，还需要机械业内相关的工作者在实际的工作环节中不断地总结与探索，才能将模具注塑过程中面临的各个类型的缺陷消除，为今后更优质的模具塑制品奠定质量基础，满足机械行业发展需要。

参考文献：

[1]黄雁彬.基于知识的注塑模具设计若干技术研究[J].科技创新与应用，2014，27：91.

[2]沈健民.精密注塑模具的设计加工及发展前景探析[J].科技创新导报，2012，30：38.

篇4：高光无痕注塑技术模具的设计要点

关键词：CAE技术；注塑模具；设计；产品生产

中图分类号：TQ320 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0038-02

CAE技术是通过计算机以假想线、面为基础，把产品分割成为有限个大小、数目、单元进行研究。即是将一个完整的个体人为地分成有限个单元，在计算机中获得产品的近似模型，并以此模型为蓝本，经过分析计算，从而得出各个单元的数据特征，评估、综合后而得到产品实体的数据。它的主要功能是设计产品、管理数据、计算机辅助设计、产品分析和生产的综合。

1 CAE技术在注塑模具设计中的现状

1.1 国外

国外CAE技术已经得到相当广泛的应用。20世纪50年代，美国的部分学者就开始运用数值计算的方法，建立聚合物过程的模型。到20世纪80年代，注塑成型方面已经实现广泛地应用CAE技术。如Moldflow（澳大利亚的MF公司）以及C-MOLD（美国AC-Tech公司，已被Moldflow公司合并）是目前国际上较为成熟的注塑CAE软件，另外CADMOLD（德国）、I-DEAS（美国）等应用也较为广泛。

1.2 国内

我国CAE技术的研究、开发、推广近年来也获得了不错的成果，如Z-Mold软件和HSCAE软件。但当前最严重的问题在于诸多企业对CAE技术的重视不够，没有认识到使用CAE软件的经济效益。另外，国内设计的CAE软件都是政府立项，研发主要依靠国家项目资金支持，CAE技术的继续研发和市场推广、应用受到极大的限制。

2 基于CAE技术的注塑模具设计流程

利用CAE技术进行注塑模具设计的具体步骤为：产品数据输入→划分单元、建立分析模型→设定条件→分析方案→评估→确定方案。整个设计流程的技术关键：（1）产品造型：通过三维成像设计软件完成产品的建模，同时通过对使用条件进行模拟分析、预测产品的使用情况等；（2）模具设计：模具以CAE结果为基础利用三维CAD软件设计模具；（3）产品分析：根据产品的相关数值通过CAE技术实行模拟流动等分析，优化产品的设计；（4）优化设计：根据CAE的结果，修改模具模型，实现最优化的模具设计结果；（5）结构分析：利用CAE对模具结构多方面、多角度进行分析。

3 CAE技术在注塑模具设计中的应用

3.1 产品设计的优化

利用CAE技术实现产品的分析、评估和优化，协助设计师进行产品的外观、合理壁厚、原料的选择，高效准确地实现最优塑料产品的设计，且通过计算机进行环境模拟，通过计算机直观地获得产品的形状和性能，并进行机械性能检测，预估在外界因素作用下产品的各项指标的变化情况，实现产品设计、强度的优化，同时也省略产品的原型试验的过程，使注塑模具的设计不再受设计者的经验、个人倾向的影响，节约人力物力，并获得最优的产品设计结果。

3.2 注塑模具设计的重要工具

一般进行模具的设计需要反复的试验，最终才能完善设计。利用CAE技术，可以对产品模型的大小、构成系统、内部结构等进行优化，并通过计算机系统对各项指标进行测试。CAE可进行注塑模具的产品造型、材料选择、工艺流程、注意事项等的分析，设计师可以以这些信息为参考，进行模具设计。

3.2.1 产品优化：快速检查产品相关零件设计的生产能力，设计师可以得到有关材料或几何体、浇口位置、壁厚的信息。CAE的结果和设计建议可实现产品生产细节的最合理优化，并消除生产过程中产品外观、连接缝隙、产品缩小等问题。

3.2.2 保压和填充：各种CAE软件最基本的分析功能之一，可实现注塑模具设计的实体仿真模拟。通过对产品温度、生产时间、大气压力、融合时间、力量大小等的结果进行分析，帮助确定浇灌出口的数量、优化浇灌和选择出口位置的系统，并进行排气位置、产品温度、熔接位置选择等的预测，及时发现和处理塑料产品中存在的质量隐患。

3.2.3 翘曲分析：翘曲变形原因很复杂，对完成产品尺寸的预测，可以预测产品的性能、模具结构以及工艺参数的合理性。它的主要分析输出结果包括变形量和应力等，可帮助用户找出翘曲变形成因，提高制品的尺寸精度，为用户提供有用的参考数据，并优化制品的结构参数。

3.2.4 冷却分析：通过模拟监测注塑成型的冷却过程，预估型腔热流分布、表面温度和冷却时间等，在产品制造之前，判断生产线的冷却系统的设计是否存在缺陷和不合理之处，优化冷却回路的铺设，得到最佳的冷却效果，减少成型时间，同时避免因冷却原因导致的产品的翘曲方面的缺陷。

3.2.5 优化工艺技术参数：受到个人实践经验的局限，设计师很难实现工艺参数的精确选择，CAE通过模拟注塑模具设计的全过程，预估可能产生的问题，进行定性与定量解析处理，了解模具型腔中的情况，使设计师可以此为参考，搭配原料品种、生产设备等，并获得生产温度、生产压力、塑料表温、生产时间控制等最佳的工艺参数，进行多方案对比后选择最优的设计方案。

4 CAE技术在注塑模具设计中的发展

在注塑模具设计过程中，CAE技术获得了广泛的支持和使用，取得了理想的成绩，但在未来注塑模具设计的应用过程中，CAE技术仍有待完善、发展：

（1）与三维成像技术的集成：当前CAE技术与三维成像技术间存在不同的数据技术标准，因此导致一些数据的误差失真，采用统一标准，将更有利于开发专属于注塑模具设计的CAE系统。

（2）耦合分析：可有机地将设计工作流程中的各个步骤，如三维成像、产品测试、参数调控等模块结合起来，利用耦合分析的功能，全面细致地获得注塑模具设计的产品的实际使用情况。

（3）高效：随着现代科学技术的发展以及更加复杂的算法和设计规划流程软件的应用，将大大提高CAE技术的工作效率，从而促使在注塑模具的设计过程中，更加广泛地应用CAE技术，提高整体的效率和质量。

（4）智能化：将电脑智能、自动化等人工智能技术集成到CAE技术中，实现CAE技术自主完成设计、推演参数、模拟产品使用情况等，大大提高注塑模具设计的合理性和质量。

CAE技术的应用，使得模具设计及参数选择实现更加科学的分析，大大提高模具设计的水平，CAE技术与人工智能的组合将可达到模具设计的自动优化的目标，从而解决因为经验、技巧等原因导致的设计问题，提高模具设计的合理性和产品的质量，对实际生产应用具有重大意义。

参考文献

[1] 罗超，等.CAE技术在注塑模具上的应用[J].煤矿机械，2011，32（5）：195-196.

[2] 任玉珠.基于CAE技术的注塑模具高效率设计方法

[J].制造业自动化，2011，33（3）：137-139.

篇5：高光无痕注塑技术模具的设计要点

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：1006-8937（2015）15-0049-02

1 CAE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技术的研究、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技术在国外的应用已经相当广泛。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技术发展与应用已经相对成熟，的一些企业已经拥有比较完善的注塑CAE软件，例如澳大利亚的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技术在我国的研究、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软件已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，以及其市场推广和应用。

2 CAE技术在塑料制品生产中的应用

2.1 CAE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。

2.2 CAE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。

2.3 CAE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得到提高，同时还能够有效控制制品的成本，提高经济效益。CAE技术在试模成形、产品注塑生产阶段的应用主要为以下几个方面：

①加工裕度流动分析更加全面与稳定，对主要的注塑加工参数提出了一个目标趋势，例如熔体温度、模具温度以及注射速度等，借助流通分析，注塑者能够对各个加工参数的正确值进行估定。并将其变动范围确定下来。此外，还会和模具设计者共同使用最经济的加工设备，使设定出来的模具方案最优化。

②CAE技术的应用能够使塑件应力与翘曲减小，为保证塑件参与应力最小，必须选择最好的加工参数。通常情况下残余应力会使塑件成型之后发生翘曲变形，情况严重时还会失效。

③应用CAE技术还能够节省材料，避免充模过量，设计流道与型腔时应采用平衡流动，这样有利于节省材料以及消除由于局部注射过量而导致翘曲变形的问题。

④CAE技术还能确保流道尺寸最小化以及控制回用料成本，流动分析能够为注塑者提供一个可靠的依据，帮助其选定最佳的流道尺寸，使流道部分塑料的冷却时间得以缩短，进而将整个注射成型的时间缩短，并且减少回收料的形成或废料的浇道部分的体积。

3 结语

综上所述，CAE技术在注塑模具设计中的应用有十分重要的意义，然而并不能因为明显的优势而忽略了以往经验的重要性，此外，由于其具有一定的复杂性以及误差不准确性，但是也不能因此将其否定。在发展过程中，需要将理论与实际相结合，认真细致的分析，将CAE技术的强大功能在实际生产中充分发挥。

参考文献：

[1] 任玉珠.基于CAE技术的注塑模具高效率设计方法[J].制造业自动化，2011，（5）.

[2] 罗超，龙侃，王强，等.CAE技术在注塑模具上的应用[J].煤矿机械，2011，（5）.