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          行業新聞

          CAE 技術的發展、應用及我國推廣現狀

          文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2016/10/21     瀏覽次數:    

          模具是生產各種工業產品的重要工藝裝備,隨著塑料工業的迅速發展以及塑料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業部門的推廣應用,產品對模具的要求越來越高,傳統的模具設計方法已無法適應產品更新換代和提高質量的要求。計算機輔助工程(CAE)技術已成為塑料產品開發、模具設計及產品加工中這些薄弱環節的有效的途經。同傳統的模具設計相比,CAE技術無論在提高生產率、保證產品質量,還是在降低成本、減輕勞動強度等方面,都具有很大優越性。近幾年,CAE技術在汽車、家電、電子通訊、化工和日用品等領域逐步地得到了廣泛應用。


          一、CAE技術--模具設計的發展趨勢目前,世界塑料成型CAE軟件市場由美國上市公司Moldflow公司主導,該公司是專業從事注塑成型CAE軟件和咨詢公司,自1976

          年發行了世界上第一套流動分析軟件以來,一直在此領域居地位。利用CAE技術可以在模具加工前,在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析,準確預測熔體的填充、保壓、卻情況,以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況,以便設計者能盡早發現問題,及時修改制件和模具設計,而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對傳統模具設計方法的一次突破,而且對減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質量和降低成本等,都有著重大的技術經濟意義。在今天,塑料模具的設計不但要采用CAD技術,而且還要采用CAE技術。這是發展的必然趨勢。注塑成型分兩個階段,即開發/設計階段(包括產品設計、模具設計和模具制造)和生產階段(包括購買材料、試模和成型)。傳統的注塑方法是在正式生產前,由于設計人員憑經驗與直覺設計模具,模具裝配完畢后,通常需要幾次試模,發現問題后,不僅需要重新設置工藝參數,甚至還需要修改塑料制品和模具設計,這勢必增加生產成本,延長產品開發周期。采用CAE技術,可以完全代替模,


          CAE技術提供了從制品設計到生產的完整解決方案,在模具制造之前,預測塑料熔體在型腔中的整個成型過程,幫助研判潛在的問題,有效地防止問題發生,大大縮短了開發周期,降低生產成本。二、CAE技術在注塑成型領域的重要應用近年來,CAE技術在注塑成型領域中的重要性日益變大,采用CAE技術可以解決注塑成型過程中出現的問題。CAE分析技術能成功地應用于三組不同的生產過程,即制品設計、模具設計和注塑成型。三方面的應用分述如下:


          1、制品設計

          制品設計者能用流動分析解決下列問題:

          (1)制品能否全部注滿這一古老的問題仍為許多制品設計人員所注目,其是大型制件,如蓋子、容器和家具等。

          (2)制件實際最小壁厚如能使用薄壁制件,就能大大降低制件的材料成本。減小壁厚還可大大降低制件的循環時間,從而提高生產效率,降低塑件成本。 

          (3)澆口位置是否合適采用CAE分析可使產品設計者在設計時具有充分的選擇澆口位置的余地,確保設計的審美特性。 


          2、模具設計和制造CAE分析可在以下諸方面輔助設計者和制造者,以得到良好的模具設計:

          (1)良好的充填形式對于任何的注塑成型來說,重要的是控制充填的方式,以使塑件的成型可靠、經濟。單向充填是一種好的注塑方式,它可以提高塑件內部分子單向和穩定的取向性。這種填充形式有助于避免因不同的分子取向所導致的翹曲變形。

          (2)較好的澆口位置與澆口數 為了對充填方式進行控制,模具設計者須選擇能夠實現這種控制的澆口位置和數量,CAE分析可使設計者有多種澆口位置的選擇方案并對其影響作出評價。

          (3)流道系統的優化設計實際的模具設計往往要反復權衡各種因素,盡量使設計方案盡善盡美。通過流動分析,可以幫助設計者設計出壓力平衡、溫度平衡或者壓力、

          溫度均平衡的流道系統,還可對流道內剪切速率和摩擦熱進行評估,如此,便可避免材料的降解和型腔內過高的熔體溫度。


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