模具設計的過程一般是這樣的：從用戶那里接到塑料制品圖(可能是二維的，也可能是三維的)，模具設計工程師根據(jù)產(chǎn)品的類型、特點以及形狀考慮采用合適的結構進行設計，即采用什么樣的模具結構可以成型出該塑料件。在此過程中，結構設計工程師還要根據(jù)制品的某些特定要求結合自己的經(jīng)驗選擇流道類型、尺寸，澆口類型、數(shù)量、尺寸、位置并確定分流道的數(shù)量、尺寸等，以保證所設計的模具除了結構上合理外，在澆注和冷卻系統(tǒng)方面也是可行的。
YKe&Ph. "dpjxH=xO 顯然，模具設計對于結構設計工程師的要求是十分苛刻的。他不僅要具有結構設計的經(jīng)驗，還要具有成型材料、成型工藝方面的諸多知識，或者說，設計的成敗在很大程度上依賴于模具設計者的經(jīng)驗。即使一個設計工程師具有很好的模具設計經(jīng)驗，但是他仍然面臨許多新的問題，因為實際中的產(chǎn)品往往是千變?nèi)f化的。有時候一個細微的變化或者特定的產(chǎn)品要求可能使得已有經(jīng)驗不可用，或者即使可用但在實際試模之前，也無法進行有效的驗證。這導致了模具設計過程具有明顯的設計——修正——再設計的特點。如何減少該過程中的循環(huán)次數(shù)，使初始設計應達到或者逼近合用的結果，這在實踐中具有重要意義。
x}2nn)fdZ *(x.egORd CAE分析正是解決上述問題的理想工具。原因是，該工具建立在相對準確的數(shù)學模型基礎之上，從而可以近似獲得實際指導生產(chǎn)實踐的結果，此外，計算的快捷性使得在實際試模前，可以對于多個澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)進行評估直至優(yōu)化，從而達到縮短設計和制造周期，提高質量的目的。
{t;o^pUF Oti;wf G7o 本文就CAE分析中注意的幾個問題、做法作一些介紹，并給出一些事例進行說明。
P#TPI*qw ~ZafTCa; (1)明確分析要求和重點。不同的制品，進行CAE分析的目的是不同的。對于外觀件，不允許在表面上出現(xiàn)影響外觀的注塑缺陷，如熔結痕等；對于非外觀件，燒結痕的位置并不重要，但是如果制品具有嚴格的裝配關系，則允許的翹曲和變形量成為追求的主要目標。此外，所有的制品一般都要求能夠滿足平衡流動、均勻填充的要求。實踐中，同時滿足多種要求是困難的，多數(shù)情況下是以滿足一個主要的要求為主，在此前提下，再滿足別的要求。因此在明確分析要求的基礎上，還要分清楚哪些是本次分析的主要要求。
!oyo_h jt oS{B, 確定了分析的要求和重點后，還要初步認定修改或者變動哪些參數(shù)。比如說，影響熔結痕位置的主要因素是澆口的位置和制品的形狀特點，而制品的形狀一般是不允許變動的；影響翹曲和變形量的因素則主要是制品的形狀，從工藝的角度看，注射壓力過大、保壓時間過長和冷卻不均勻都可以導致翹曲變型過大。除了制品結構本身的特點外，澆口、流道的尺寸都可以直接影響到型腔內(nèi)的注射壓力，冷卻水道的尺寸和布置情況則直接影響到冷卻的均勻程度。這些因素又間接地影響到了制品的變形和翹曲。
Y%i<~"k Zv yZ5UA (2)分析制品結構的特點。使用專業(yè)的CAE分析軟件進行注塑流動模擬，首先都要進行幾何建模，一般來說，這一過程要花費很長的時間。為此，要對幾何模型作適當程度的簡化以縮短建模時間，提高計算效率。目前，一些CAE軟件已經(jīng)具有從專業(yè)化的CAD軟件中直接輸入實體模型，再使用該軟件中特定的中性面抽取工具提取中性面進行計算的功能，但是在制品的結構較為復雜時會產(chǎn)生諸多問題。因此，簡化對計算結果影響不顯著的細節(jié)仍然具有很大的意義。
vU%o5y: Dbn ~~P 簡化的方法可以根據(jù)專業(yè)化軟件提供的不同功能進行。簡化的原則是與整個制品的尺度相比較可以忽略的細微結構，距離澆口較遠或與料流方向相互平行的細節(jié)也可以忽略。至于網(wǎng)格的劃分，最好根據(jù)制品的不同結構，在不同的區(qū)域采用不同尺度的網(wǎng)格，以獲得計算精度較高的結果，在計算翹曲和變形時尤其如此。
sm18u- 2*snMA (3)選用恰當?shù)淖⑺懿牧�。CAE分析結果的可信程度取決于三個方面：一是計算時采用的熔融狀態(tài)流體的數(shù)學模型的準確程度如何；二是計算時間的幾何模型同實際制品的差異大��；三是所采用的注塑材料的數(shù)據(jù)來源是否準確、可靠。一般來說，由數(shù)學模型來的誤差在實踐中是可以接受的，商業(yè)化的CAE分析軟件多年的實踐考驗證明了這一點。實踐證明，只要按照模型簡化原則對模型作適當簡化，則由此帶來的對計算誤差也是可以接受的。相反，如果采用的材料數(shù)據(jù)不準確，即使幾何模型精確程度再高，則計算結果也相差甚遠。
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