注塑 CAE 技术在模具设计和开发中的应用

   海信模具公司为了增强模具设计的可靠性，引进了美国 Moldflow/MPI 料流分析软件进

行注塑过程模拟分析（CAE），包括填充、保压、气辅、翘曲等各个阶段。通过把注塑 CAE

技术与公司多年从事模具开发所积累的丰富实践经验相结合，在确定模具浇注系统和气辅
工艺方案、帮助客户改进产品设计、预测并改善注塑缺陷等方面发挥了十分显著的作用，大

大提高了模具开发的可靠性系数，取得了显著的经济效益。
    一、注塑 CAE 技术简介
    CAE（Computer Aided Engineering）技术从字面上理解是计算机辅助工程，准确地讲就
是工程设计中的分析计算和模拟仿真。注塑 CAE 技术是 CAE 技术中一个重要的组成部分，
它是根据塑料加工流变学和传热学的基本理论，建立塑料熔体在模具型腔中流动、传热的
物理、数学模型，利用数值计算理论构造其求解方法，利用计算机图形学技术在计算机屏
幕上形象、直观地模拟出实际成型中熔体的动态填充、冷却等过程，定量地给出成型过程中
的状态参数（如压力、温度、速度等）。注塑 CAE 技术可以在模具制造之前，在计算机上对
模具设计方案进行分析和模拟，预测设计中潜在的缺陷，为设计人员修改设计提供科学的
依据。应用注塑 CAE 技术带来的直接好处是省时省力，减少试模、修模次数，缩短模具设
计制造周期，降低成本，提高产品质量。
    注塑 CAE 分析的一般流程如图 1 所示。

图 1 注塑 CAE 分析的一般流程

    二、注塑 CAE 技术在模具设计和开发中的应用
    介绍注塑 CAE 技术的文章大部分都是从软件的角度出发，介绍软件各模块的功能和应
用。笔者结合几年来从事注塑 CAE 分析的经验，从企业需求和使用的角度出发，介绍注塑
CAE 技术在模具设计、开发中的几个主要的应用领域。
    1．确定模具浇注系统方案
    模具的浇注系统对于模具最终的注塑成型质量有着决定性的影响，合理的浇注系统能够
使塑料熔体充填平衡、均匀，可以避免很多注塑缺陷，得到满意的塑件质量，并延长模具
寿命。确定合理的浇注系统方案是注塑 CAE 分析最基本的工作，也是模具设计环节一个非
常重要的方面，特别是对于热流道模具，一个是要求要快，在设计工作的前期就必须提供
浇口布局，以供设计人员设计相关的结构并订购热流道；再一个是要求要准，由于热流道
价格昂贵，而且做成之后就无法更改，因此浇注系统的方案一定要准确。这就对料流分析
工作提出了比较高的要求，目前成熟的注塑 CAE 分析软件都把流动分析作为最基本的模