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應用 CAE 模流分析技術在閥式熱澆道系統(tǒng)之模具設計■劉文斌/型創(chuàng)科技 技術總監(jiān)前言有鑒于模具的后加工便利性與成品質量考量，熱澆道系統(tǒng)已普遍被大形式的模具所采用，其優(yōu)勢具備節(jié)省塑料、避免結合線、降成型周期、與控制塑件翹曲變形。

而在模具設計時，網孔區(qū)域應特別引起重視，因為其流動阻力大，壓力損失高，極容易形成充填短射，需要較高的充填壓力；但過高的充填壓力，也容易使其產生毛邊溢料，在模具加工時，此區(qū)域就要做相應的預留，使其能夠配合更緊密。無論是出現(xiàn)短射還是毛邊，模具的維修成本都比較高，所以在設計時，澆口位置和流道大小的選擇就相當重要。那么，怎樣在多種方案中挑選最佳設計，使出現(xiàn)上述不良的幾率降至最低呢？

CAE模流分析101招 -第 43 招、模具水路設計對產品翹曲變形的影響【水路設計篇】■ Moldex3D/ 林秀春 協(xié)理【內容說明】在射出成型模具中，冷卻系統(tǒng)的設計甚為重要。因為唯有將成型塑件冷卻固化至具備相當剛性，脫模后才可避免塑件因脫模外力產生變形。由于冷卻時間占整個成型周期約70-80%，因此設計良好之冷卻系統(tǒng)可以大幅縮短成型時間，提高產率，縮短成本。

沖壓成形進程的模仿(CAE)作用愈加凸顯這些年，跟著計算機軟件和硬件的敏捷開展，沖壓成形進程的模仿技能(CAE)發(fā)揮著越來越首要的作用。在美國、日本、德國等發(fā)達國家，CAE技能已成為模具規(guī)劃制作進程的必要環(huán)節(jié)，廣泛用于猜測成形缺點，優(yōu)化沖壓技能與模具構造，前進了模具規(guī)劃的可靠性，減少了試模時刻。國內很多轎車模具公司在CAE的運用中也取得了顯著前進，獲得了杰出的作用。

此種形狀的產品，在模具成形的原材料選用上，沒有合適的符形毛坯材料可直接使用，需要采用輔助加工得以實現(xiàn)，為確保材料利用率的最大化，通過對產品的CAE分析計算，模擬算出不同方案下模具成形需要的鋼板毛坯規(guī)格，并對幾種方案進行分析，擇優(yōu)選擇最佳方案實施。

模具零件的標準建構 3 模流分析系列 CAE結果判讀水輔成型技術CAE案例分享CAE模流分析101招 4

結果討論：現(xiàn)在塑膠制品要求輕薄短小，少量多樣，所 以模具開發(fā)周期越來越短，如何有效的透過CAE模擬的工具來有效的提升工作效率與質量并且掌握合理的設 計是非常容易達成的目標，總而言之善用工具是產品 開發(fā)模具開發(fā)勝利的重要關鍵。■點擊看更多案例分享未經授權，請勿轉載！

圖7 實際流入量與CAE 理論狀態(tài)對比⑶前期工藝規(guī)劃針對翻邊區(qū)域是否采用下壓料對于產品的回彈控制至關重要。前期通過縝密的工藝規(guī)劃搭建了各工序穩(wěn)健分析，充分考慮各序locating、close 等評價指標，保證了沖壓工藝的合理性，以及模具制造和調試、零件生產的順利實現(xiàn)。

挑戰(zhàn)： 遭遇試模上的限制、制程參數(shù)了解不足以及其他質量問題 解決方案：導入Moldex3D CAE模流分析工具，借助其快速設計驗證能力來改善產品質量 效益： 模具開發(fā)周期整整縮短了70%因CAE (計算機輔助工程分析)越趨流行且操作簡易，利用仿真來完成設計質量驗證并且加速產品上市不再是天方夜譚。

不管多前沿、結構多復雜的產品設計，都能通過CAE仿真驗證并優(yōu)化，因此，在射出成型領域，CAE射出仿真技術多被用于預測及改善產品成型不良。 CAE射出仿真技術從產品設計、模具結構、射出工藝等各方面來評估驗證，但因介入仿真分析的時間節(jié)點不同、客戶要求不同等原因，最終采用的「最優(yōu)解」也各有差異。

所以CAE使用者除了運用軟件，還應具備一定的產品設計、模具設計以及成型工藝能力。這樣才有利于每位CAE工程師建立屬自己的結果判定標準，比如3C產品和家電產品的標準肯定也不一樣。CAE軟件作為工具，在不同的使用者下發(fā)揮出來的價值也不同。希望這篇文章能給予工程師們一些啓發(fā)，如有不正之處，歡迎交流討論。參考資料[1].

不管多前沿、結構多復雜的產品設計，都能通過CAE仿真驗證并優(yōu)化，因此，在射出成型領域，CAE射出仿真技術多被用于預測及改善產品成型不良。 CAE射出仿真技術從產品設計、模具結構、射出工藝等各方面來評估驗證，但因介入仿真分析的時間節(jié)點不同、客戶要求不同等原因，最終采用的「最優(yōu)解」也各有差異。

在設計料帶前，一定要了解零件的公差要求，材料性能、沖床噸位、沖床臺面、SPM（每分鐘沖次）、送料方向、送料高度、模厚要求、材料利用率、模具使用壽命。2.在設計料帶時，要同時進行CAE分析，主要考慮材料的變薄率，一般要 在25%以下。

早期模具出現(xiàn)故障會導致模具更換成本高昂，還會因更換模具而造成機器停機，并且在此期間還會產生因生產批次丟失而產生的額外成本。出于對精確且用戶友好型模具壽命預測模型的需求，Simufact Forming模具壽命模塊得以開發(fā)。該模塊能夠預測在循環(huán)載荷作用下模具的疲勞壽命。Simufact Forming基于CAE疲勞技術，利用應變壽命（EN）或應力壽命（SN）曲線來進行計算。

可透過 Moldex3D 充填分析預測散熱孔區(qū)域遲滯與包封的現(xiàn)象，并藉由 CAE 模流分析協(xié)助使用者在進行設計變更的依據(jù)與驗證( 圖5. b)。 宗瑋工業(yè)與科盛科技相輔相成對宗瑋工業(yè)來說，Moldex3D 軟件的優(yōu)點是可立即反映問題且立即解決，降低開發(fā)模具風險，一組模具的開發(fā)至交貨周期可有效縮短 20%，而且與客戶更容易達成共識。

中國模具工業(yè)協(xié)會副理事長楊國華介紹，緊缺的幾種人才包括：具備產品開發(fā)素質的3D造型工程師；具備產品加工工藝素質的CAE分析工程師；具有一定理論知識的模具鉗工、技師；數(shù)控加工中心的高級編程師、高級技師；熟悉模具制造工藝的設計工程師；此外還有塑料模、沖壓模、壓鑄模、擠出模等領域的專才。　　

-模具： 此顯示該模具的名稱。-專案： 此顯示該項目的名稱。-CAE： 此顯示和該試模進行比較的CAE分析。-產品設計版號： 此顯示該產品設計的版號。-用途： 此顯示該項目的目的。-事前準備工作： 此顯示該試模的注意事項。-時間： 此顯示該試模開始執(zhí)行的時間，包含日期和時間。-地點： 此顯示該試模進行的地點。

大綱隨著高填充樹脂的使用增加，射出成型產品應用變得越來越薄，使得產業(yè)需要開發(fā)新的分析方法、材料模型和 CAE 求解器功能，以實現(xiàn)精確的制程模擬更準確的CAE 模擬結果，才能讓使用者對塑件、模具、機臺和制程設計的決策更具信心因此SABIC 開發(fā)了一種系統(tǒng)方法，可在 CAE 中復制實際成型環(huán)境，并改善樹脂的黏度特性。