塑料成型加工实用技术讲座(第十讲)注塑中的CAE技术(Ⅰ):原理

注塑CAE技术对提高塑料制品质量有重要意义。从CAE工程化、普及化的角度，介绍了注塑模CAE技术的意义、特点、原理，比较了CAE与CAD、CAM等技术的差异，阐明了CAE技术应用的难点，以及如何正确理解CAE技术中的数值模拟理论。     

CAE技术在塑料注射成型中的应用

研究计算机辅助工程(CAE)技术在塑料产品注射成型优化设计中的应用，借助CAE模拟分析软件MPA，对产品三维模型的注射成型进行了计算机模拟流动分析，通过优化产品的成型工艺和几何尺寸，获得了高预测塑料产品质量的最终成型工艺和几何尺寸。研究表明，塑料CAE模拟分析技术在产品开发中具有广阔的应用前景。     

L型挤出机头中物料温度分布的研究

对挤出机L型机头中流动物料的温度场分布进行了研究 ,提出了计算L型机头内物料温度分布的数学模型 ,并据此编制了CAE软件包。利用此软件包对两种不同的挤出物料进行了计算分析。通过分析计算结果 ,讨论了物料性能和机头温度对L型机头内物料温度分布的影响     

塑料注塑成型技术新进展

介绍了气辅注塑、水辅注塑、精密注塑、微注塑、微孔注塑、振动注塑、模内装饰注塑、共注塑和注塑CAE等技术的原理、特点、应用和新进展.     

高光成型制品体积收缩率的数值模拟优化与结果预测

以高光液晶前壳为研究对象,以高光注射成型制品体积收缩率为成型性能指标,基于CAE仿真试验和正交试验设计获得相关数据并研究了工艺参数对高光制品体积收缩率的影响趋势及影响程度,得出保压压力为最显著性影响因素,并获得了使制品体积收缩率最小的最优工艺参数组合.在数值模拟和正交试验获得的样本数据基础上,采用径向基(RBF)神经网络建立了工艺参数与制品体积收缩率之间的非线性映射关系,实现了在工艺参数变化情况下能够快速、准确地预测出高光成型制品的体积收缩率,对实践生产具有一定的指导意义.     

OPTIMIZATION OF PROCESS CONDITIONS IN GAS-ASSISTED INJECTION MOLDING

Gas-assisted injection molding has been widely used to provide promising solutions to problems in conventional molding. With additional process parameters introduced, optimization in gas-assisted injection molding is much more complex than in conventional injection molding. This paper proposes an automated design methodology for gas-assisted injection molding with robustness in consideration. By introducing a definition of gas penetration cost, the optimization problems dealing with multiple quality issues can be modeled as constrained optimization problems, with the gas penetration cost as main objective function and other quality quantities as constraints. A direct search-based optimization procedure, the Complex method, is used to optimize a bounded single-criterion problem. To illustrate the proposed methodology, a case study is carried out on simulation results.     

卡扣塑件分析及其创新成型模具设计

依据模具成型理论和经验,运用卡扣装配简化计算和CAE数值模拟技术对汽车轮轴盖卡扣的结构进行设计,得到了一种可以量产的卡扣塑件,并根据该塑件的结构特点,设计出一种独特的成型模具结构。结果表明:该研究模式不但可以验证模具经验理论与计算值的可靠性,还可以预测卡扣的强度和稳定性,从而减少测试成本。另外,根据轮轴盖卡扣特征进行的注塑模具创新结构设计,为塑料卡扣的结构与成型模具设计提供了一个系统的参考。     

塑封模浇注系统设计及充模CAE分析

某塑封模具在生产中易出现个别型腔充不满以及浇口处有瑕疵等问题。本文利用充模ＣＡＥ分析确定,上述问题是因为模具浇注系统设计不当所致。针对塑封模在浇注系统开设上易出现的问题,提出了新的解决方法和思路。     

汽车外覆盖件的回弹仿真及工程控制方法

目前商业冲压CAE分析软件对冲压开裂和起皱的预测精度达到90%以上,但是对回弹的预测精度仍然较低。在分析仿真软件不同设置条件对回弹精度的影响基础上,建立了适合覆盖件冲压回弹与面畸变CAE分析的设置规范。针对外覆盖件的回弹控制问题,提出了一种基于工程知识库与CAE分析相结合的回弹与面畸变控制方法。这种方法根据回弹仿真结果和经验数据库对外覆盖件冲压模面数据进行回弹补偿,补偿数据在满足仿真验证的基础上,面质量必须在Radius、Reflection和Section Analysis三个方面同原始数据一致。实践表明,此控制方法可以很好地预测和解决外覆盖件的回弹和面畸变问题。     

基于CAE提升车身钣金件材料利用率的案例

提升车身钣金件材料利用率可显著降低零件成本,提升产品竞争力。介绍了一种车身钣金件提升材料利用率的方法,借此达到控制成本的目的。该法借助于设计初期的钣金成形CAE,利用成熟软体自带的零件边界调整、工艺余肉面优化、自动排样等技术,并结合实际生产过程中积累的经验,最终获得最优化零件状态和工艺方案,达到材料利用率的最大化。以A车后轮弧下饰板零件为案例,采用该法后材料利用率从最初的40.2%上升到49.8%,每台车节约材料0.11 kg,节省材料成本0.7元,印证了该法有效可行。