【正文】 同時(shí)， CAE 技術(shù)的出現(xiàn)也使注塑模設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)和技藝走上科學(xué)化的道路，在一定程度上改變了注塑模傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，但目前CAE 技術(shù)并不能代替人的創(chuàng)造性工作，只能作為一種輔助工具幫助工程師了解方案中存在的問(wèn)題，還難以提供一個(gè)明確的改進(jìn)方案，仍需通過(guò)反復(fù)交互（分析－修改－再分析），才能將設(shè)計(jì)人員的正確經(jīng)驗(yàn)體現(xiàn)到模具設(shè)計(jì)中去，而設(shè)計(jì)方案的確定很大程度上仍需依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和水平。為適應(yīng)電子商務(wù)的發(fā)展要求，這個(gè)集成系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)異地的 “ 協(xié)同設(shè)計(jì) ” 和 “ 虛擬制造 ” 。 （ 5）注塑模 CAD/CAE/CAM的集成化與網(wǎng)絡(luò)化 目前的商品化注塑模 CAE 軟件與 CAD、 CAM 軟件之間的數(shù)據(jù)傳遞 主要依靠文件的轉(zhuǎn)換，這容易造成數(shù)據(jù)的丟失和錯(cuò)誤。 （ 4）對(duì)新的注塑成型方法進(jìn)行模擬分析 目前，在常規(guī)注塑成型技術(shù)的基礎(chǔ)上，又發(fā)展出了一些新的注塑成型方法，比如氣體輔助注射、薄壁注塑成型、反應(yīng)注 射和共注射等。但是，從注塑成型工藝過(guò)程來(lái)看， 塑料熔體的填充、流動(dòng)、保壓和冷卻是交織在一起并相互影響的，因此，填充、流動(dòng)、保壓和冷卻分析模塊必須有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行耦合分析，才能綜合反映注塑成型的真實(shí)情況。目前的商品化模擬軟件模型沒(méi)有完全考慮物理量在厚度方向上的影響，為了進(jìn)一步提高軟件的分析精度和使用范圍，必須進(jìn)一步完善目前的數(shù)學(xué)模型和算法。因此，目前該技術(shù)普及率不是很高，不過(guò)它最終必將取代中面流技術(shù)和雙面流技術(shù)。對(duì)于上述分析結(jié)果也可利 用等位線(xiàn)或等位面方式顯示，讓實(shí)體模型內(nèi)、外部各變量的變化情形顯示更清楚， Moldfiow 還提供動(dòng)畫(huà)的功能，透過(guò) 3D 動(dòng)畫(huà)的方式顯示塑料熔體在型腔中的流動(dòng)變化，讓用戶(hù)更直觀地看清設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題。其立體網(wǎng)格是由四節(jié)點(diǎn)的四面體單元組成。 Moldflow 的 3D分析技術(shù) 以上兩種技術(shù)都忽略了厚度方向的物理量，只是二維的模擬，因而結(jié)果不是十分精確。由于上、下表面的網(wǎng)格無(wú)法一一對(duì)應(yīng)，而且網(wǎng)格形狀、方位與大小也不可能完全對(duì)稱(chēng)，所以如何將上、下對(duì)應(yīng)表面的熔體流動(dòng)前沿的差別控制在所允許的范圍內(nèi)是實(shí)施雙面流技術(shù)的難點(diǎn)。 但是 雙面流技術(shù)有以下不足： (1) 由于雙面流技術(shù)沒(méi)有從根本上解決中性面的問(wèn)題，所以還是無(wú)法描述某些三維特征，如不能描述慣性效應(yīng)、重力效應(yīng)對(duì)熔體流動(dòng)的影響，不能預(yù)測(cè)噴射現(xiàn)象、熔體前沿的泉涌現(xiàn)象等。 雙面流技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是模型的準(zhǔn)備時(shí)間大大縮短，這樣就大大減輕了用戶(hù)建模的負(fù)擔(dān)，將原來(lái)需要幾小時(shí)甚至幾天的建模工作縮短為幾分鐘。在流動(dòng)過(guò)程中，上、下兩表面的塑料熔體同時(shí)并且協(xié)調(diào)地流動(dòng)，其 模擬過(guò)程如圖 4 所示。 2020 年推出的 Fusion 分析技術(shù)，使得用戶(hù)不需要抽取中性面就可以進(jìn)行分析，克服了幾何模型的重建問(wèn)題，大大減輕了用戶(hù)建模的負(fù)擔(dān)。 (3) 由于 CAD階段使用的產(chǎn)品模型和 CAE階段使用的分析模型不統(tǒng)一，使二次建模不可避免， CAD 與 CAE 系統(tǒng)的集成也無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 (2) 無(wú)法描述一些三維特征。但是實(shí)踐表明，基于中面流技術(shù)的模擬軟件在應(yīng)用中具有很大的局限性，具體表現(xiàn)為： (1) 用戶(hù)必須構(gòu)造出中面模型。其模擬過(guò)程如圖 3 所示。其網(wǎng)格是三節(jié)點(diǎn)的三角形單元，其原理是將 3D 幾何模型簡(jiǎn)化成中性面幾何模型（即將網(wǎng)格創(chuàng)建在模型壁厚的中間處），利用所建立的中性面進(jìn)行模擬分析，即以平面流動(dòng)來(lái)仿真三維實(shí)體流動(dòng)。 Moldflow 軟件的模流分析技術(shù)可以分為三種，即 Midplane、Fusion 和 3D[23]。 MoldFlow 軟件包括三部分： MoldFlow Plastics Advisers（產(chǎn)品優(yōu)化顧問(wèn)， MPA）、 MoldFlow Plastics Insisht（注塑成型模擬分析， MPI）和 MoldFlow Plastics Xpert（注塑成型過(guò)程控制專(zhuān)家，MPX）。 Moldflow 軟件是專(zhuān)業(yè)從事注塑成型 CAE 軟件和咨詢(xún)的 Moldflow公司的系列產(chǎn)品 ，該公司自 1976 年發(fā)行了世界上第一套注塑模 CAE軟件以來(lái)，一直主導(dǎo)注塑模 CAE 軟件市場(chǎng)。 由此可見(jiàn)，注塑模 CAE 技術(shù)無(wú)論在提高生產(chǎn)率、縮短模具設(shè)計(jì)制造周期和保證產(chǎn)品質(zhì)量，還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等方面，都具有很大的優(yōu)越性和重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。在計(jì)算機(jī)上模擬試模、修模和提高模具質(zhì)量，減少實(shí)際試模次數(shù)。以往全憑設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，用手工方法實(shí)現(xiàn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而利用 CAE 技術(shù)，可快速設(shè)計(jì)出最佳的制品 。同時(shí)幫助設(shè)計(jì)人員完成諸如流道系統(tǒng)的平衡設(shè)計(jì)，排氣槽的設(shè)置，合理確定注塑工藝參數(shù)等工作，這樣使得通常在必須反復(fù)試模修改而確定的模具結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)在模具設(shè)計(jì)構(gòu)思階段得以確定，縮短了模具設(shè)計(jì)制造周期、提高了模具設(shè)計(jì)質(zhì)量。模具在交付使用之前一般需經(jīng)過(guò)反復(fù)試模修改，直到得到合格的制品為止，從而不可避免地造成了生產(chǎn)周期的延長(zhǎng)，而且一般也難以得到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案和工藝參數(shù)。 注塑模 CAE 技術(shù)的作用 圖 1和圖 2 給出了利 用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)注塑模具和利用注塑模 CAE 技術(shù)設(shè)計(jì)模具的特點(diǎn)和差異。進(jìn)入 90 年代后開(kāi)展了流動(dòng)、保壓、冷卻和應(yīng)力分析等注塑工藝全過(guò)程的集成化研究。 20 世紀(jì) 60 年代，英國(guó)、美國(guó)和加拿大等國(guó)的學(xué)者如( 英 ) 、 （ 美 ）、 ( 加 ) 和(美 )等開(kāi)展了一系列有關(guān)塑料熔體在模具型腔內(nèi)流動(dòng)與冷卻的基礎(chǔ)研究。而利用注塑模 CAE 技術(shù)可以在模具制造前，模擬注塑過(guò)程（包括充填、保壓 及冷卻）并及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)和工藝條件設(shè)定，減少試模次數(shù)以提高生產(chǎn)效率，現(xiàn)已成為注塑加工技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。s experience and level. 注塑模 CAE 技術(shù) 引言 塑料產(chǎn)品從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到成型生產(chǎn)包括塑料制品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、模具制造和注塑工藝參數(shù)選擇等幾個(gè)主要方面。s creative work, only can serve as a plementary tool to help engineers understand the problems in the program, but also difficult to provide a clear improvement program, still need to through repeated interactions (analysis changes reanalysis) in order to reflect the experience of the designer39。s 3D analysis techniques These two techniques have overlooked the thickness direction of the physical quantity, only twodimensional simulation, and therefore results are not very precise. Moldflow Corporation39。s patented Dual Domain of analysis techniques. Fusion launched in 2020, analysis techniques, enabling users do not need to extract the neutral surface can be analyzed, to overe the reconstruction of the geometric model, thus greatly reducing the burden on the user modeling. Grid is also a triangular element, and its principle is to mold cavity or the products in the thickness direction is divided into two parts, finite element mesh on the surface of the cavity or the products. In the flow process, the upper and lower surface of the plastic melt at the same time two and to coordinate movement of the simulation shown . Clearly, Fusion technology, the surface of the grid is based on the neutral surface is still not solve the fundamental problem the neutral surface, so doublesided application of the principle of streaming technologies and methods applied in the surface flow with no difference in the nature, the The difference is twosided flow using a series of related algorithms, will flow along the surface of the singlestranded melts evolved along the upper and lower surface of the coordination of the flow of dualstream. Doublesided flow of technology39。s first set of injection molding CAE software, has been a leading injection molding CAE software market. To 2020, Moldflow Injection Molding CAE software in the global market share of over 75%. MoldFlow software includes three parts: MoldFlow Plastics Advisers (product optimization co