CAE技术在注塑模设计中的应用(下)
<p> (3)选用恰当的注塑材料。CAE分析结果的可信程度取决于三个方面:一是计算时采用的熔融状态流体的数学模型的准确程度如何;二是计算时间的几何模型同实际制品的差异大小;三是所采用的注塑材料的数据来源是否准确、可靠。一般来说，由数学模型来的误差在实践中是可以接受的，商业化的CAE分析软件多年的实践考验证明了这一点。实践证明，只要按照模型简化原则对模型作适当简化，则由此带来的对计算误差也是可以接受的。相反，如果采用的材料数据不准确，即使几何模型精确程度再高，则计算结果也相差甚远。</p><p> 为此，必须明确用户选用的制品材料的名称、牌号、生产厂商甚至生产批次。实际中，同种材料生产批次不同带来的数据误差是可以忽略的，不同厂商生产的同种材料由于配方、工艺等方面的差异，其材料数据可能差别很大。同种材料不同牌号的数据相差应更大了。</p>
<p> 目前，国外商业化的CAE分析软件都建立了一定数量的材料数据库，但其中几乎不涉及国产材料。显然，采用国外的材料数据进行计算只能得到相当粗略的计算结果。因此有条件的用户，可以根据自己的产品特点，筛选一些常用的材料进行流变参数实验，在此基础上可以得到CAE分析的输入参数，建立起适合本企业的常用材料数据库。</p>
<p> (4)分析结果的分析与评价。分析结果的评估一定要结合分析的具体要求来进行。即是否达到了本次分析的主要目标，如果没有达到要根据模拟结果寻求新的方案，包括调整某些参数、位置等，然后再进行新的模拟。在寻求新的浇注系统、冷却系统方案前，一定要仔细分析改善方案或者修正什么参数才可以使得计算结果逐步接近分析要求，而不是偏离分析目标。</p>
<p> 对于计算结果的评价一定要综合考虑，因为最终的模拟结果往往是多种条件的一个折中，即计算结果可能“只有更好，没有最好”。这就要求工程技术人员对于分析结果有一个综合的权衡。比如，在满足流动平衡的前提下，注射压力可能会大一些，这也会带来一些问题。但是只要这样的注射压力不会带来过高的剪切速率或者其他注射方面的缺陷，那么可以认为该方案是合用的，此时就可以结束分析。当然，在时间允许的前提下，对尽可能多的方案进行CAE分析对于寻找更为合适的解是最好不过了。分析与评价工作最好由CAE分析人员会同结构设计工程师、注塑车间有经验的工艺人员进行。</p>
<p> (5)正确认识CAE分析在模具设计中的作用。注塑流动的CAE分析可以帮助工程师事先对多个可能的方案进行评估，从而获得相对好的浇注系统方案和冷却系统方案。但是，不能期望计算结果和实际情况吻合的很好，原因是在进行模拟计算时，由材料数据带来的误差、由计算的数学模型带来的误差以及由几何模型简化带来的误差使得计算结果同实际注塑过程存在一定程度的差异，这种差异随着上述误差的增大而显著增加。再加上实际注射过程的复杂性，使获得确定性的分析结果较为困难。</p>
<p> 如果材料数据准确，模型简化得当，获得比较可信的分析结果是完全可能的。此时使用获得的数据作为指导实际生产的工艺数据也是有意义的。</p>
<p> 最后讲一下谁来做CAE分析的问题。CAE分析由于涉及材料、注塑工艺、数学、计算机等多个科学，因此对分析工程师的综合素质有一定要求。经验表明，CAE分析人员最好由具有高分子材料学科背景的工程师来担任。总而言之，对于模具结构、注塑工艺、材料知识了解越多，现场经验越丰富，那么CAE分析的结果越可能接近于真实情况，对生产的指导性也越大。
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