吳唪

摘要熱流道塑料模技術(shù)隨著工業(yè)發(fā)展越來(lái)越先進(jìn)，而在熱流道塑料模設(shè)計(jì)優(yōu)化中采用CAE進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)不僅能提升整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)的效率，還能夠減少塑料模的浪費(fèi)，能夠讓模具設(shè)計(jì)師在使用CAE軟件設(shè)計(jì)模具的過(guò)程中進(jìn)行不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)和模擬塑料模澆筑過(guò)程，從而可以一次性得到最佳的設(shè)計(jì)方案。所以本文就將從CAE技術(shù)和熱流道設(shè)計(jì)在塑料模設(shè)計(jì)過(guò)程中的作用，以及對(duì)于CAE在熱流道塑料模怎樣進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)做出淺要的分析和研究。

關(guān)鍵詞CAE技術(shù)；塑料模；熱流道技術(shù)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

1CAE技術(shù)含義

計(jì)算機(jī)輔助工程（簡(jiǎn)稱CAE）技術(shù)是指在整個(gè)工程中產(chǎn)生并存在，將整個(gè)工程能夠有機(jī)的串聯(lián)起來(lái)并且能夠完成相關(guān)信息的籌集。其發(fā)展速度非?？?，到目前為止，在各個(gè)大企業(yè)設(shè)計(jì)中都不可或缺的一項(xiàng)環(huán)節(jié)。目前，CAE技術(shù)隨著信息技術(shù)的發(fā)展，與CAD、CAPP、CAM等一起成為當(dāng)下企業(yè)在工程行業(yè)和制造設(shè)計(jì)過(guò)程中的主導(dǎo)技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)就是能夠提升工程或者產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，能夠縮短工程或產(chǎn)品工期和完成工程或者產(chǎn)品的創(chuàng)新。

CAE主要包括有限元法、仿真技術(shù)以及優(yōu)化設(shè)計(jì)的三大內(nèi)容，有限元法能夠?qū)⒐こ袒蛘弋a(chǎn)品的零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)的剛強(qiáng)度、非線性的數(shù)據(jù)分析以及熱場(chǎng)計(jì)算等，仿真技術(shù)則是指對(duì)虛擬樣機(jī)以及電流場(chǎng)和電磁場(chǎng)的計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)主要對(duì)象結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)。

2塑料模熱流道設(shè)計(jì)技術(shù)含義及特點(diǎn)

2.1塑料模熱流道技術(shù)含義

塑料模的革新重要技術(shù)之一就是熱流道技術(shù)，比起冷流道技術(shù)它是沒(méi)有流道的凝料澆灌技術(shù)，更加優(yōu)化和先進(jìn)，所謂無(wú)流道凝料的澆筑技術(shù)是指通過(guò)用加熱圈或者加熱棒參與到塑料模的流道部分，使其能夠?qū)λ芰夏＿M(jìn)行持續(xù)加熱或是絕熱的一種方式。通常它是通過(guò)溫度計(jì)來(lái)精確控制塑料的溫度，塑料能夠在流道和澆口保持熔融的狀態(tài)減少塑料模塑料的注入時(shí)的壓力損失并且能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)熱流道的塑料溶液倒入塑料模里面，這樣就可以在取件的時(shí)候很簡(jiǎn)便地取出產(chǎn)品和制品。

首先，熱流道板子主要功能就是能夠讓注射器注入的溶液保持一定的溫度，所謂恒溫就是如此，避免澆筑是引起的凝料的浪費(fèi)，能夠減少注射器的壓力，通常有4種類型的熱流道板子，H、X、Y和一字型。

其次，注射器主要功能是將熱熔液注入塑料模中，所以對(duì)于注射器簡(jiǎn)稱熱噴嘴的結(jié)構(gòu)是有一定要求的、它也是十分重要的角色，主要分為尖點(diǎn)式注射器、針閥式注射器和開(kāi)放式的注射器。

最后，加熱元件主要在塑料熱溶液的注射過(guò)程中對(duì)熱流道的板子或者是注射器進(jìn)行一定程度的加熱，使其能夠讓注射口保持熔融的狀態(tài)方便注射，通常形式是加熱棒、加熱電圈或者是加熱的盤(pán)條等，加熱元件的使用是整個(gè)工程或者是產(chǎn)品制造過(guò)程中不可或缺、極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

2.2塑料模熱流道技術(shù)的特點(diǎn)

第一，能量消耗低，可以節(jié)省很多能量是熱流道技術(shù)最顯著的特點(diǎn)，熱流道塑料模取件只需要把塑料模打開(kāi)就可以，在注射器注射過(guò)程中是不需要將廢料取出來(lái)的，這就很好的可以將剩下的廢料進(jìn)行二次使用，大大節(jié)約了成本。熱流道相較于其他普通的流道節(jié)省了很多的澆筑口料，能夠避免流道中產(chǎn)生廢料，提高了材料的利用率。使用熱流道技術(shù)還可以避免塑料品的變形和收縮以及色差裂紋的產(chǎn)生。

第二，使用塑料模熱流道技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量高，熱流道技術(shù)在與冷流道技術(shù)相比之下，冷流道的溫度和注射壓力不均衡，就出現(xiàn)了縮孔或者飛邊的缺憾，所以，熱流道技術(shù)的出現(xiàn)減少了這種現(xiàn)象，它通過(guò)加熱器能夠使塑料在流道和澆口始終呈現(xiàn)一個(gè)熔融的狀態(tài)，能夠減少注射時(shí)的壓力，所以能夠讓溫度與壓力均衡，避免凝料現(xiàn)象的出現(xiàn)。

第三，產(chǎn)品成型周期短，使用塑料模熱流道技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中將未使用完的溶液或者凝固的廢料進(jìn)行再加熱再生產(chǎn)，熱熔液冷卻的時(shí)間就是產(chǎn)品成型的時(shí)間，同時(shí)熱流道技術(shù)能減少染色，修剪澆筑口等程序，更節(jié)約時(shí)間和人力，提升生產(chǎn)率。

第四，自動(dòng)化的程度高和應(yīng)用范圍廣，熱流道技術(shù)在切斷澆筑口能夠自動(dòng)化，產(chǎn)品成型的周期短，有恒溫的智能溫度控制計(jì)，能夠精確的掌握澆筑時(shí)熱熔液的溫度，這一切都可以通過(guò)機(jī)器本身來(lái)實(shí)現(xiàn)，有效地減少了工作人員的浪費(fèi)，提高生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化。隨著模型技術(shù)的與時(shí)俱進(jìn)，熱流道的發(fā)展也越來(lái)越先進(jìn)，它可以通過(guò)CAE設(shè)計(jì)產(chǎn)品通過(guò)塑料模熱流道來(lái)生產(chǎn)和制造。熱流道技術(shù)能更多的節(jié)約成本和時(shí)間，所以現(xiàn)目前的市場(chǎng)上對(duì)熱流道的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

3基于CAE技術(shù)的塑料模熱流道優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1CAE技術(shù)在塑料模熱流道中的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用

傳統(tǒng)的注入式塑料模型的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)來(lái)自設(shè)計(jì)模具的人員的經(jīng)驗(yàn)得來(lái)，所以以前很多模具都是要經(jīng)過(guò)很多次的考驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)才能夠應(yīng)用到市場(chǎng)中去的，如果一開(kāi)始模具設(shè)計(jì)就出現(xiàn)了問(wèn)題，所有環(huán)節(jié)都環(huán)環(huán)相扣，比如出現(xiàn)熔縫的不對(duì)接、表面扭曲或者不光滑等問(wèn)題，就會(huì)與下面的環(huán)節(jié)一起受到牽連，再回頭來(lái)設(shè)計(jì)就非常麻煩且繁瑣，所以在CAE技術(shù)成熟以后，在塑料模熱流道的優(yōu)化設(shè)計(jì)中起到了改革的作用，現(xiàn)目前，CAE技術(shù)作為塑料模優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)展的非常不錯(cuò)，像室內(nèi)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)行業(yè)都會(huì)用到CAE技術(shù)來(lái)更快更準(zhǔn)地完善和計(jì)算產(chǎn)品的精確度，從而使企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)效率大大的提升。

3.2Moldflow軟件在塑模熱流道中的設(shè)計(jì)優(yōu)化

在塑料模型行業(yè)中，最具有代表性的注射塑料模具的CAE分析軟件就是Moldflow，在塑料模熱流道的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師就可以有目的地將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，工程技術(shù)人員能夠直接在計(jì)算機(jī)上完成試模的工作，最終得出最好的設(shè)計(jì)參數(shù)和方案，這樣能夠借助CAE對(duì)模具進(jìn)行校對(duì)，能夠避免了反復(fù)設(shè)計(jì)和反復(fù)修改模具，這樣既可以大大減少不斷試模帶來(lái)的大量浪費(fèi)的制造費(fèi)用，能夠提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，所以，在現(xiàn)在塑料模熱流道的優(yōu)化設(shè)計(jì)中CAE的輔助設(shè)計(jì)功能越來(lái)越強(qiáng)大了。

Moldflow軟件主要功能使用于用戶提供設(shè)計(jì)分析和解決問(wèn)題的途徑和校對(duì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，當(dāng)然進(jìn)行設(shè)計(jì)分析方案和優(yōu)化設(shè)計(jì)是最廣泛的，像MPA、MPI、CAE和CAD都是能夠?qū)λ芰夏崃鞯赖脑O(shè)計(jì)進(jìn)行深入的分析和優(yōu)化，計(jì)算機(jī)可以對(duì)熱流道的注射過(guò)程進(jìn)行詳盡的分析，甚至可以模擬塑料模成型過(guò)程中的注射或是冷卻并且能夠預(yù)測(cè)產(chǎn)品成型以后可能出現(xiàn)的遺憾，這樣就能讓塑料模設(shè)計(jì)師在熱流道設(shè)計(jì)中預(yù)見(jiàn)未來(lái)熱流道可能出現(xiàn)的缺憾，可以進(jìn)行進(jìn)一步的完善設(shè)計(jì)，提升一次成功試模的機(jī)會(huì)，降低了浪費(fèi)模具的現(xiàn)象。

4結(jié)論

在CAE技術(shù)的輔助下，對(duì)于熱流道塑料模的優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常有幫助的，其不僅能夠使塑料模在完成時(shí)，提高了它的質(zhì)量和生產(chǎn)周期，有效地提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率，并且避免了大量的浪費(fèi)，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬塑料模澆筑過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且解決問(wèn)題，在現(xiàn)在熱流道技術(shù)和CAE技術(shù)的幫助下，熱流道的優(yōu)化設(shè)計(jì)和使用已經(jīng)運(yùn)用的很廣泛。endprint