1、天道酬勤CAE软件在模具设计过程中的应用研究连峻【摘 要】论文分析了CAE软件的内涵与作用，并通过增加塑料模设计合理性、提升塑料模设计质量、强化模具造型设计效果、获取产品最优化参数等要点，促进模具设计行业的高效开展。【Abstract】This paper analyzes the connotation and function of CAE software， and promotes the efficient development of mould design industry by increasing the rationality of plastic mould desig
2、n， improving the quality of plastic mould design， strengthening the effect of mould modeling and design， obtaining product optimization parameters and other key points.【关键词】CAE软件;模具设计;塑料模【Keywords】CAE software; mould design; plastic mould【中图分类号】TP391.7;TG76 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069202311-0181-021 引言
3、模具作为我国航空、装饰、制造行业的重要设备，在对其进行设计时，假设能结合CAE软件，将促使整个模具投产周期更加顺利，且获取的模具设计成果与实际需求匹配度更高。因此，设计人员应善于在模具设计过程中应用CAE软件，并结合模具设计步骤，确保所设计的模具精准度更高，最终达成高质量设计目标。2 CAE軟件的内涵与作用2.1 内涵CAE软件即工程仿真软件。CAE软件主要涵盖了处理器以及前处理器、求解器等结构，其中每个结构具备的效用存在差异。在前期处理阶段需要针对实体模具进行仿真建模操作，然后采用网格划分的模式输入对应的参数或者操作公式，最终经由有限元分析获取数据，可得出具体的振动频率、线性静力动态、热温度
4、等结果，而在后处理阶段，可按照专属图形对模具设计要求加以核对修正，确保实体模具设计完成后满足用户设计需求。CAE软件假设以研究对象进行划分，可包括动态分析软件、静态结构分析软件。CAE软件在实际应用阶段还需要得到运开工具的配合，并结合运动规律给出设计特征，以便获得可靠的仿真结果，为后续实体设计提供重要参考依据。2.2 作用CAE软件主要具有以下三个作用：第一，CAE软件的设计功能，可为模具设计工作带来重要参考依据，以免出现实体模具精准度偏低等问题，由此提高用户满意度。第二，缩短模具设计周期，运用CAE软件可有效减少以往试验的时间，而且还能从模拟仿真平台上验证产品设计方案是否可行，以免制成后出现
5、材料过度损耗后果1。第三，CAE软件可在模具设计过程中及时发现潜在隐患，包括模具形状、尺寸不符合实际标准等，这些均可在CAE软件参与下得以解决。同时，通过在模具设计过程中应用CAE软件，既能保障模具生产的高效性，又能促使整个模具设计更加科学。所以，CAE软件的应用具有一定现实指导意义。3 CAE软件在模具设计过程中的应用要点3.1 增加塑料模设计合理性一般应按照下述步骤在塑料模设计中予以操作：设计人员应先行在CAE软件中建模，并导入相关数据，之后按照网格划分方式对其进行分类操作，针对模拟结果及时发现畸变位置，以免实体模具出现质量问题，在这之后CAE软件将对其实施应力分析，在模拟仿真模具中，假设
6、其应力分析结果不符合模具设计要求，将予以去除，并在模具上显现荷载力，最终可以文本信息的形式出具仿真报告，结合CAE软件的仿真数据可减少以往试模次数，以便最大化降低冲压模设计本钱。其中，在塑料模翘曲变形等问题的解决中，CAE软件可起到良好的协助作用。一般经过CAE软件处理后，可实现一次成型生产，防止频繁返工降低塑料模投产效率。通常在模流分析期间，应按照下述顺序为高质量塑料模生产创造有利条件，如图1所示。第一，明确浇口位置。模具设计环节常需要利用熔体成型的方式制作规定形状的模具。但由于不同的浇口流道数不同，产生的模具类型存在差异，故而应注重模流分析效果，应先行对浇口位置进行确定，结合分析结果不断予
7、以改良。第二，实施冷却模拟。模具成型后需要进行冷却处理，此时可利用CAE软件对具体的冷却方案进行验证，这样可获得具体的冷却时长与冷却温度等，最终促使模具在投产阶段更加顺利。第三，模拟翘曲变形。在模具设计期间，翘曲变形是最常见的一种生产问题，尤其在塑料模中。为了降低翘曲变形缺陷的出现率，可借助CAE软件帮助设计者找到一个可行的设计方案，以此增加模具预测设计的合理性。比照前后，CAE软件可有效提高模具投产效率，故而值得推广。3.2 提升塑料模设计质量塑料模具的设计也是当前模具设计领域中较为重要的内容，而应用CAE软件可有效提升塑料模的设计质量。在塑料模设计阶段，需要先行了解塑料模的尺寸、规格、形状
8、、角度、棱面数量等。例如，在塑料注射模中，可结合CAE软件的分析结果验证塑料注射模的设计方案是否合理。对此，还可借助CAE软件对塑料模的结构进行仿真操作，之后可从仿真模型中了解到塑料模精度是否符合设计标准2。此外，CAE软件还可为注塑模的模流分析工作提供辅助作用，如图2所示，确保注塑模在设计期间能够符合实际设计要求，以免出现模具设计脱离实际应用等现象。同时，设计人员还可依据塑料模设计数据对塑料模各项参数的关联性进行有效把控，这样可保证塑料模设计质量有所提升。由于塑料模设计期间易受温度影响出现形变现象。因此，可应用CAE软件对塑料模具的制造环境进行控制，以免高温状态下降低塑料模制成率。只有保证模
9、具设计过程中每一个步骤都能顺利完成，才能促使模具设计结果到达既定目标。3.3 强化模具造型设计效果模具设计过程中还包含模具造型设计这一阶段。以某汽车内饰品模具造型设计为例，其板面材料为ABS聚合物，应先行对其进行网格划分，从以往CAE软件造型设计实验中可知：相比其他仿真系统的应用结合，其匹配度可到达85.3%，故而应用CAE软件具有一定现实意义。同时，在该模具造型设计期间将受流动物料的影响产生熔接痕。所以，可利用CAE软件获取仿真模型，之后通过模型造型设计结果验证熔接痕是否可通过增加中心厚度的方式予以消除，并且結合仿真结果将原有模具造型设计的中心厚度增加0.7m，这样可保证后续内饰品实体模具不
10、存在熔接痕。故而应用CAE软件可强化模具造型设计效果，促使整个模具设计工作成果与实际要求具有较高的匹配度。3.4 获取产品最优化参数以往模具设计需要人力反复校正模具设计参数，方可获取最适合的参数指标，如今可直接应用CAE软件评估模具设计方案的可行性，然后利用参数校正的方式逐步变换模具设计仿真模型，最终可依据评估结果获取最优化模具设计参数。因此，CAE软件是当前模具设计过程中值得积极推广的一种分析手段。在CAE软件的协助下，模具设计过程将获得可靠的产品精准度保障，而且还能有效防止模具出现翘曲变形等风险，最终促使模具设计获得最优化参数。因此，在模具设计过程中应用CAE软件很有必要。4 结论综上所述，CAE软件在模具设计过程中的应用，有利于改善模具设计现状，由此保证所设计的模具精准度更高，符合模具设计要求。同时，还可从塑料模设计合理性、塑料模设计质量、造型设计效果、获取最优化参数等方面着手，确保CAE软件在模具设计环节发挥出真正的作用，由此提高模具设计效率。【参考文献】【1】徐燕.模流分析CAE技术在塑料模具设计和制造中的应用J.南方农机，2023，5112：171.【2】宾哲桂，黄镇谨.基于CAD/CAE的平板后壳倒灌注塑模具设计J.塑料工业，2023，4703：55-61.
