CAE技術在注射成型和氣體輔助注射成型中的應用

　　(一)注射成型

　　在注射模CAE中，可作塑膠瓶充模流動、保壓、冷卻及翹曲變形等分析。

　　充模流動分析主要可以作以下工作:優化澆注系統，包括在平衡流動的基礎上確定合理的流道尺寸、分布及最佳的澆口數量、位置和形狀；優化塑膠袋注射工藝參數、流動前沿的分析；熔接線和氣穴位置的分析；壓力場、溫度場和速度場的分析。

　　保壓過程是指為了得到滿意的制品，在充模結束時仍需在較高的保壓壓力的作用下向型腔內繼續注料，以彌補由於溫度、壓力變化造成的體積收縮。保壓過程的實質是補料，工程塑膠主要用於預測熔體在型腔補料與壓實過程的壓力場、溫度場，計算體積收縮和型腔剪切應力及密度變化的情況。

　　冷卻過程中熔融塑料發生固化，固化過程中放出的熱量通過模具由冷卻介質帶走。該過程中模具型腔溫度的高低及均勻性直接影響到注塑件的生產效率和質量。萇主要設計參數包括:冷卻，管道的尺寸、位置及各冷tp管道的連接關系等幾何參數和冷卻介質的流量、進口溫度等物理參數。一個好的冷卻系統應該使模具達到快速、均衡的冷卻，以減少冷卻時間，提高成型效率，並減少或避免塑件翹曲變形、殘余應力及表面質量缺陷等，提高產品質量。翹曲變形分析是應用力學的基本原理及有限元/有IsW差分等數值算法，計算塑件的成型尺寸及變形量。

　　(二)氣體輔助注射成型

　　氣體輔助注射成型是在傳統注射成型的基礎上發展起來的一種創新的注射成型工藝。其特點在於:在充填階段，向型腔內注入高壓氣體；在保壓階段，繼續注入高壓氣體，以彌補因　熔體冷卻而引起的收縮。

　　由於氣體、熔體這兩種性質完全不同的物質動力　學相互作用，使得成型過程的模擬非常復雜。控制方程　采用非牛頓流體非等溫下的Hele—Shaw流動，但假設在氣熔界面，認為氣體、熔體兩相介質不混合。這樣，流　場的求解變為對熔體流動方程的求解，僅在氣熔界面上力口上氣體壓力的邊界條件。一般采用粒子跟蹤法或控制氣體法確定氣熔界面。

　　用氣體輔助設計成型過程的CAE技術，可以解　決下列問題:發現氣體、氣穴衝透等潛在的質量問題；　確定熔體的最優體積、注人氣體的最佳切入時間等工藝參數；獲得多型腔系統在整個加工過程中的物料及　氣體分布；優化流道、澆注系統的尺寸、布置方案等。