基于CAE技术的注塑模浇注系统优化设计
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摘要
随着计算机软、硬件技术的发展，注塑模CAE技术也得到了前所未有的发展。CAE技术在模具制造之前就能发现设计中存在的问题，改变了主要依靠经验和直觉，反复试模、修模的传统设计方法。
本文首先介绍了注塑模CAE发展的概况以及注塑模CAE系统。其次介绍了注塑模流动模拟理论，建立了流动过程的数学模型。基于CAE技术在注塑模设计中的应用，结合聚合物流变学原理，以压力的有效利用率为优化目标，推导了流道截面计算的新方法。最后，以电脑面板的成型过程为实例，进行流动模拟，对模拟结果作了详细地分析，反复修改模具设计方案，得到较理想的结果。
With the developing of computer software and hardware, injection plastic mould CAE has achieved tremendous developments. The defects can be discovered before mould is manufactured through using CAE. It changed the traditional way that depends on experience and intuition to test and modify mould time after time.
In this paper, the development situation and system of injection plastic mould CAE are introduced summarily first. Second, flow simulation theory of injection plastic mould is introduced, math model of flow is established. Based on the application of CAE to the design of injection plastic mould, according to polymer rheology, with the
object of effective utility ratio of pressure, established a new way of calculating runner's section. At last, the How simulation of a computer's panel is carried through as an example. The results are analyzed in detail, initial design is modified and better design is got.
本文首先介绍了注塑模CAE发展的概况以及注塑模CAE系统。其次介绍了注塑模流动模拟理论，建立了流动过程的数学模型。基于CAE技术在注塑模设计中的应用，结合聚合物流变学原理，以压力的有效利用率为优化目标，推导了流道截面计算的新方法。最后，以电脑面板的成型过程为实例，进行流动模拟，对模拟结果作了详细地分析，反复修改模具设计方案，得到较理想的结果。
With the developing of computer software and hardware, injection plastic mould CAE has achieved tremendous developments. The defects can be discovered before mould is manufactured through using CAE. It changed the traditional way that depends on experience and intuition to test and modify mould time after time.
In this paper, the development situation and system of injection plastic mould CAE are introduced summarily first. Second, flow simulation theory of injection plastic mould is introduced, math model of flow is established. Based on the application of CAE to the design of injection plastic mould, according to polymer rheology, with the
object of effective utility ratio of pressure, established a new way of calculating runner's section. At last, the How simulation of a computer's panel is carried through as an example. The results are analyzed in detail, initial design is modified and better design is got.
引文
[1]陈文培、严隽琪等，CAE软件的现状与实施方法，计算机辅助设计与制造，1999．8，15-18
[2]申长雨等，塑料模具计算机辅助工程，河南：河南科学技术出版社，1998，1-31
[3]申长雨等，橡胶模具优化设计技术，北京：化学工业出版社，1997，1-250
[4]申长雨、陈静波、刘春太等，塑料模CAE技术发展概况，模具工业，2001．1，51-56
[5]张培耘、戴勇、华希俊等，国内模具工业技术现状与发展趋势，机械设计与制造工程，2000．11，1-2
[6]Karl Kuzman, Blaz Nardin,Marjan Kovac, Boris Jurkosek. The integration of rapid prototyping and CAE in mould manufacturing, Materials Processing Technology, 2001,279-283.
[7]吴崇峰，实用注塑模CAD／CAE／CAM技术，北京：中国轻工业出版社，2000，1-42、74-334
[8]张佑生、王永智等，塑料模具计算机辅助设计，北京：机械工业出版社，1999，1-15、214-237
[9]王锡山，中小型制造企业CAE应用，软件世界，5-6
[10]张冲，双分型面注塑模CAD及动态演示系统的研究，2002，1-11
[11]汪琦、刘伟，注塑模CAE软件系统，塑料科技，1995．2，29-33
[12]李海梅、王国中、陈静波，注塑模浇注系统的计算机辅助设计软件，中国塑料，1996．11，88-92
[13]王国中、申长雨，注塑模具CAD／CAE／CAM技术，北京：北京理工大学出版社，1998，1-15、48-115
[14]李海梅，注塑成型CAE，塑料科技，1997．4，47-51
[15]杜平安，MCAE计算机辅助机械工程，北京：机械工业出版社，1996
[16]Moldflow帮助系统资料
[17]申长雨、陈静波等，注射模充填过程CAE技术I理论与算法，模具工业，200-1．2，51-56
[18]唐志玉、塑料挤塑模与注塑模优化设计，北京：机械工业出版社 2000，6-11
[19]连建设、轩井泉，注塑模流道的理论计算和交互设计，吉林工业大学自然科学学报，2001．10，22-26
[20]Chang, Shih-Hsing; Hwang, Jiun-Ren; Doong, Ji-Liang. Optimization of the injection molding process of short glass fiber reinforced polycarbonate
composites using grey relational analysis, Journal of Materials Processing Technology Volume: 97, Issue: 1-3, January 1, 2000, pp. 186-193.
[21]陈永府、李德群等，面向注塑模CAE的前处理系统，塑料科技，1998，46-50
[22]K Hde. Finite element mesh generation methods. Computer-aided design, 1988, 27
[23]许鹤峰、陈言秋等，注塑模具设计要点与图例，北京：化学工业出版，1999，15-27、95-110
[24]卜建新，塑料模具设计，北京：化学工业出版社，1999，56-78、56-93
[25]申开智、叶淑静，塑料成型模具，北京：中国轻工业出版社，1994，32-57
[26]申长雨、陈静波等，基于CAE技术的注塑模具设计，中国塑料2002．1，74-78
[27]左旭、卫原平等，CAE技术在注射模设计中的应用，模具工业，1998．3，7—12
[28]申长雨、陈静波等，注射模充填过程CAE技术Ⅱ—工程应用，模具工业，2001．3，51-56
[29]林旭东、王鹏驹、基于注塑CAE分析的流道优化设计，塑料工业1999．4，72-73
[30]李海梅、申长雨、王亚明，优化方法在注塑成型数值模拟中的应用，机械设计2000．10，30-32
[31]罗中华，一种确定注塑模浇道直径的简易方法，机械工程师，1998．6，21
[32]成都科技大学，塑料成型模具，北京：中国轻工业出版社，1992
[33]于卫东、陈建，Moldflow技术在注塑成形过程中的应用，软件世界，2001．6，59-61
[34]杨晓东、董斌斌等，注塑模CAE有限元网格划分系统，郑州工业大学学报，1999．6，24-26
[35]虞兴翔、管文浩，MIDPLANE-CAE造型的成功解决方案，模具技术1998．6，86-89
[36]V W Wang, C A Hiber and K K Wang. Dynamic simulation and graphics for the injection molding of three dimensional parts. Journal of polymer engineering, 1986, 7(1): 21
[37]黄汉勇，使用MOLDFLOW的分析功能以得到满意的注射方案，计算机应用，1997，26-28
[38]王利霞、刘春太等，注塑模流动分析，郑州工学院学报，1995．6
[39]张长春、姚卫国、李达，用CAE解决注射模设计中的判据问题，模具工业，1999．11，9-11
[40]Sung Yi;Jing Sua Goh and Ji Cheng Yang; finite element analysis of
hygrothermally induced stresses in plastic Icpackages. Sth IPFA, Singapore 1995.31-39
[41]张君、董定福等，注塑成型流动过程CAE技术的应用，合肥工业大学学报，2002．5
[42]宋满仓、赵丹阳、于同敏等，基于CAE分析的PP-R管件熔接痕消除方法，中国塑料，2001．8，62-65
[43]徐千理、徐燕中、侯亮，CAD、CAE技术在大型液压机设计分析中的应用，软件世界，2001．1，53-55
[44]V.W.S.Yeung. K.H.Lau. Process Parameter Design and Quality Function Deployment: A case study of intelligent materials processing, Materials Processing Technology, 63(1997) 481-487.
[45]Shen, Y.K.; Liu, J.J.; Chang, C.T.; Chiu, C.Y. COMPARISON OF THE RESULTS FOR SEMISOLID AND PLASTIC INJECTION MOLDING PROCESS, International Communications in Heat and Mass Transfer Volume: 29, Issue: 1, January, 2002, pp. 97-105.
[46]Massahiro Sato and Hidetoshi Yokoi, Visualization Analysis of Melt Flow in IC Packaging Process along Thickness Direction, IEEE, Transactions on Advanced Packaging, VOL.23,NO.4,2000.
[47]Cordillo,A,Ariza,D, Sanchez-Soto,M. and Maspoch,M.LI, SHRINKAGE Predictions Of Injection Moulded Parts In Semi-Crystalline Polymers, Experimental Verification, IEEE, 1999.
[48]Kevin Chai, Vicky Liu,Y.P. Wang and T.D.Her, The Application of Mold Flow Simulation in Electronic Package,2000 Int'l Symp on Electronic Materials & Packaging, 2000 IEEE.
[49]勾治践、吴清文、卢锷，注射填充过程的计算机模拟，光学精密工程，1999，6
[50]孙建新，集成CAE系统的几个特点，绍兴文理学院学报，2001．3，7-9
[51]Yuan Zhongshuang, Li Dequn, Chen Xing, Integrated CAD/CAE/CAM system for injection moulding. Computing & Control Engineering, IEEE, 1993.
[52]陈雪峰、安宁丽、曹巨江，面向先进制造技术的CAD/CAE系统及关键技术，组合机床与自动化加工技术，2001．11，8-9
[53]刘勇谋，CAE软件发展的新动向，软件世界2001．2，83-86
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[48]Kevin Chai, Vicky Liu,Y.P. Wang and T.D.Her, The Application of Mold Flow Simulation in Electronic Package,2000 Int'l Symp on Electronic Materials & Packaging, 2000 IEEE.
[49]勾治践、吴清文、卢锷，注射填充过程的计算机模拟，光学精密工程，1999，6
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