近年來，模流分析在注塑領域中的重要性日益提升。模流分析從原理上說明了許多使注 塑失敗的原因，如翹曲、飛邊、熔接痕的位置等。當然對於模流分析的結果，有時不一定百 分之百的正確，還需要結合經驗給予判斷和確認。

目前，注塑CAE軟件能成功地應用於在以下三方麵。

模流分析應用之一塑件設計

塑件設計者能通過模流分析解決下列問題。

① 塑件能否全部充滿這是一個為廣大模具設計者普遍關注的問題，特別是當設計大 型塑件時尤其如此。在設計者的心目中，材料結構特性、裝飾特性和加工特性之間的關係往 往模糊不清，而模流分析以科學的方式提供了在設計階段對不同塑料及其與成型有關的特性 進行評價的方法。

② 塑件實際最小壁厚這是一個直接關係到塑件成本的問題。塑料成本往往占成本的 40%,使用薄壁塑件能大大降低塑件的用料成本，縮短冷卻時間（冷卻時間是塑件壁厚平方 的函數），提高生產效率，進而降低了塑件的成本。

③ 澆口的位置是否合適澆口的位置對產品的質量有至關重要的影響，合理運用模流 分析方法能使產品設計者在設計時具有充分的選擇澆口位置的餘地，確保製品的美觀，並同 時滿足價格要求。

模流分析應用之二模具設計和製造

流動分析可以在以下諸方麵輔助設計者和製造者，以得到良好的模具設計。

① 良好的充填方式對任何注塑過程來說，最重要的是控製充填的方式，采用模流分 析則可以最大限度地避免或消除因為充填不好所造成的分子取向和翹曲變形，從而保證產品 的質量和生產的經濟性。

② 最佳的澆口位置及澆口數量為了對充填方式進行控製，模具設計者必須選擇合適的 澆口位置和澆口數量。模流分析使設計者有多種澆口位置的選擇方案並對其影響作出了評價。 這一分析也可指導塑件設計，從而使澆口位置及數量滿足製品外觀質量及成型方麵的要求。

③ 澆注係統的設計在模具設計中采用平衡式澆注係統，無論對設計者、製造者還是產品質量本身都是有利的。非平衡式澆注係統在傳統設計中是非常困難的，它要經過大量修 改、試模才能達到較為理想的狀態。而采用模流分析則可以幫助設計者較為輕鬆地設計出壓 力平衡、溫度平衡或者壓力、溫度都平衡的非平衡式澆注係統，並可對流道內的剪切速率和 摩擦熱進行估算，進而可以避免由於澆注係統設計的問題而使材料產生降解和型腔內的熔體 溫度過高的現象。

④ 冷卻係統的設計通過冷卻分析，可以合理地布置冷卻水道，獲得合理的冷卻效果， 縮短冷卻時間，減少翹曲變形，提髙製品質量。

⑤ 減少返修成本模流分析可以提髙模具一次試模成功的可能性。設計者和使用者都知道，模具的反複返工要耗費大量的時間和資金。模流分析使得在試模之前就可確認各種模 具設計方案對模塑過程的影響，無疑將大大減少時間和資金的消耗。此外，未經反複返工的模具，其壽命也較長。

模流分析應用之三注塑成型工藝

① 更加寬廣更加穩定的加工程度模流分析會對熔體溫度、模具溫度和注塑速度等主要注塑加工參數的變動影響提出一個目標趨勢。借助模流分析，注塑工便可估測出各個加工參數的正確值，並確定其變動範圍，與模具設計者一起，選擇使用比較經濟的設備，確定最佳的模具方案。

② 減少塑件應力和翹曲選擇最好的加工參數使塑件殘留應力最小。殘留應力常常使塑件在成型後出現翹曲，甚至發生失效。

③ 省料和減少過量充模采用模流分析技術一般可以節省5%的材料，這對大量生產來 說是很有意義的。同時還有助於消除因局部過量注塑而造成的翹曲。

④ 最小的流道尺寸和回收料成本模流分析有助於選定最佳的流道尺寸，從而盡量減 小澆注係統的體積，縮短流道部分塑料的冷卻時間，從而縮短整個注塑周期，並將回收料成本降到最低。

模具的設計中澆注係統的設計是關鍵。傳統的模具設計，澆注係統沒有通過CA分析， 依靠設計人員積累的經驗來設計模具。如果，所設計的模具通過試模，發現因澆注係統設計 不合理產生以下問題：容易出現澆口的位置及尺寸、流道截麵設計不當，製品出現成型缺陷 等。這樣，需要多次的試模、修改澆注係統，克服存在的問題，才能使製品質量達到要求。 這樣的模具設計，無法達到設計優化。往往會增加模具的設計和製造成本、影響模具的交貨 期，問題嚴重時模具無法修改隻能報廢，需要重新設計、製造模具。

CAE技術可以在模具加工前，在電腦上對塑件成型過程進行模擬分析、評估，若設計 方案有問題，則可再次將修正後的方案輸入係統再次進行分析，直至滿意為止。因此，應用 了 CAE技術，能幫助設計人員正確地設計模具的澆注係統，可減少試模和修改的次數，降 低模具設計製造成本，對提高製品成型質量和優化模具設計有極大的作用。

通過模流分析能避免澆注係統設計存在的問題，較準確地預測塑料熔體在型腔中的填 充、保壓、冷卻情況以及預測塑件成型的應力分布、分子和纖維取向分布、製品的收縮和翹 曲變形等情況，以便設計時能盡早發現問題，及時修改塑件結構和模具結構，而不是等到試 模後再修改模具。因此，為了使模具項目順利成功，現代模具的設計，都應用了模流分析進 行澆注係統設計。有的模具用戶要求模具供應商利用模流分析技術，提供模具的澆注係統的 分析報告，確認後再設計模具，說明了 CAE分析的重要性和必要性。

CAE模流分析的作用

① 通過CAE熔體充模過程的流動模擬，確定合理的澆口數目和找出最佳進料口位置， 減少試模次數，可以實現一次試模成功；與此同時可避免為了改變澆口位置而進行燒焊，降 低了模具製造成本，保證了模具質量。如果模具的澆注係統的澆口位置設計錯誤，需要改動，模具就隻能燒焊，或者重新加工。模具一般都不允許燒焊，尤其汽車部件表麵做皮紋爛 花的模具。如燒焊須經客戶同意，即使同意了，也增加了工作量，同時延遲了交模時間，增加了金加工和試模的費用。

② 對澆注係統的澆口所在位置進行CAE模擬分析，能預知多點澆口的注塑壓力的平衡 情況，模擬熔料充填過程，優化澆注係統設計；可使注塑熔料達到最佳的流動平衡，降低填 充壓力，使壓力均勻分布。

③ 能預測保壓過程中型腔內熔體的壓強、密度和剪切應力分布等，優化注塑方案，縮 短成型周期，提高生產效率。

④ 通過模流分析能優化注塑成型工藝參數，預知注塑機所需的注射壓力及鎖模力。

⑤ 通過模流分析，使設計者能盡早發現問題，可為模具的設計、改善模具結構提供依 據；通過模流分析驗證模具結構的合理性，優化了模具設計；最重要的是提高了塑料製品的 成型質量。

利用模流分析，了解模溫及冷卻情況，分析製品翹曲變形、收縮、凹痕等缺陷是否會產生。在設計冷卻水管時，可根據具體情況，考慮如何合理設計冷卻係統。

① 利用CAE技術，可使經驗積累與現場試模相輔相成，累積試模經驗，花最少的成 本，迅速培養CAE分析專業人員，提升模具設計質量。

② 利用模流分析能預知熔體的填充，優化熔接痕所處位置，幫助設計者分析、更改塑 件壁厚、應用順序閥，通過控製澆口開閉時間和注塑成型工藝參數的設置、達到改善熔接痕 的位置、優化塑件表麵熔接痕的目的。

通過模流分析預知熔體在填充過程中產生困氣的位置，使設計師可以參考模流分析 設計模具的排氣係統。

模流分析內容和流程

由於采用流動模擬可優化澆口數目、澆口位置和注塑工藝參數，預測所需的注塑壓力和 鎖模力，並發現可能出現的注塑不足、燒焦、不合理的熔接痕位置和氣穴等缺陷，因此現在 很多客戶在模具結構確定前，會要求模具供應商提供CAE分析報告。

模流分析內容

注塑模CAE分析的內容很廣泛，主要包括以下幾個方麵

① 充模過程模擬

② 保壓過程模擬

③ 冷卻分析、纖維取向分析及翹曲分析

④ 塑料熱物理性能和有關數據的測定

模流分析步驟及流程

通常，注塑模CAE係統的使用大致上分為前處理、分析求解、後處理三個步驟，注塑模CAE係統也由相應的三個模塊組成：

① 前處理。設定成型樹脂、模具材料、注塑機規格及冷卻液種類等；建立有限元法 (FEM)模型，將流道、澆口及型腔建成有限元網格；設定成型條件，包括注塑壓力、注塑 速度、冷卻溫度等；

① 分析求解。包括充填分析、保壓分析、冷卻分析及翹曲分析等；

② 後處理。各種分析結果的數據顯示，包括彩色雲紋圖、等值線圖、zy平麵圖及文字 報告、數字顯示等。