模具CAE复习提纲

CAE技术 信息集粹

塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用CAE技术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。采用CAE技术，可以完全代替试模，CAE技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造之前，预测塑料熔体在型腔中的整个成型过程，帮助研判潜在的问题，有效地防止问题发生，大大缩短了开发周期，降低生产成本

模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。计算机辅助工程（CAE）技术已成为塑料产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。同传统的模具设计相比，CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具...

CAE(Computer Aided Engineering)是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。CAE从60年代初在工程上开始应用到今天，已经历了50多年的发展历史，其理论和算法都经历了从蓬勃发展到日趋成熟的过程，现已成为工程和产品结构分析中(如航空、航天、机械、土木结构等领域)必不可少的数值计算工具，同时也是分析连续力学各类问题的一种重要手段。随着计算机技术的普及和不断提高，CAE系统的功能和计算精度都有很大提高，各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生，并已成为结构分析和结构优化的重要工具，同时也是计算机辅助4C系统(CAD/CAE/CAPP/CAM)的重要环节。CAE系统的核心思想是结构的离散化，即将实际结构离散为有限数目的规则单元组合体，实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析，得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析，这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。其基本过程是将一个形状复杂的连续体的求解区域分解为有限的形状简单的子区域，即将一个连续体简化为由有限个单元组合的等效组合体；通过将连续体离散化，把求解连续体的场变量(应力、位移、压力和温度等)问题简化为求解有限的单元节点上的场变量值。此时得到的基本方程是一个代数方程组，而不是原来描述真实连续体场变量的微分方程组。求解后得到近似的数值解，其近似程度取决于所采用的单元类型、数量以及对单元的插值函数。根据经验，CAE各阶段所用的时间为：40%～45%用于模型的建立和数据输入，50%～55%用于分析结果的判读和评定，而真正的分析计算时间只占5%左右。针对这种情况，采用CAD技术来建立CAE的几何模型和物理模型，完成分析数据的输入，通常称此过程为CAE的前处理。同样，CAE的结果也需要用CAD技术生成形象的图形输出，如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图，表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图，以及随机械载荷和温度载荷变化生成位移、应力、温度、压力等分布的动态显示图。我们称这一过程为CAE的后处理。针对不同的应用，也可用CAE仿真模拟零件、部件、装置(整机)乃至生产线、工厂的运动和运行状态。

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1 / 17 第一讲 注射模 CAD/CAE/CAM概述

一、注射模地重要性

1．塑料具有密度小、质量轻、比强度大、绝缘性好、介电损耗低、化学稳定性强、成型生产率高

和价格低廉等优点,在国民经济和人民日常生活地各个领域得到了日益广泛地应用,早在二十世纪

九十年代初,塑料地年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量地总和.在机电

黑色家电）、仪表、化工、汽车和航天航空等领域,塑料已成为金属地良好代用材料,出现了金属

材料塑料化地趋势.

2．以汽车工业为例,由于汽车轻量化、低能耗地发展要求,汽车零部件地材料构成发生了明显地

以塑代钢地变化,目前我国汽车塑料占汽车自重地5%至 6%,而国外已达 13%,根据专家预测,汽

车塑料地单车用量还将会进一步增加.在现代车辆上,无论是外装饰件、内装饰件,还是功能与结

构件,都可以采用塑料材料,外装饰件有保险杠、挡泥板、车轮罩、导流板等；内装饰件有仪表板、

车门内板、副仪表板、杂物箱盖、座椅、后护板等；功能与结构件有油箱、散热器水室、空滤器罩、

风扇叶片等.据统计,我国 2000 年汽车产量 200 多万辆,车用塑料达 138 万吨.从国内外汽车塑b5E2RGbCAP 个人收集整理资料， 仅供交流学习， 勿作商业用途

2 / 17 料应用地情况看,汽车塑料地用量现已成为衡量汽车生产技术水平地标志之一.

3．作为塑料制件最有效地成型方法之一地注塑成型由于可以一次成型各种结构复杂、尺寸精密和

带有金属嵌件地制品,并且成型周期短,可以一模多腔,生产率高,大批生产时成本低廉,易于实

现自动化生产,因此在塑料加工行业中占有非常重要地地位.据统计,塑料模具约占所有模具

括金属模）地 38.2%,塑料制品总重量地大约 32%是用于注射成型地,80%以上地工程塑料制品都

要采用注射成型方式生产.

4．根据海关统计,我国 2000 年共进口模具 9.77 亿美元,其中塑胶模具共 5.5 亿美元,占 56.3%,p1EanqFDPw

模具CAE分析-2021春期末考试

一、 单选题 （共15题，30分）

1、在UG的“型腔布局”对话框中设置鼠耳的类型和半径，应单击“（ ）”按钮。（2.0）

A、 编辑插入腔

B、 变换

C、 移除

D、 自动对准中心

正确答案： A

2、在注射成型过程中，金属嵌件预热的目的是（ ）。（2.0）

A、 可以加热物料

B、 增加嵌件的强度

C、 降低嵌件周围塑料的收缩应力

D、 有利于排气

正确答案： C

3、单分型面注射模的结构主要特点是（ ）。

（2.0）

A、 一个分型面

B、 一个型腔

C、 多个分型面

D、 多个型腔

正确答案： A

4、硬质塑料要比软质塑料脱模斜度（ ）（2.0）

A、 相等

B、 小

C、 大

D、 不能确定

正确答案： C

5、双分型面注射模属于（ ）注射模。（2.0）

A、 一板式

B、 二板式

C、 三板式

D、 四板式

正确答案： C 9、创建模仁工件的“工件”对话框中，“开始距离”和“结束距离”确定工件（ ）方向的尺寸。（2.0）

A、 X

B、 Y

C、 Z

正确答案： C

10、当分流道较长时，在分浇道末端应开设（ ），以容纳冷料，保证塑件的质量。（2.0）

A、 浇口

B、 排气孔

C、 冷料穴

正确答案： C

11、UG11.0中，“多边形”工具按钮位于“（ ）”选项卡的“曲线”组。（2.0）

A、 工具

B、 主页

C、 曲线

D、 视图

正确答案： B

12、主流道、分流道、浇口、冷料穴组成注射模的（ ）系统。（2.0）

A、 导向机构

B、 浇注系统

C、 结构零部件

D、 推出装置

正确答案： B

13、Ug11.0“重用库”中，用于创建侧抽芯机构的是（ ）。（2.0）

A、 Slide

B、 Lifter

C、 Standard Parts

２０１５年第１１期Ｉ总第１６４期　江西建材　工程管理　

ＣＡＥ分析基础的汽车冲压件模具设计　

一张晨，夏　禹　麓沈阳金杯汽车模具制造有限公司，辽宁沈阳　１１００００　

摘要：现在，ＣＡＥ软件能够对相对复杂的汽车冲压模具进行设计，使冲压模具　在设计的过程中减少误差，提高精确性，本文通过论述汽车冲压模具在　设计过程中需要考虑到的各类因素，通过分析冷冲压模具与ＣＡＥ的统一　使用，从而能够使模具生产的质量提高，同时也能够提高生产的效率，在　有限的成本中生产出适用性更强的冲压模具。　关键词：ＣＡＥ冷冲模具冲压件设计　

在对冷冲模具的设计方面，在计算机技术发展的前提下，实现了运　用ＣＡＥ进行分析，将传统的冲压模具设计方法进行革新，实现了冲压　模具软件的开发和运用，使冲压模具的设计能够实现量化的管理，能够　对工艺的方案进行提前的分析，从而能够得到最佳的参数，从而能够实　

现自动化的设计，从而能够减少资源的浪费。　１　ＣＡＥ软件的优点　ＣＡＥ软件实现了计算机与设计人员相互作用，计算机技术发挥其　

高效率的特长，设计人员发挥其灵活性特点，这样就使模具的制作流程　更加灵活，并且提高了模具的生产效率。ＣＡＥ软件采用计算机技术把　设计方案优化，使模具在制作过程中结构合理，工艺参数精确。ＣＡＥ软　

件可以提高企业的生产率，节省时间。ＣＡＥ软件实现了设计计算的自　

动化和图样绘制的精确化，这样就大大节省了设计人员的时间，而且使　设计的精确度提高。ＣＡＥ的使用使设计到制作的时间减少，从而降低　了劳动力和材料的成本。计算机的运转提高了绘图的效率，计算机进　

行设计的优化时考虑到原材料的使用问题，确保原材料得到充分利用，　节省了企业成本，提高了企业的经济效益。　２散热器罩的工艺分析　

２．１　覆盖件冲压工艺的主要特征　在进行覆盖件的冲压过程中，尽量运用一道工序就可以完成任务，　

使覆盖件的轮廓清晰，如果覆盖件在两次工艺才成形的话，会导致成形　不完整的问题，使覆盖件的质量降低。当覆盖件的形状确定后，尽可能　使覆盖件表面平滑均匀，使各个部位的变形程度能够达成统一，在不同