塑料模具CAE技术概况及发展趋势

摘要：随着科技的日新月异，塑料厂具得到了快速发展，模具生产的技术水平也有了大幅度的提高。为了自身的发展壮大，塑料模具厂往往会采用多种策略来提升塑料模具的销量。当前，CAE技术被很多模具厂应用到模具生产中。在这项技术的作用下，塑料模具的生产效率得到大幅度提升。在本文中，笔者就CAE技术在塑料模具生产中的应用状况进行分析，并对CAE技术在塑料模具生产中的发展趋势进行展望。

关键词：塑料模具；CAE技术；发展趋势

中图分类号：TG241 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）010-000-01

在塑料模具领域下，CAE技术所涵盖的内容非常多，综合性非常强。CAE技术综合运用了多种学科知识，如传热学、数值计算学等，其能够对所设计的模具进行有效检查，及时调整设计方案，从而避免设计环节出现严重错误。因为CAE技术在应用的时候，可以降低人为造成的错误，减少模具次品的出现。因此，在多重优势下，CAE技术在未来必然会得到更广泛地应用。从生产商的角度来看，针对CAE技术展开研究是非常有必要的，其直接关系到生产效率的提升，可以促进模具行业的进一步发展，有着非常重要的意义。

一、CAE技术的概述

1.CAE技术界定

塑料模具CAE所涵盖的内容非常多，其融合了当前多种学科知识与先进技术，是一种综合性非常强的软件系统。工程方面的各种模型及数值计算办法是这一系统最为核心的内容。CAE技术不是孤立存在的，其必须要依赖一定的载体，这种载体就是软件产品。借助于软件产品，CAE技术在塑料模具领域得以应用，并拥有很多优势。

2.CAE技术的运用

CAE技术依靠多种数学模型与计算方法来对设计过程中的设计方案进行模拟成品演示，从而检测出其存在的问题。这一技术能够降低设计环节出现的错误，避免错误的设计被盲目地应用到生产中。在CAE技术的作用下，设计师能够在第一时间里修改设计方案。这样一来，模具在投入生产前能够具备最大化的使用价值。除了减少与避免设计环节的错误之外，该技术还能有效地提高生产效率。

二、CAE技术的基本情况

1.非常复杂且综合性强

CAE技术融合了多种学科知识与技术，具有极强的综合性。因此相关工作人员必须掌握各种复杂的操作技术。可以说，CAE技术的复杂性越强，对操作者的要求越高。该技术往往会涉及到大量的数学模型与计算。这些模型的建立是相对于塑料模具而进行的，具有标准性，从而能够进一步对设计出来的模型进行检测。

2.侧重的内容可以调整

在生产塑料模具的过程中，塑料是最重要的原材料。但是塑料的种类非常多，对于模具来说，其采用不同的塑料会生产出来不一样的产品，在生产过程中所应用的CAE技术也会不一样。因此，CAE技术的侧重内容可以进行调整，在不同的原材料下应用不同的CAE技术。相对于某种材质的塑料而所运用的CAE技术便是侧重于某个方面。

3.发展过程非常长

在上世纪中期，英国学者就开始针对聚合物的生产而构建了一套数学模型，该模型为后续CAE技术的出现打下了基础。在上世纪70时代，通过大量的研究，很多学者研发出了软件系统，这种软件系统具有商品化的特点，被应用到商业领域。在80年代，学者们开始对塑料的粘弹性与其三维结构展开研究与分析工作，此后，该方面的模型更具有实用性。基于大量的研究基础，CAE技术系统初见端倪，并在具体的应用中不断提升与完善。

4.为塑料模具的发展创造了条件

正是在CAE技术的作用下，塑料模具行业才得到了快速发展。CAE技术的检测作用对于塑料模具的生产与发展具有重要意义。在该技术下，工作人员能够及时发现生产中存在的问题，及时调查模具设计方案。因此，从塑料模具发展的角度来讲，CAE技术是其重要的基础条件。

三、CAE技术在未来发展趋势

1.准确性能进一步提升

就目前CAE技术的应用状况来看，其数学模型及计算方法都是在不断优化与完善的，因此，所有的设计都是在当前的数学模型及计算方法下进行检测的，日益精确的算法将提升设计的准确性。数学模型的准确性使得CAE技术具备实用性，在计算办法提升的过程中，其推动塑料模具由二维向二维半，再到三维发展。整个过程中，其准确度不断提升。

2.界面更加友好与便捷

在当代社会下，科技的发展将推动各项技术向傻瓜性的操作发展。CAE技术在发展的过程中也是如此。在该系统下，人工智能程度将不断提高，整个使用界面将更具人性化，更加友好。操作者能够根据页面提示进行快捷操作。整个系统的图形处理能力将不断提升，从而使得模具生产效率进一步提升，生产过程更为顺畅。

3.系统不断优化

CAE技术在发展的过程中，其数学模型及计算方法都在不断地进步与优化。在此过程中，CAE技术整体上出现主动优化设计的特点。在CAE技术优化设计的时候，系统朝着整体优化的方向发展，因此，在CAE技术的这种发展势态，系统优化发展是一个重要方向，只有整个系统的水平提升，后续的技术能够更上一层楼，不断提升。

4.呈现出网络化的发展趋势

当前已经步入网络时代，整个社会的网络化程度非常高，因此，CAE技术在未来的发展中也将进一步集成化，形成网络化的发展趋势。从整体来看，CAE技术将趋向网络化的界面设计，其操作界面也将趋向网络化。塑料模具的生产都将向着网络化的方向发展。在不久的将来，塑料模具CAE技术将程序出网络化特点，融合到当前的大网络环境中。

四、结束语

与欧美等国相比，我国的CAE技术还是非常落后的。在现有的系统中，很多数学模型的精确度不够，不断算法的正确性与精确性还需要得到进一步的验证。因此，有关CAE技术方面的研究工作将持续下去。综合来看，CAE技术的优势非常突出，发展方向非常好，潜力非常大。CAE技术在模具生产项目的改良中将发挥着越来越重要的作用，相关学者应就该方面进一步展开研究工作。从当前的社会现状来看，塑料模具生产在我国具有光明的前途。因此，在大力发展塑料模具加工行业的时候，必须重视CAE技术的应用，只有这样国内模具生产水平才能够得到提升，有利地促进国民经济的发展。

参考文献：

[1]陈开源，陈思涛，戚春晓，等.基于项目化教学的《塑料模具CAE技术及应用》课程改革与实践[J].模具工业，2015（12）.

[2]曾宪荣，李会文，冯光林.基于CAE技术的塑料模具设计方法研究[J].机电信息，2012（33）.

作者简介：李良谷（1993-），男，汉，湖南株洲人，本科，研究方向：材料成型及控制工程（模具方向）。