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计算机辅助工程技术计算机辅助工程技术(CAE)(CAE)在注射成型工业中，尽管计算机辅助工程技术（CAE）的功能正被逐渐接受，但 CAE 技术的应用还限制在成型工艺这一范围内.为了开发注射成型中 CAE 的全部潜能，我们将面对挑战.对 CAE 的激励和限制在 80 年代末期，对注射成型感兴趣的人们已经了解了流动分析的神奇和它绝妙的功能.从此，致力于成型工作的每个人几乎都某种程度的卷入研究一个或多个成型分析的应用的问题中.通过对比，模拟提供了能使工程师假象重复任何生产过程而不花材料费及运作时间的优点.在模拟中，成型条件选择不合适提供了相应实验信息，但你不会因此而支付生产成本.模拟也提供；了在只改变一个参数而保持其它参数不变的情况下，来研究这一参数所起到的作用的分析方法.在实际的成型过程中，这种分析方法很难实现.对于模具设计及设定要求的注射成型参数，模拟的应用为工程师提供了在几乎所有预期过程的重要方面对每个可变参数的影响进行估计的方法，同时，模拟的应用提供如下优点:*节省原料*缩短进入市场的时间*提高质量和生产率节约材料，运作时间及劳动力是假象成型的天性，假象成型使得机器和劳动力花费限制到仅需支付计算机和操作员的花费.假象模型还能够在差不多没有成本的情况下迅速修改成型条件。

对于进行实验性的试凑估计，例如快速修改成型条件，尺寸修复或移动浇口，将是昂贵的，但是对于假象成型是即快捷又节约成本.“如果......将会怎样“模拟能够在最短的周期，最少的机器投入和运作成本的情况下，迅速找到最合适的生产条件来达到预期的制品质量.相反的，不适合的样品模具设计很容易误导对最合适生产条件的研究方向.解释在工业中普遍存在的迟疑，使大家接受成型模拟是一种很有价值的原因，对于改变那些将受益最多的人们的观点是很重要的.勉强使用 CAE 的原因很可能包括前面所提到的激励没有被完全认识和理解，另外，在工业中还有相当可观的一部分仍缺少进行过程模拟所需的专业技能.在很多情况下，成型模拟没有被广泛接受是基于许多因素的共同作用的结果.假设.机会和控制工程师习惯于计算常规的.适用于简化假设的数学式来描述实际情况.CAE 技术的进步已经使假设所需的方程数目有了可观的减少，尽管一些技术还需要一段时间，而这些技术大部分是由于一些工业的工艺或是定义一些变量所固有的困难所限.通常，进一步完善软件的根本障碍不是由于创造一种合适算法的困难，而是进行实验时需要典型的特定环境的问题. 在这种情况下，软件开发员应告知用户简化假设已经包含在模型中.这是最好的途径来避免对所有卷入的用户造成的损失.作者的经验指出一些太过于市场乐观化的人把不够充分的资料组合起来去影响用户的经验和需求，将要在某种程度上对拥护缺乏信心，对 CAE 软件的较慢推广负责.基础科学现在已经成为新技术发展的主要代表.假设中主要的，正确的资料和工具密码的内在缺点是晦涩难懂的，典型的工业 CAE用户要求信息的输入，输出应该是实际情况，而不是纯理论公式.尽管在实际运算中，理论也可能夺去实际运算的光彩.模拟程序的各个方面根据前面讲述的观点，主要的激励方式和今天先进的 CAE 软件的缺点将接受检验，因为它联系着注射成型过程的各个方面.塑化阶段预塑的初始阶段，包括很重要的方面如选择螺杆设计，通常是留给成型机制造商，这些制造商根据建议制造机器，并以加工树脂为生.模拟的所有过程假设为:熔融物料是以特定的，均匀一致的温度进入模具，并且可以自由退化.这些条件是很难达到的，特别是当塑化时间短，而机器又是最大负荷工作.在这种情况下，预期值和控制填充，收缩，翘曲将成为棘手的问题.填充阶段填充大概是成型工艺中研究最多的方面，它在产品质量上的影响偶尔会言过其实.当获得了可信的聚合物粘稠和温度特性，先进的软件能够准确描述流体前端的位置.微小变量，如型腔表面粗糙度的影响，在 CAE 模型中是捕捉不到的，它对结果的影响微不足道.另一方面，一些重要的缺点具有值得注意的重要性.例如，很难预测焊接点/熔融线处表面质量和流体前端展开情况.没有能力直接考虑熔体弹性在扩展流中的影响可以改变软件中预设压力，然而在其它软件中所得结果误差限制在工业许可的范围内.现代流体分析准备模拟复杂流动情况，它将遇到各种各样的无装置技术，顺序动作闸阀门和气体注射.尽管如此，不是所有可能的或可想象的情节都能够或有必要建立到模型中去.许多潜在的 CAE 用户已经冲破阻挠并且徒劳的狂购乱买来寻找自动程序去解决他们的问题.但是，在大多数情况下，根据自动程序不能得到分析结果，因为通常必须组合一些参数并且选择合适的组合.决定合模力就是一个很好的例子.通常比较相互独立或一致的参数（例如，熔融温度，注射率特点，注射压力极限，压力开关时间，设置补缩压力）可以得到不同的合模力估计.被选中的组合方案将直接影响制品质量和生产率.另一个说明自动计算缺点的例子是对前进流动前端关于连续流动率的最佳流动状态的决定.方法论是对任何成型条件都可应用的数学方法，并且适用于没有经验的用户，但是运算结果仅能应用于很有限的情况下.结果，许多用户由于错误的应用而造成了不良的结果，而由此付出的代价是影响了 CAE 软件的普及. 补缩保压阶段在很大程度上，成型半结晶或非结晶聚合物，补缩保压阶段比填充阶段更能影响制品质量。

补缩保压决定制品制品重量，直接影响内应力，收缩量，缩凹和翘曲一些软件的缺点是不能足够准确计算出浇口的冻结时间所有软件的应用都被材料的性能所限制，原因在于搜集资料的成本 PVT 标准的准确性冷却阶段在很长一段时间内，瞬态成型温度系统的计算都令人满意，这种系统是经过一系列不间断的循环而达到平衡的清楚这些模型的限制是很重要的，这是由于应用中机筒与计算热量损失有关，热量损失包括机筒与机座的热传导和与空气的对流同样的，很难给出合适的方案来将温度材料的影响控制在某一区域内，这些影响是由嵌入物和推顶杆造成的现在最先进的软件能够计算出已给出温度敏感系数的嵌入物的影响，并且有潜力去帮助优化成型周期中这个长阶段收缩和翘曲阶段材料特性还是成型模拟中最薄弱的一环，这个问题至少对于工程塑料是严重的，因为树脂生产者已经对至关重要的生产所需要的资料提出要求但是，即使使用了最先进的软件，翘曲预测也是令人信服的首要的研究方向，这种方向仅提供预计变形大小的规律原因在于计算假设了所有内应力的平衡，内应力是由于包括温度的不同，局部密度不同和分子或纤维的取向不同，成型形状使内部作用加强等原因所引起的实际上，在成型中部分应力是处于“冻结”状态的，需要一个依赖于温度的松弛时间。

尽管了解它有这些缺点，计算在选择最好的成型条件来控制翘曲还是很有价值的，并且可以使部分设计改进而使问题减轻管理业务分析结果的阐明不是所有的分析结果都能直接翻译成机器语言熔融温度和填充率特性是两个很好的例子要达到一个期望的熔融温度要求选择合适的料筒温度，另外象螺杆转速和背压等工作条件也要合适填充率特性和螺杆沿着其冲程方向轴向速率等因素有关解决机筒设置（CAMMS-A and KAMMS）的一系列专业程序可以进行译后一个业务对于安全，未参与成型操作是根本重要的这种操作仅能通过前面所提到的，联系建立在足够知识基础的统计过程控制（SPC）的专业程序来解决这种设置能够最充分的应用 SPC 方法那些有根据的应用于工业成型操作的控制原理是可以考虑应用的，并且相关联的程序在许多现代成型机器中正得到广泛的应用但是，技术的应用由于难于设定合适的控制限度和程序正确运算等的原因还是受到一定的阻碍不同部件，不同问题不是所有部件都遇到相同的分析问题应用 CAE 时一个最常见的错误是在一开始就没有限定精确客观的分析仅仅针对于限定成型条件来生产出符合质量要求产品的分析忽视了这样的一个事实，就是一个优化的工业成型操作天生就权衡不同部件之间的属性，这些属性中必须充分考虑工作能力，可用产品设备成本和质量控制步骤及要求。

在工业环境中，必须迅速提供关于成型条件的信息因此，通常进行预先计算，在计算机成型过程中进行适当程度的简化是很有用的软件的不同功能不是所有软件程序都具有相同的功能在头脑中产生 CAE 算法与公众范围的存在极为不同是很重要的由于他们的精确性和复杂性使每个软件都是独一无二的它具有很多困难，包括选择相关参数，它们相互关系的实验性质，使成型能够更广泛应用的规则在 80 年代和 90 年代进行的工作示范了注射成型成功的发展要求一些重要的部分，包括由有很深的科学知识及热情奉献的一大批人组成的工业实用派这些特殊要求大概就是为什么一大批研究集体没有投身这一重要领域的部分原因经验的分析不是所有的工程师都有同等的经验知道不同的分析学家具有不同水平的知识和经验也是很重要的计算机程序应该能够引导一些初始的决定并且建议一个方案来解决特殊的问题但是，全球战略，引向最终解决的许多步骤将掌握在专家们的手中通过软件来补偿用户的经验不足是遥遥无期的解决高度竞争的商业环境使得我们有必要生产塑料成型，没有时间和成本花费在传统的反复实验上而被淘汰我们要求一个完全不同的方法和广博技术经验的人出现第一个将要回答的问题是“谁必须做什么？”必须决定谁将要负责如下的保证：*部件设计和特殊结构适合最佳成型*模型设计和结构被很好的执行*模型参数合理设置并且给出成型条件清楚的，这三种不同的责任要求三种不同的经验。

需要三种不同的技能：一个部件设计师，一个模具设计师，一个成型专家共点工程”算法是将一组实验中这些经验数据进行积分不幸的是这种尝试经常失败，原因在于缺少监督，协调，对一个具有足够广博经验的个人知识的积累，或者是由于期望有一个拥有“专业”CAE 软件的设计师独自完成所有的任务员工和编制的分配作者的经验指出解决这种积分问题的一种途径是通过吸收一位具有竞争力的 CAE 分析专家，这个分析学家具有上诉各个方面的经验并且容易达到专家的水平这样的过程分析学家需要一个广阔的视角，并且不能限制于传统专家在工业分析中的角色和 CAD，尽管这些因素是工作中不可缺少的重要工具寻找，发展，培养一个具有竞争力的分析学家对前面特殊指出的由分析学家所扮演的重要角色提出一个问题就是对于这份工作要求何种背景和特殊训练现在工程毕业生一般具有必要的基础知识，还有足够的计算机文化另外，适用的知识在如模具设计和塑料工艺领域中是不容易确定并且很难找到但是不容置疑的是一个好的分析学家最重要的资格是他/她的态度，例如好奇心、渴望能够学习、愿意负责、对独立操作的自信，交流能力及对实验兴趣等的程度如何为了提高他们的技能，分析学家需要机会去观察他们的分析的实际结果，这样他们能够证实模拟与实际运算是一致的从而使人们信服。

最后，管理员必须给分析学家足够的时间在工作中学习并且逐步达到可以决定工作任务因为经验已经表明每年模拟少于大约 10次新型复杂成型操作的分析学家将要降低对过程的熟练程度，在一定规律的基础上进行一定数量的成型模拟是很重要的组织的适应自从 CAE 方法成功的与一个更为完整的方法连接上，产生应用于生产塑料制品的完整程序，想要试用这项技术的公司必须支持各种科学家之间自由和开放的交流需要一个方案基于前面的考虑，很明显小公司将会发现他们没有能力在公司内部达到 CAE 分析的综合一个很明显的求助方法是外购这种特殊的服务尽管如此，认识到成功的外购要求买卖双方很大程度上的了解是很重要的，因为服务的提供者必须完全了解用户的真正的要求有能力运行其自身 CAE 分析资源的公司，想要保持在模具制造和成型中的优势地位，需要制定战略计划，计划包括继续向前发展分析学家的专长来适应他们所投身的分析学的要求有趣的是这项技术的成功的执行的六个必要条件是在 1984 年定义的，并且从那时起，尽管软件和硬件都有了明显的革命，但它的重点仍旧保持没变长远计划管理者当然想制定长期的，成功解释 CAE 方法的计划CAE 是一个不断前进的过程，这个过程要求计划性并且包含组织的很多部门，部门包括用户和提供商。

资料和信息要求CAE 程序使控制。