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如何通过模具填充仿真为注射成型零件 节约时间、降低成本和提高质量 白皮书 摘要 要在当今的全球市场取得制造领域的成功，就必须比竞争对手更快、更经济地 生产高质量的注塑成型零件。设计人员、模具加工者和专业制造人员可以利用 ? SOLIDWORKS Plastics 模具填充仿真软件来优化零件的可制造性，优化加工以提 高质量，以及缩短周期时间以降低制造成本，而不是依赖于缓慢、昂贵的原型迭代 和测试周期来满足制造要求。无论您是设计零件、创建模具还是管理注射成型生 产，SOLIDWORKS Plastics 解决方案都可通过软件帮助您解决注射成型难题，而不是 通过昂贵、耗时的原型迭代，因此您可以不断实现您的产品开发和制造目标。 对于提高注射成型性能的需求 在几乎所有类型的产品开发中，从消费电子产品和汽车到儿童玩具和医疗器械，塑料材料零 部件的使用在不断增加。有几个原因导致这种始于数十年前的趋势持续下去。塑料零件的制 造通常较为廉价，并且不会像金属那样生锈或腐蚀。塑料比传统材料更轻，同时塑料非常柔 韧，因此可以塑造成更复杂的图案和形状，可具有更详细的表面细节。总之，塑料更适合满 足当今越来越多的制造商的产品开发需求。 然而，任何参与生产塑料零部件的人都知道，相比采用金属进行设计，制造塑料零件的过程 更具挑战性，也更为复杂。如今产品中使用的塑料零件中有超过 80% 都必须采用注射成型 —— 在该过程中，会注射液态塑料材料到模具中，冷却/固化材料，然后将模制品脱模。在许 多方面，注射成型既是艺术，也是科学。 要成功生产没有制造缺陷的注射成型零件，需要复杂地控制时间、温度、压强、材料以及工 装或零件设计上的差异。设计人员、模具加工者和专业制造人员必须平衡所有这些变量，才 能制造高质量的零件。 ? 零件几何形状是否满足拔模和壁厚要求？ ? 注射/冷却/脱模周期应该是多长？ 材料、冷却水路及模具的最佳温度是多少？ ? 用于特定零件的正确的填充/填密压强和最佳材料是怎样的？ ? 使用特殊插件、附带动作、额外的浇注口、特殊的辅助操作或独特的冷却水路设计是否 可以提高零件质量或缩短周期时间？ 解答这些问题和生产高质量零件的传统方法效率低下、成本高昂并且杂乱无章，因此导致出 现缓慢、昂贵的设计迭代和测试周期，这实际上可能损害使用塑料的理由，并使制造商在竞 争中处于不利地位。零件设计人员往往依靠与模具加工者反复协商以及模具加工者的专业知 识来评估零件的可制造性，而要在工业设计和制造注意事项上达成平衡，需要耗费时间。虽 然模具加工者利用自身的经验和专业知识来开发模具，他们仍需要创建原型模具来验证模具 性能，而这通常是在多次反复试验之后，使得整个流程耗费更多时间和成本。负责优化生产 运行周期的专业制造人员经常需要与设计人员和模具加工者反复协商。不幸的是，在这一阶 段往往难以提高零件质量，这一目标通常只有通过模具返工才能实现。模具的费用从 1 万美 元到超过 100 万美元不等，因此模具返工是一种昂贵和耗时的主张。 让这一流程变得更加复杂的是，在当今的全球经济中，设计人员、模具加工者和专业制造人 员往往身处世界各地，而且使用不同的语言。例如，注射成型业务分散在世界各地的情况比 过往要常见得多，比如设计人员在美国，模具加工者在中国，制造商在墨西哥。这种业务安 排不可避免会遇到时间和语言上的障碍，这使得克服注射成型挑战变得更加困难。真正需要 的是一种通用且精确的模具注射仿真平台，该平台可以跨越障碍，使得设计人员、模具加工 者和专业制造人员能够在虚拟仿真环境中更有效地开展协作，而无需求助于昂贵的原型模 具周期。 如何通过模具填充仿真为注射成型零件节约时间、降低成本和提高质量 1 模具原型驱动的常规注射成型设计和工具开发 设计注射成型产品、开发注射成型模具和制造零件的传统方法依赖于昂贵、耗时的原型设计迭代。 模具加工者通过原型设计确 塑料零件设计 设计人员进行设计更改 定了更多设计可制造性问题 模具加工者开发/ 模具