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      ◆ 充填分析                  采用Moldflow默認澆注系統(tǒng)和注塑工藝設(shè)置，對模型進行流動分析，結(jié)果如下： 圖3：澆口位置圖    圖4：流動前沿溫度圖                  圖4表示流動前沿的溫度分布情況。從圖中可以看出流動前沿的溫度分布比較均勻，但是在圖中的圓圈標示處，溫度較低，澆口位置和大小還需要進行微調(diào)。 圖5：分子定向                  圖5表示了分子定向情況，表面分子定向值是2，核心分子定向值為1。                  圖6表示了熔接痕的分布情況?？梢钥闯?，在圖中圓圈標示處存在因熔接痕集中分布而使強度降低的危險截面。 圖6：熔接痕分布圖                  從充填分析結(jié)果可以看出，采用兩個澆口后流動是平衡的，沒有出現(xiàn)短射等成型問題，同時注塑壓力、鎖模力也較低，降低了制件生產(chǎn)對注塑機的參數(shù)要求，但是，熔接痕分布不太理想，一些關(guān)鍵部位出現(xiàn)的熔接痕會削弱產(chǎn)品強度。                  ◆ 翹曲分析                  采用Moldflow默認澆注系統(tǒng)和注塑工藝設(shè)置，對模型進行翹曲分析，結(jié)果如下：X向最大翹曲值為0.16毫米；Y向最大翹曲值為0.2毫米；Z向最大翹曲值為0.2毫米。                  從翹曲分析結(jié)果可以看出，Y向和Z向翹曲較大，這是由于大的LCD窗口使料只能沿兩條狹長區(qū)域流動造成的。                  分析流動和翹曲結(jié)果，制品設(shè)計和模具需要進行以下幾點變更：                  1. 從熔接痕分布圖可知，在制品LCD窗口右上角和左下角，存在危險區(qū)域。在產(chǎn)品設(shè)計和模具設(shè)計時，修改產(chǎn)品局部壁厚并調(diào)節(jié)澆口位置，使熔接痕分布于非危險截面，提高產(chǎn)品強度和外觀質(zhì)量。                  2. 翹曲分析結(jié)果中，Y向和Z向翹曲較大，在模具設(shè)計時，調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)，使制品均勻收縮。                  3. 增加LCD窗口左右壁處的加強筋數(shù)量，使熔體在此處的流動加強，這樣不僅能使流動前沿的溫度更加均勻，熔接痕分布更加合理，而且減少因收縮不均勻在LCD窗口左右壁處產(chǎn)生的翹曲量。                  ◆ DOE(Fill)和DOE(Flow)分析優(yōu)化                  Moldflow中的DOE提供了兩種實驗設(shè)計方法：Taguchi和Factorial實驗設(shè)計。Taguchi方法通過運行數(shù)目較少的一組優(yōu)化實驗，確定出對實驗?zāi)繕说挠绊懽畲蟮膶嶒瀰?shù)。Factorial方法運行的實驗數(shù)目要大于Taguchi方法中運行的實驗，它用以確定實驗參數(shù)的最佳實驗水平組合。                  本課題首先使用Taguchi方法確定出對實驗?zāi)繕说挠绊懽畲蟮膶嶒瀰?shù)，然后使用Factorial方法確定實驗參數(shù)的最佳實驗水平組合，分別對Fill 和Flow進行優(yōu)化。                  DOE(Fill)和DOE（Flow）的優(yōu)化目標為確定手機殼體的最佳壁厚，保證設(shè)計的強度和經(jīng)濟性，提高設(shè)計質(zhì)量。設(shè)計變量為注射時間（Injection time）、膨脹/壓縮注射情況（Expand/compress injection profile）、增厚（Thickness multiplier）。設(shè)計變量的值如下表：                  因為優(yōu)化目標是確定手機殼體的最佳壁厚，所以設(shè)定“注射時間”和“膨脹/壓縮注射情況”為自動，增厚值為在40%范圍內(nèi)變化。優(yōu)化的結(jié)果如下：                  當壁厚為1.15毫米左右時，流動前沿溫度值最高，熔體流動性最好。壁厚大于或小于1.15毫米時，流動前沿的溫度值都低于1.15毫米左右時流動前沿的溫度值。當壁厚為1.3毫米左右時，體積收縮變量最小，當壁厚大于或小于1.3毫米左右時，體積收縮變量都增大。這表示當壁厚為1.3毫米左右時，產(chǎn)品的收縮最均勻。當壁厚為1.2毫米左右時，收縮指數(shù)最大。當壁厚為0.95毫米左右時，剪切應(yīng)力最大，當壁厚大于0.95毫米后，剪切應(yīng)力逐漸減小。        由分析優(yōu)化結(jié)果可以看出制件的平均壁厚為1.25mm時，流動前沿溫度、體積收縮變量、收縮指數(shù)以及剪切應(yīng)力得到最佳水平。所以制件的最優(yōu)壁厚為1.25mm。同傳統(tǒng)的實驗方法相比，DOE不僅節(jié)省了時間和精力，而且利用最少的實驗獲得覆蓋面非常廣泛的實驗結(jié)果，得到了產(chǎn)生最佳效果的實驗參數(shù)組合。                  結(jié)論：計算機輔助技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代設(shè)計方法的主要手段和工具，而其中的CAE技術(shù)又成為現(xiàn)代設(shè)計流程的核心。文章針對手機產(chǎn)品的特點，研究了將澆口位置分析、充填分析、翹曲分析和DOE分析優(yōu)化（實驗設(shè)計分析）相結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計方法，在設(shè)計前期避免將來成型時產(chǎn)品可能出現(xiàn)的缺陷，利用Moldflow的DOE技術(shù)，優(yōu)化了制件的結(jié)構(gòu)和平均壁厚，在保證制件性能和功能的前提下，節(jié)省了材料，從而提高了產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量和效率。  上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院    張濤、郭志英  信息來源：《塑料商情》