前言
注塑成型技术是一种先进的制造方法，其发展经历了漫长、复杂和创新，在产品设计过程中被广泛应用。随着经济全球化进程加深以及我国改革开放程度不断提升及国际市场竞争日趋激烈，CAE(Electrical.DMTI)系统在塑料制品加工生产工艺流程中有着重要作用，为实现对熔融材料进行有效控制以获得最大限度使用塑性变形能力；同时通过合理的模具制造来提高其表面质量，并满足不同产品需求，被广泛应用于塑料制品加工生产领域的应用。本文对基于CAE技术的注塑件质量控制研究构架进行研究，为注塑件质量控制提供一定的参考。
1、 CAE技术的理论基础
1.1 CAE技术的基本原理
CAE技术是一种先进的控制理论，它在工业领域中应用十分广泛。该系统以计算机为基础，通过对控制系统参数和工作情况进行实时监控、采集以及处理等实现产品质量管理工作，并利用现代数据分析方法建立起一套完整可靠地信息库及数据库来提供各种生产过程与状态反馈数据。
(1)应用范围：主要包括液压缸体注塑件的工艺流程控制、塑料成型机料筒和注射机上使用的模具以及注塑件的成形过程及塑料部件的加工工艺等方面。
(2)结构：主要包括了塑料产品的内部组织、外部形状与尺寸以及注塑件各部分配合零件等。其中，最重要的是对模具型腔进行设计，即确定其合理性及尺寸精度；同时要根据制品的加工条件和使用要求选定最佳脱模方式并校核所选用材料性能参数是否符合制样规定及工艺规程中所提出技术标准要求(或其它)间题、合理间隙问题。
(3)功能：可以对产品进行质量监控，达到提高生产效率、降低成本，缩短制造周期和开发新技术的目的；还能分析出影响制品性能与寿命因素，及时调整工艺参数以满足使用要求。
1.2 CAE技术的分类
通过对注塑件的质量进行控制，可以将其分为以下几类：
(1)热成型技术，即在一定温度条件下把材料熔化成液态制品。这种方法具有高效率、操作方便等优点。但由于该工艺过程中所使用到的塑料原料种类繁多且复杂多样；
(2)冷压成形术和回弹模具制造技术，也叫做无模注射加工法或塑性变形处理法；
(3)电火花成型与电子束切割结合的加工方式，即将熔融材料在高压状态下加热到熔化，并获得理想形态的制件。
2、 基于CAE技术的注塑件质量控制平台设计与实现
2.1 基于CAE技术的注塑件质量控制平台总体结构
基于CAE技术的注塑件质量控制平台主要由以下几部分组成：控制系统、人机界面管理模块、数据采集与存储系统。
(1)控制系统功能。该系统将对整个设备进行实时监测，并记录相应参数信息，通过分析处理参数和报警情况等实现自动检测及故障诊断；同时可以根据实际生产环境的变化及时调整产品性能或修改工艺过程中存在的不足之处。
(2)人机界面。该系统能够自动显示用户所设定的参数值，并在屏幕上可对数据进行修改，实现了实时控制。
(3)数据库。用于存储和检索产品生产过程中所有相关信息；支持多种查询方式及多通道操作功能、方便快捷等特点。此外，还可以为后续的质量检测提供参考作用。该系统的数据库设计，将实现产品生产过程中所需数据信息、质量参数等的自动采集及存储，同时还可以通过查询历史记录对当前状态进行实时监控。
2.2 注塑件质量控制平台的功能
基于CAE技术的注塑件质量控制平台主要是对整个系统内温度、压力等因素进行调节，进而实现对塑料部件内部结构的完善，从而提高产品合格率。该控制系统具有以下几个功能：
(1)实时监测并显示当前设备工作状态；
(2)通过传感器检测熔体流动情况；
(3)实时显示当前设备工作状态；本系统的主要功能模块有：温度调节控制、压力检测及其他控制。该控制系统采用热电偶传感器，其内部电路简单，可以实现对熔体加热过程中塑料部件内部各部位温差变化和电阻率测取数据采集等操作。
3、基于CAE技术的注塑件质量控制分析
3.1 基于CAE技术的注塑件质量控制实验工具及物品
(1)注塑件质量控制工具。为了保证产品能够满足使用要求，在实验过程中需要对其进行严格的质量检查。其中包括了：注射压力、保压时间及合模时熔体温度等。这些测试项目均是通过CAE技术来完成的；此外还应在模具上安装有各种类型以及规格不同尺寸和形状大小不一的检测仪器或设备，以便能准确地控制检验产品是否符合设计要求并达到使用要求，从而实现对其性能进行有效评价。
(2)为了保证控制实验的准确性，在实验过程中应采用多探头进行检测，即先对注塑件内部熔体温度、注射压力和合模时熔料循环情况等进行测试。同时还需考虑到模具材料本身存在一定缺陷，例如：有嵌段浇口、热影响区或开模后翘起现象等问题、试样板表面光滑度是否达到要求、不同塑料材质之间的物理性能差异以及塑料部件、在成型过程中发生变形所产生的应力变化，这些问题都需要在实验前对其进行处理。
3.2 基于CAE技术的注塑件质量控制实验
注塑件质量控制实验主要包括三个方面：
(1)产品的工艺性试验，即采用先进设备对塑料部件进行性能测试和检验，以达到要求。其目的是为了保证所使用的塑料零部件在实际生产加工中能够满足国家有关标准及规定。
(2)成型过程性评价技术。选择的技术、方法应根据不同情况而定；由于模具制造时可能会存在误差等因素影响塑件质量问题而采取措施后不能更改或改变精度等级的行为称为工艺性能试验；对同一个产品应选择不同的加工方法，以达到不影响质量。
(3)模具设计过程性评价技术。由于塑件成型是一项庞大复杂的工作，因此在进行注塑零件试验时需要考虑很多方面因素，包括工艺性能、生产能力及成本等情况以及可能出现问题和风险等。
3.3 注塑件质量控制的对比
通过以上的对比，可以看出基于CAE技术的注塑件质量控制在整个工程中都占有举足轻重地位。在注塑件质量控制的方法中，对产品的外观、质感等方面都有着非常重要影响，基于CAE技术进行模具设计时，其工作量少且成本低，但是对于实际应用而言却有很大不同点和差异性：首先从工艺结构上看主要是采用了整体式浇口与双级进模两种方式；其次在材料性能上看选用了高强度螺纹钢、热塑性塑料以及高速聚乙烯作为制件的原材料或增强剂等来进行成型加工，但对于注塑件的形状、尺寸等方面却有很大区别，而这些差异性主要体现在其材料性能上，如螺纹钢和热固性塑料之间，这就使得在模具设计时对两者间产生了不同程度地影响。采用CAE技术，即通过三维建模，可以实现产品的二维装配图、材料属性及塑件尺寸等信息可视化；同时在制品上安装CGCTU和PD控制软件这样可以有效减少产品质量控制过程中的人为因素及环境变化而产生的误差，同时也提高了制品外观和尺寸精度。
4、 基于CAE技术的注塑件质量控制研究
4.1 基于CAE技术的注塑件质量控制局限
基于CAE技术的注塑件质量控制主要存在以下几点局限性：
(1)由于产品生产批量大，需要对模具进行相应调整，以适应不同尺寸、形状及表面等。然而实际生产中往往不能保证所加工出的塑料制品在使用过程中有较高要求，因此会导致一定程度上影响其外观。
(2)CAE技术是一种自动化控制系统设计方法和手段，而不是一个静态控制手段；同时它也无法满足产品质量检验的需求，因此产品质量控制需要不断更新。
(3)由于生产环境的变化，可能会导致注塑件在使用过程中出现翘曲变形、破裂等问题。
(4)由于产品的生产周期长，因此对注塑件质量控制也有一定要求。
4.2 提高基于CAE技术注塑件质量控制的措施
由于注塑件的质量控制是一项复杂、繁琐且细致工作，其影响因素也非常多，因此，在实际操作时必须综合考虑各种可能出现的情况并制定出有效地措施，以下几点为提高基于CAE技术制作出口错量检验措施：
(1)建立完善的质量管理体系。良好而完备严格规范化和制度化流程有利于注塑件生产企业进行产品品质检测、分析及控制；同时通过对过程监控与反馈信息，发现问题及时采取相应调整方案解决。
(2)严格执行质量检验标准和技术规范。通过建立完善的质量管理体系，可以有效地提高注塑件生产企业产品品质，确保注射制品在使用过程中达到所需要求。
(3)加强对检测人员及技术人员培训。一方面要重视员工职业道德操守教育以及专业技能水平培养等方面的内容；另一方面也要注重培养工作人员具有良好工作态度、严格按操作流程执行力和责任心强而又不影响质量检验结果准确度要求的能力素质高技术好从而保证注塑件检测结果准确可靠度。
结语
随着注塑件的质量越来越好，人们对于其产品的要求也就日益苛刻，因此必须保证生产出高质量、高效率和低成本。在这种情况下，我们需要对注塑零件进行质量控制。本文研究了基于CAE技术的注塑件质量控制，通过对理论知识和实际应用进行分析，并在此基础上提出了提高注塑件质量控制的措施。
参考文献：
[1]孙健华、顾海、袁永智，《基于 CAE 技术的注塑件质量控制研究》[B]，《机械制造》，2016年第1期
[2]董毅、王芮文、毛益佳，《基于过程能力指标的水稳基层3D数字摊铺技术质量控制研究》[A]，《施工技术》，2020年第4期
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