◆ 充填分析
采用moldflow默认浇注系统和注塑工艺设置，对模型进行流动分析，结果如下：
图3：浇口位置图 图4：流动前沿温度图
图4表示流动前沿的温度分布情况。从图中可以看出流动前沿的温度分布比较均匀，但是在图中的圆圈标示处，温度较低，浇口位置和大小还需要进行微调。
图5：分子定向
图5表示了分子定向情况，表面分子定向值是2，核心分子定向值为1。
图6表示了熔接痕的分布情况。可以看出，在图中圆圈标示处存在因熔接痕集中分布而使强度降低的危险截面。
图6：熔接痕分布图
从充填分析结果可以看出，采用两个浇口后流动是平衡的，没有出现短射等成型问题，同时注塑压力、锁模力也较低，降低了制件生产对注塑机的参数要求，但是，熔接痕分布不太理想，一些关键部位出现的熔接痕会削弱产品强度。
◆ 翘曲分析
采用moldflow默认浇注系统和注塑工艺设置，对模型进行翘曲分析，结果如下：x向最大翘曲值为0.16毫米；y向最大翘曲值为0.2毫米；z向最大翘曲值为0.2毫米。
从翘曲分析结果可以看出，y向和z向翘曲较大，这是由于大的lcd窗口使料只能沿两条狭长区域流动造成的。
分析流动和翘曲结果，制品设计和模具需要进行以下几点变更：
1. 从熔接痕分布图可知，在制品lcd窗口右上角和左下角，存在危险区域。在产品设计和模具设计时，修改产品局部壁厚并调节浇口位置，使熔接痕分布于非危险截面，提高产品强度和外观质量。
2. 翘曲分析结果中，y向和z向翘曲较大，在模具设计时，调节冷却系统，使制品均匀收缩。
3. 增加lcd窗口左右壁处的加强筋数量，使熔体在此处的流动加强，这样不仅能使流动前沿的温度更加均匀，熔接痕分布更加合理，而且减少因收缩不均匀在lcd窗口左右壁处产生的翘曲量。
◆ doe(fill)和doe(flow)分析优化
moldflow中的doe提供了两种实验设计方法：taguchi和factorial实验设计。taguchi方法通过运行数目较少的一组优化实验，确定出对实验目标的影响最大的实验参数。factorial方法运行的实验数目要大于taguchi方法中运行的实验，它用以确定实验参数的最佳实验水平组合。
本课题首先使用taguchi方法确定出对实验目标的影响最大的实验参数，然后使用factorial方法确定实验参数的最佳实验水平组合，分别对fill 和flow进行优化。
doe(fill)和doe（flow）的优化目标为确定手机壳体的最佳壁厚，保证设计的强度和经济性，提高设计质量。设计变量为注射时间（injection time）、膨胀/压缩注射情况（expand/compress injection profile）、增厚（thickness multiplier）。设计变量的值如下表：
因为优化目标是确定手机壳体的最佳壁厚，所以设定“注射时间”和“膨胀/压缩注射情况”为自动，增厚值为在40%范围内变化。优化的结果如下：
当壁厚为1.15毫米左右时，流动前沿温度值最高，熔体流动性最好。壁厚大于或小于1.15毫米时，流动前沿的温度值都低于1.15毫米左右时流动前沿的温度值。当壁厚为1.3毫米左右时，体积收缩变量最小，当壁厚大于或小于1.3毫米左右时，体积收缩变量都增大。这表示当壁厚为1.3毫米左右时，产品的收缩最均匀。当壁厚为1.2毫米左右时，收缩指数最大。当壁厚为0.95毫米左右时，剪切应力最大，当壁厚大于0.95毫米后，剪切应力逐渐减小。
由分析优化结果可以看出制件的平均壁厚为1.25mm时，流动前沿温度、体积收缩变量、收缩指数以及剪切应力得到最佳水平。所以制件的最优壁厚为1.25mm。同传统的实验方法相比，doe不仅节省了时间和精力，而且利用最少的实验获得覆盖面非常广泛的实验结果，得到了产生最佳效果的实验参数组合。
结论：计算机辅助技术已经成为现代设计方法的主要手段和工具，而其中的cae技术又成为现代设计流程的核心。文章针对手机产品的特点，研究了将浇口位置分析、充填分析、翘曲分析和doe分析优化（实验设计分析）相结合的优化设计方法，在设计前期避免将来成型时产品可能出现的缺陷，利用moldflow的doe技术，优化了制件的结构和平均壁厚，在保证制件性能和功能的前提下，节省了材料，从而提高了产品设计的质量和效率。
上海交通大学材料科学与工程学院 张涛、郭志英 信息来源：《塑料商情》