模具技术的进步,影响到机械产品、汽车、家用电器、电子、化工等新产品、新技术的开发与应用。注塑成型是在高压、高速下将塑料熔体注入模具型腔,再经冷却定型,得到与模具型腔形状一致的塑料制品的过程,它可以生产具有各种复杂几何形状的塑料产品。但由于注塑成型是一个具有多变量、非线性、周期性、非稳态等特征的复杂过程,因此,容易产生短射、飞边、缩痕、气穴、熔接痕、翘曲变形等诸多产品缺陷,特别是具有复杂曲面的塑件的注塑成型过程更为复杂多变,而且曲面的数据点数量巨大且没有固定规则,过去凭经验进行模具设计,很难满足质量要求,它是注塑模具设计与制造的技术难题。近年来,随着计算机辅助技术的发展,CAD/CAE/CAM等技术逐渐应用到模具设计与制造过程,通过建立高聚物成型过程的物理和数学模型,模拟注射过程、分析型腔中的塑料流动、保压和冷却过程、计算分析制品与模具应力、预测翘曲变形等。用计算机数值模拟试验试模、修模过程,大大缩短了产品开发周期和降低了生产成本,CAD\CAE\CAM等技术的广泛应用有力地推动了注塑模具行业的发展。文章首先介绍了注塑模具设计中的CAE技术以及成型软件MOLDFLOW的应用概况,以玩具汽车外壳为例,针对其自由曲面注塑成型存在的一些主要问题进行分析,提出了本设计拟解决的关键问题与研究方法。其次简要地介绍了注塑成型的基础内容,说明了注塑成型过程中温度、压力、时间等参数对成型质量的影响,并对塑件制品缺陷产生的原因进行了分析。文章重点以玩具汽车外壳塑件为研究对象,对注塑模具进行总体设计,运用Moldflow对注射成型过程进行了CAE分析,对浇注系统选取不同的浇口数目进行分析比较,确定了塑料件的最佳浇口位置和冷却方式,通过对注射成型过程的流动模拟,预测塑料熔体注射成型的填充性、压力降、熔接痕等,得到合理的注射成型工艺参数,减少设计和试模时间,降低制造成本。其结果对注塑模具快速优化设计与制造具有较大参考价值。