CAE在产品包装设计中的作用 下篇

featech

CAE，全称是ComputerAidedEngineering，计算机辅助工程，指用计算机辅助求解复杂工况、分析产品的结构性能，以及优化产品性能等的软件技术。运用CAE技术，可以减少开模，规避设计风险，缩短包装设计周期，优化产品包装结构，解决具体问题。

在包装设计中，CAE通常会运用在以下几个方面，我们来一一给大家解释。

吹塑（包括EBM/ISBM）

顶压（TopLoad）

跌落（DropTest）

挤压（SqueezingCapability，）

运输模拟（Transportation）

设计检验（DesignCheck）

模流分析（MoldFlowAnalysis）

拓扑优化（Topologyoptimization）

具体问题（Troubleshooting）

总结（Conclusion）

接上篇：CAE在产品包装设计中的作用1（有限元科技官网）

六、设计检验(DesignCheck)

当一个产品的设计接近定型的时候，可以运用CAE去模拟他在生产、灌装、跑线、运输等工况下的表现，去验证该设计的可靠性，提早发现风险点，并对其进行微改，节省大量的测试时间和环节，提高项目组对设计的分析能力。

以上两图为瓶子在模拟linetrial时的受力情况分析

七、拓扑优化(TopologyOptimization)

拓扑优化是仿真模拟反推设计的一种技术，该技术运用在汽车以及建筑行业较多，通俗点来说，就是如何在结构强度基本不变的情况下，减少材料的使用量。例如一块竖立的钢板，把它中间挖若干个蜂窝煤状的洞，并不会减少他的结构强度，但是却可以节省大量的重量。

在日化产品设计中，我们可以运用拓扑优化，去寻找一个部件的主要承力点，然后剔除不受力的部分，得到一个结构强度相近，但是却更简洁、更高效、更环保的设计。

以上三图为运用拓扑优化，找出AXE除汗剂盖子的最优最环保设计方案

八、具体问题(TroubleShooting)

CAE可以帮助项目组发现并解决包材的一系列问题。例如如下的例子，消费者对某款沙拉酱的瓶子设计表示投诉，认为在挤压的时候非常容易让该产品产生塑性变形。项目组决定改进该设计，加入加强筋。

但是问题是，加入多少加强筋可以达到消费者即使挤压80%的厚度，瓶身仍然保持弹性？这时候CAE就可以对设计师提出的不同方案进行分析，结合项目组对该产品的要求，提出改进意见，以及改进后的设计会提高多少的效果。

从前我们的做法是，改进设计，然后开模（改模具），然后打样，测试。这样需要至少2-4周的时间，而且如果改进了的设计没有达到要求，需要再一次打进。CAE的话，只需几天时间建立模型，然后进行运算得出结论，就算有新的设计，只需要替换一下CAD文件即可，无需再次花费时间打样测试。

以上三图为若干次挤压下加强筋对瓶身的保护情况

九、总结

CAE是一套实践能力很强的工具，他可以极大的减少产品设计的不确定性，提高设计效率、提升设计水平、规避产品风险、优化结构参数。大量运用CAE技术的公司，例如联合利华、可口可乐等企业，他们的包装设计总是可以让人觉得用起来舒服并且环保，同时兼备适应全球消费者使用的能力，这个与CAE全程参与其中设计不无关系。

同时CAE也是一套非常灵活的工具，一次建立好模型，如果有新的设计，只需要替换其中的模型就好，其他设定的参数均不会变化，所以可以极其快速的对新设计进行相关的设计验证。而遇到具体问题具体分析的时候，CAE也可以在有限的参数设置下，对不同的设计进行appletoapple的比较，在若干的设计选择中，找出最优的那一款。

CAE在行业内并没有广泛为人所知，希望可以借助这篇文章，让各位工程师可以在进行产品开发的时候，运用到CAE这套工具，去更快更精确更环保地开发出合格的消费者喜闻乐见的优秀产品。

wangmintao

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