你手里的矿泉水瓶、桌上的手机壳、车里的仪表盘——这些再普通不过的塑料制品，制造方式可能完全不同。
矿泉水瓶涉及吹塑过程中的壁厚变化，汽车内饰件会涉及注塑填充和变形，而塑料管材、薄膜等产品则通常采用挤出工艺。
不同的塑料产品，会选择不同的成型工艺；而不同的加工过程，也会用到不同的仿真软件。
本期内容，我们围绕注塑、挤出、吹塑和热成型4大主流塑料加工工艺进行介绍，看看日常生活中的塑料产品分别采用哪些成型方式，以及这些工艺背后有哪些代表性的专业仿真软件。
01
注塑成型
注塑成型是目前应用最广泛的塑料成型工艺之一。
其原理是将颗粒状塑料原料加入注塑机料斗，通过加热使其熔融成为流动状态，在螺杆压力作用下，熔融塑料经过喷嘴、流道和浇口进入闭合模具型腔。
经过保压、冷却，使塑料在模具内硬化定型，最后开模取出产品。
特点：
-
成型周期短、生产效率高，适合大批量、高效率生产； -
可以制造结构复杂、尺寸精度较高的塑料零件； -
自动化程度高，产品一致性好，适合汽车、电子、家电等行业规模化生产； -
模具开发成本较高，前期投入较大，不适合单件或小批量生产。
常见应用：
汽车内饰件、保险杠、仪表盘、电子产品外壳、手机配件、电脑外壳、吹风机、吸尘器、家电零件、塑料齿轮等。
主流软件：
💻 Autodesk Moldflow
它可以帮助企业在真正制造模具之前，先在电脑里模拟一次注塑过程。
💻 Moldex3D
-
塑料能不能顺利填满复杂的型腔； -
多个浇口同时进胶时，熔体汇合的位置会不会产生明显的熔接痕； -
产品不同区域冷却速度是否一致； -
脱模后哪些位置可能出现翘曲变形。
💻 SIGMASOFT
SIGMASOFT 是一款面向塑料注塑成型的专业仿真软件。
💻 Altair Inspire Mold
-
不同结构方案对注塑制造的影响； -
产品结构调整后，注塑成型效果是否有所改善； -
设计方案和制造要求之间是否匹配。
💻 SOLIDWORKS Plastics
SOLIDWORKS Plastics 是集成在SOLIDWORKS环境中的塑料成型分析工具。
从软件定位来看，Moldflow和Moldex3D更偏专业模流分析，SIGMASOFT更关注模具热平衡和连续生产稳定性，Altair Inspire Mold和SOLIDWORKS Plastics则更偏向设计阶段的快速验证。
02
挤出成型
挤出成型是另一种常见的塑料加工方式。
与注塑一次成型一个零件不同，挤出主要用于连续生产塑料制品。
其原理是塑料原料进入挤出机后，在螺杆作用下不断输送、加热、熔融和混合，然后通过具有特定截面形状的模头挤出。
经过定型和冷却后，形成连续的塑料制品。
特点：
-
适合连续化生产，生产效率高； -
产品长度可以连续制造； -
通过改变模头结构，可以生产不同截面形状的产品； -
工艺稳定，适合大规模工业生产。
常见应用：
塑料管材、塑料薄膜、电线电缆包覆层、塑料板材、门窗型材、密封条、塑料棒材等。
主流软件：
💻 Compuplast VEL
Compuplast VEL（Virtual Extrusion Laboratory）是一款面向聚合物挤出行业的专业仿真软件。
它更偏向挤出工艺工程师使用的分析工具，例如，在开发一种新的塑料配方或者设计一套挤出工艺时，工程师可能需要调整螺杆的组合方式、螺杆转速、挤出量以及模头结构。
VEL可以帮助分析这些参数改变后，材料在挤出机和模头中的流动、压力以及温度会发生什么变化。
-
螺杆的结构和组合方式是否适合当前材料及工艺； -
螺杆转速、挤出量等设备参数是否合理； -
材料经过挤出机后，进入模头时的流动是否均匀； -
模头不同区域的压力、温度和流量是否存在明显差异。
💻 Ansys Polyflow
-
塑料熔体在设备和模具中的流动情况； -
材料经过拉伸、挤压后的变形过程； -
复杂结构下产品成型是否稳定。
💻 Altair Inspire Extrude Polymer
Altair Inspire Extrude Polymer是Altair针对聚合物挤出开发的仿真工具。随着Altair加入西门子工业软件体系，目前已纳入Simcenter品牌，并更名为Simcenter Inspire Extrude Polymer。
它主要面向挤出产品和挤出模具设计阶段。
-
管材、型材出口后的形状是否稳定； -
不同区域材料流速是否一致； -
产品截面是否容易发生变形； -
模头结构是否需要调整。
03
吹塑成型
吹塑成型主要用于制造中空塑料制品。
其原理是先将塑料形成型坯，然后将型坯放入模具中，通过压缩空气使其膨胀，并贴合模具内壁，冷却后形成最终产品。
特点：
-
适合制造中空结构产品； -
产品整体重量较轻； -
可以生产复杂的中空容器； -
广泛应用于包装和汽车领域。
常见应用：
塑料瓶、饮料瓶、包装桶、化妆品瓶、储液容器等。
主流软件：
💻 B-SIM
B-SIM是一款面向吹塑成型过程的专业仿真软件，重点分析型坯吹胀后的变形过程。
例如塑料瓶等中空制品，在吹胀过程中不同位置受到拉伸程度不同，最终可能出现局部过薄或者强度不足。
B-SIM可以提前分析型坯在吹塑过程中的变形、膨胀以及最终壁厚分布。
通过仿真，可以帮助工程师优化型坯设计、模具设计以及吹塑工艺参数。
目前吹塑仿真不像注塑领域拥有大量商业软件，市场主要集中在少数专业工具。
04
热成型
热成型是一种利用塑料片材进行加工的成型方式。
我们日常所说的吸塑、真空成型，都属于热成型的一部分。
其原理是将塑料片材加热软化后，通过真空、压力等方式，使片材贴合模具表面，冷却后，获得所需形状的塑料制品。
特点：
-
工艺过程相对简单； -
模具成本通常低于注塑模具； -
适合片材类产品和大尺寸产品制造； -
成型过程中材料会发生拉伸，因此厚度分布是重要问题。
常见应用：
食品包装盒、电子产品托盘、医疗包装、冰箱内胆、展示包装等。
主流软件：
💻 T-SIM
-
哪些位置容易变薄； -
材料是否能够均匀拉伸； -
产品是否能够完整贴合模具。
对于采用吸塑、真空成型等工艺的产品，可以利用这类提前预测成型效果。
05
写在最后
塑料成型工艺除了注塑、挤出、吹塑和热成型之外，还包括压延成型、滚塑成型、发泡成型、搪塑成型等多种工艺。
不过，相比这些细分工艺，注塑、挤出、吹塑和热成型在工业应用中覆盖范围更广，也已经形成了相对成熟的专业仿真软件体系。
其中，注塑领域的软件体系相对完善，Moldflow和Moldex3D是目前较具代表性的专业工具；而挤出、吹塑、热成型等领域，则更多由针对具体工艺开发的软件覆盖。
对于塑料加工企业来说，不同成型工艺背后对应着不同的设备、材料状态和分析需求，这也推动了仿真软件不断向细分工艺发展。
—THE END—
软服之家是中国领先的企业软件行业数据研究机构，致力于构建覆盖全行业的软件产品与厂商数据库，系统性发布具有专业影响力的软件榜单和行业分析报告。自成立以来，软服之家围绕“企业软件选型”与“产业数字化”持续开展研究，其数据成果已成为企业选型、行业观察与投资判断的重要参考依据。
软服之家每年定期发布《软件厂商名录》《细分领域软件榜单》《软件采购指南》等系列数据成果，受到业内权威媒体、软件厂商、科研院校与政策研究机构的关注与引用。越来越多的企业在数字化建设过程中，将软服之家的榜单与数据作为软件采购、系统选型与供应商评估的重要判断标准。如果您的公司或产品暂未被收录，可前往软服之家（ruanfujia.com）提交相关资料。
