外文资料翻译---基于因特网的注塑模具智能设计系统

毕业设计(论文)外文资料翻译

专业：高分子材料与工程

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外文出处： Science Direct

(用外文写)

附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。

指导教师评语：

翻译基本通顺，格式基本正确，基本符合要求！

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2012年 4 月18 日

附件1：外文资料翻译译文

基于因特网的注塑模具智能设计系统

摘要

互联网和信息技术在近几年的飞速发展为支持促进不同地理分布企业的协同产品的开发提供了一个解决方案。通过开发基于因特网的协同产品开发模块的模具设计系统，我们可以找到促进注塑模具合作发展的行之有效的工具。本文介绍了注塑模具基于因特网的智能设计的一种原型。该系统的架构包括一个嵌入网络环境的交互式KB模具设计系统。采用人工智能技术的Java功能的方法可用来发展网络交互式计算机辅助设计系统。在这个系统中，计算模块、知识模块和模具特点图形生成模块的功能集成在一个交互式模具CAD技术框架。该系统的知识基础是通过互动过程访问模具设计师而获得，这样也可以使他们自己的智慧和经验纳入总的模具设计。该方法加快了设计进程，也促进了设计的标准化，从而加快了模具制造的的速度。我们用一个实际的案例研究来说明基于互联网的模具设计系统（具体）操作。

关键词：因特网基于知识的专家系统注塑模具设计合作

1、简介

塑料，这是当今时代最多才多艺的一种材料，被广泛应用在世界各地的许多产品中。由于它能够生产复杂形状的塑料部件，具有良好的尺寸精度和很短的生产周期，今天注射成型已成为塑料工业中用于制造塑料零部件最重要的工艺过程。然而，由于全球化的市场,短生命周期产品的开发,增加产品多样化、高要求的产品质量,当前塑料工业正处在巨大的压力下。为了满足上述要求，这种贸易采用各种先进的技术是非常重要的，这些技术包括信息和网络技术、计算机辅助集成技术、并行工程、人工智能等等,有效帮助了注射模压产品的发展。

在注塑成型中，为满足产品质量和高效的处理模具的设计是至关重要的。在大多数情况下,模具质量负责经济学的整个过程。注塑模具设计包括广泛的关于模具元件结构和功能的经验知识(启发式知识)。如今，模具设计面临的截稿压力与日俱增并且设计本身主要是基于模具设计师的经验。模具设计师应具备深入和广泛的经验,因为详细的决定需要知识的各种参数之间的相互作用。不幸的是，对于这些经验丰富的设计师来说，

要满足不断升级的市场需求是不可能的。因此,智能CAD工具可以协助模具设计过程中的各项任务，对于提高模具制造工业的生产效率非常重要。

全球制造业的发展趋势在很大程度上是由互联网，信息技术与全球市场支撑的。如今，能够普遍地看到，设计、制造和最终产品的装配完成于座落在世界不同的地方公司。在产品开发过程中，涉及的各方面需要分享他们的专业知识和经验。当前网络的发展和信息技术可以提供一个解决方案，来支持和共同促进在不同地理上分布企业的产品开发。开发一个基于因特网的智能模具设计系统，作为协同产品开发系统的一个模块，它可以提供一个有效并且可行的工具，帮助小型和中型企业中注塑模具的协同开发，从而满足当今全球市场竞争中的严格要求。

本文提出了一个基于因特网的智能模具设计系统，利用互联网技术和知识为基础的办法。该系统可以缩短注塑模具的设计周期，可以有效地帮助小型和中等规模企业中注塑模具的设计和开发工作，从而缓解当前竞争激烈的世界市场中日益增长的压力。本文的其余部分组织如下：2部分简要介绍了注射模具设计；3部分介绍了前人在模具设计及相关领域的研究成果；基于互联网的模具设计系统的结构安排在第4节；5部分是结论。

2、注塑模具设计

注塑模具的基本特征包括腔的数量和布局，进料系统，冷却系统，注射系统以及模具制造。图1显示了模具设计的一般程序。由图我们可知，如何相互关联的条件和边界条件与次级条件必须满足的主要功能。

模具设计的项目通常首先要考虑经济方面，即为了满足交货日期和其他要求，我们要考虑有多少配件可以并且应该采用一模一腔的模式生产的问题。其次是考虑模腔的安排，这可能直接将便于注射的考虑在内，随后就是模具与熔体以及浇口质量（数量，位置及浇口的形状）之间的关系。进料系统容纳来自注塑成型机的注射喷嘴的熔融物料，并将其分配到各个型腔中。为了消除模制过程中产生的热量，我们有必要给模具提供一个冷却系统。当制品在模腔中凝固并冷却下来之后，我们通过注喷射系统将其从模腔中顶出。模具通常是由几块金属板堆叠而形成的刚体构成的。为了妥善运作，它必须容纳各种模具配件安置在合理位置。模具结构通常涉及选择标准模架和模具配件。复杂的塑料零件，其它一些机制如幻灯片，旋转装置等等，也可能参与模具整体结构。

图1 模具设计的一般程序

3、相关研究

许多研究已经进行了模具设计，并且多年来相关领域都在应用计算机辅助技术。这些研究活动范围从研究模具设计的专业领域到研究模具设计作为一个整体的综合性系统。我们可以将其广泛的分为三个方面：功能性和初始模具设计；该算法自动生成模具；模具设计的系统发展。

惠和谭提出了基于扫描操作的启发式操作方法用来开发用于确定脱模方向，分型线，侧型芯等的自动化模具设计系统。黄等人用实体造型技术建立了模具板和标准模具零件库。陈和刘已经开发出了一种成本模型，这种模型描述了成本因素和产品开发活动之间的关系以及它们与产品几何之间的关系，来对注射成型进行成本效果设计。富等人提出一种高效的方法系统介绍了侧凹特征的定义、分类、特征参数取值和注射模具设计系统中所有侧凹类型的确认条件。陈等人提出了一种对于德克赛尔模具和难于决策的脱

模方向的测定方法。李吉昌提出了一种神经网络的方法来模拟和优化注塑模具浇口参数。李春雷采用基于特征的方法设计了模具成型的冷却系统。郑和李提出了注塑成型协同设计环境的一个框架，它指出各个区域分布的各学科设计人员可以相互合作。马等人运用面对对象的方法对塑料注射模具设计的标准组件库的发展进行了描述。娄和李没有运用二维图纸的标准方法，而是提出了一套用三维实体模型提供初步设计的方法。Ashaab等人描述了配套的塑料工程开发体系，通过互联网的注射模具协作设计，促进了注塑成型信息和知识在感兴趣的人之间的分享。李等人运用图像技术发展了一种启发式搜索算法，使得塑料注射模具冷却系统的布局设计自动操作。

近年来，研究人员已经开始采用基于知识的方法来解决注塑成型及模具设计问题。DTMOULD-1是一个注塑模具成本估算知识库系统。EIMPPLAN-1将可塑性纳入了配件设计的考虑之中你，并记载了注塑模具配件理论设计的发展。为了注塑模具设计，我们开发了CADFEED。然而，这些限制了特殊区域或简单部分的设计，而且不够成熟，但对于一般的模具设计则足够实用了。Bozdana和Eyercioglu 开发了一个专家系统用来测定热塑性材料注塑成型参数。Chanetal提出了一个基于知识的计算机辅助设计的基本结构来辅助注射模具设计系统，它覆盖了模具设计流程和模具知识管理。从以上的回顾可以看出，大多数以前的工作，认为只有总体设计的某些方面和其中一些太过理论化而不能应用于实际模具设计，它涉及大量关于模具功能和结构的实用知识，人类启发式知识和经验型知识。KB系统已表现出极大的潜力，协助设计师与用于概念化设计的计算机设计系统相互作用，并且采用具有广泛分析手段的工程法则帮助完成最终工程模具设计。此外，对于注射模具设计在基于网络的智能系统方面仍然有相对较少的研究工作。

4.基于互联网的模具设计系统的结构

4.1 概述

目前，大多数计算机辅助设计系统只提供几何建模功能，方便模具设计绘制草图，并不提供模具设计师必要的知识来开发优秀的模具设计。传统计算机辅助工程软件包的优势在于密集信息问题的数据处理或对密集公式化问题的数量控制。前者包括计算机辅助绘图和图形、数据减少和转变；而后者涉及数字建模与分析。然而，在设计上的问题，尤其是在模具设计中，会涉及到一个模具功能和结构的大量实用知识。因此，传统的计算机辅助设计技术不适于处理启发式和经验型知识，这在模具设计问题中是至关重要