1、原文标题 Intelligent Mold Design Tool For Plastic Injection Molding 作 者 Jagannath Yammada, Terrence L. Chambers, Suren N. Dwivedi 译 名 加甘纳斯亚玛达，特伦斯 L 钱伯斯和苏伦 N 德维韦迪 国 籍 美国 原文出处 Submitted to ASME/JDSMC Special Issue on Sensors 摘要 注塑成型是一个生产热塑性塑料制品最流行的制造工艺，而模 具设计是这个过程的一个重要方面。模具设计需要专业的知识、技能，最重要的是拥有该领域的经验。三者缺一不
2、可。生产塑料组件需要选择恰当的模具，如果缺乏其中之一，这种选择就得在反复试验的基础上进行。这会增加生产成本，并造成设计上的不一致。 本文介绍了智能模具设计工具的发展。该工具捕获模具设计过程的知识，并且以符合逻辑的方式将这些知识反映出来。所获得的知识将是确定性的，但模具设计过程中的信息是非确定的。一旦开发了模具设计工具，它将指导使用者根据不同客户的要求，为其塑料零件选择合适的模具。 导言 注塑成型工艺过程需要专 业的知识、技能，最重要的是需要它成功的实践经验。通常是工艺参数控制过程的效率。在制造过程中，有效地控制和优化这些参数能实现一致性，这种一致性会在零件质量和零件成本上表现出来的问题。 1
3、智能化工程模块注塑成型工艺（ IKEM） 基于知识的智能化工程模块的注塑成型工艺（ IKEM）是一种软件技术，它领先于并行工程和 CAD / CAM 系统。它集成工程的设计和制造工艺的最新知识，给用户各种设计方面的指示，通过减少在产品开发设计阶段的工程变更，有助于减少一些工时。该系统将用于注塑设计，设计迭代和流程整合。目前的过程由许 多手工计算、 CAD 图形结构和从以前项目取得的经验三部分组成。一旦工程师完成设计，这将是性能评估。 该 IKEM 项目已分为三大模块。 (1) 费用估算模块 (2) 模具设计模块 (3) 生产模块 IKEM 系统有两种形式输入。在一个 CAD 模型的形式（ Pr
4、o/E 文件）下输入，和在给出的用户界面形式下输入。图 1-1 说明了那种进入每个模块的输入形式和用户输出形式。 制造商的经验水平将决定如何有效地控制工艺参数。有时这就导致人为错误引起的不一致性。还有经验不足，时间、资源短缺和创新的空间不大的情况。通过创造所谓的“智能 模型”的问题，工程学知识提供了一个可行的方案去解决所有这样 图 1-1 组织工程的 IKEM 2 智能模具设计工具 在它的基本形式中模具设计工具是一个从文本文件中提取输入的 Visual Basic 应用程序，这种文本文件包含关于零件和用户输入程序。该文本文件包含来自 Pro/E 的一个信息文件的零件的几何解析。输入是用来估测模
5、具得尺寸和其它各种特性。 用户输入形式 CAD 模型 语法分析程序 成本估计 制造 模架设计 用户输出形式 2.1 文献回顾 模具设计的是另一种注塑成型过程的阶段，有经验的工程师在很大程度上有助于自动化进程，提高其效率。这个 问题需要注意的是深入研究设计模具的时间。通常情况下，当设计工程师设计模具时，他们会参阅表格和标准手册，这会消耗大量的时间。另外，在标准的 CAD 软件中需要大量的时间去考虑模具的建模组件。不同的研究人员已经解决了缩短用不同的方式来设计模具所花费的时间的问题。凯尔奇和詹姆斯采用成组技术来减少模具设计时间。聚合一类注塑成型件的独特的编码系统和在注射模具中所需的工具已开发，它可
6、以适用于其它产品生产线。实施编码系统的软件系统也已经被开发。通过获取在这方面领域的工程师的经验和知识，尝试直接使模具设计过程的自动化。并行模具 设计系统的研究开发就是这样的一个过程，在并行工程环境中试图制定一个系统的注塑模具设计流程。他们的研究目标是研制一个有利于并行工程实践的模具开发的进程，和研制开发一个以知识为基础的为注塑模具设计提供工艺问题和产品要求的辅助设计。 通过各种方式获取关于模具设计过程的确定信息和不确定信息，研究人员一直试图使模具设计流程自动化。这个研究试图研制开发一个独特的模具设计应用程序，它一确定性和不确定性两种形式获取信息。 2.2 采用的方法 为了发展智能模具设计工具，
7、传统的模具设计方法在被研究。应用程序开发人员和设计工程 师合作设计一种特定塑料零件的模具。在此期间，被工程师采纳用来选择模底座的方法正在被地密切关注和 筛选过程的各个方面，需要他的知识经验 来 确定 。此外，有时候工程师将参考图表和手册以规范其甄选过程。这耗费时间的过程，稍后也被记录在应用程序中。 系统的阐述依据输入和输出的应用程序是下一阶段。这涉及到如何定义什么养的模具布局信息是用户最需要的，也是他输入最少却得到相同的输出。 根据在模具设计 工作中 收集到的信息 ， 由工程师遵循的公约被转化为 if - then 规则。决策表是用来解释各种可能出现的情况，它们是当处理模具设计工程 中某一特定的方面所提出的。这样被制定规则，然后被组织在相互交融的模块中，使用应用程序开发环境。最后，应用程序是检验其正确性，当涉及到为塑料零件设计模具在工业生产中。 2.3 选择合适的模架 通常情况下，为制造塑料零件选择适当的模架所涉及的有： （ 1）估计模腔数 模腔数量的决定取决于在一定时间内所需部件的数量，像机器的塑化能力，废品率等问题也会影响到模架的模腔数量。
