注塑成型的智能模具设计工具#中英文翻译#外文翻译匹配

2 注塑 成型 的 智能模具设计工具 Jagannath Yammada, Terrence L. Chambers, Suren N. Dwivedi 路易斯安那州大学 机械系 拉法耶特 邵强 译 摘要 ： 注塑是最流行的生产热塑性产品 的 工艺 ， 而 模具设计是一个关键 的 方面 。 在 模具设计 的领域里 需要 专 业知识 ，而最重要的是在这方面 的经验 。当其中之一缺乏 时 ，在 一个反复试验的基础上 ， 合适的 选择 制造塑料 模具的组成部分 。在 设计中 引入不同的 设计方法， 这 将 增加生产成本 。 本文介绍了智能模具设计工具 的发展 。该工具 是 获取 有关 模具设计进程 和 代表了符 合逻辑方式 的 知识。获得的知识是 模具设计过程中 确定性和不确定性的信息 。 一旦开发了模具设计工具 ，它 将指导用户 根据不同的 客户规格 选择一个适当的塑料模具 。 导 言 注塑工艺 所 要求的专 业知识 和最 能 体验它成功实施 的重要经验， 这些 常常 控制 成型参数 的 过程效率。 有效地控制和优化这些参数 可以 在制造过程中实现 一致性 ，它采取的 是一部分一部分的质量和成本 的形式 。 制造商 的 经验水平 决 定如何有效地控制工艺参数 。 有时 由于 人为的错误 ， 还有的情况下， 由于 经验不足，缺乏时间，资源和小范围的创新 都 将 会导致 其 不一致 性 。以知识为基础的工程设计 为 建立所谓 的 “智能模式 ”的问题 提供了一种可行的解决办法 ，用这种方法 从而来解决所有的问题 。 IKEM 以 工程模块的注塑工艺 为基础的智能 知识 （ IKEM ）是一种软件技术， 它 是领先一步的并行工程和 CAD / CAM 系统。 它集成了目前 有关 设计和制造工艺 的知识，通过产品开发设计阶段的 工程变更 ， 从而 有助于减少几个 工作 时 ， 使用户设计教学的各个方面。该系统将用于注塑成型的 反复和流程 整合的 设计 。目前的 工艺 包含许多手工计算， CAD 图形结构 和 从以往 项目 中获得的经验 。一旦工程 师 完成了设计，这将是 有价值的成就 。 该项目已 将 IKEM 分为三大 模块。 1.模块的成本估算 3 2.模具设计模块 3 .制造模块 投入 IKEM 制度的两种形式 ： CAD 模型（临娥档案）和输入特定的用户界面形式。图 1 显示的 这 种投入 是 进入每个模块 来 输出给用户。 图 1 组织 IKEM 项目 智能模具设计工具 这种模 具设计工具，其基本形式是一个 Visual Basic 应用程序输入到一个文本文件 ， 其 包含有关部分 和用户输入 形式 的信息 。该文本文件包含从 Pro / E 的信息档案中获得的有关部分 几何解析 。 用于估计 模具的 层面和 其他 各种 功能 的输入 。 文献综述 模具设计是注射成型过程 中的 另一个阶段 ，在该阶段有 经验的工程师在很大程度上 有 助 于 过程 的 自动化，提高 其 效率。 需要注意 进入设计模具 时间 的问题 。通常情况下，设计工程师是 根据 表和标准手册 来 设计模具， 其 设计过程 中 需要 消耗大量的时间。此外，大量的时间 花在用 标准 CAD 软件 来设计 模具 的 建模部分。不同的研究人员 以不同的方式 处理问题， 从而 减少 设计模具所花费的时间 。 Koelsch 和 James 2 采用了成组技术，以减少模具设计时间。 采用 一个独特的 编码系统，该 系统 是由一些注塑模具部分组成。 在注塑模中需要 一般 的 和 可用于其他生产线注塑成型所需 工具的 开发 。软件 系统实施的编码系统也已开发。 工程师在这一领域中获得的经验和知识可以 使 模 4 具设计过程 自动化 。 在 并行工程环境 3 中 ，为了试图 在 注塑模具设计过程 中 建立一个系统 方法 ，而采取现在 模具设计系统 。 他们 研究 的目标 是开发模具 发展 的进程， 这一进程 有利于 以 并行工程为基础的实践 ， 和 建立一个以知识为基础的 可制造性以及产品 需求 的模具设计 。 在模具设计过程中， 研究人员 通过 各种方式 捕捉只有确定性信息或不确定性 信息试图自动化模具设计过程 。 这项 独特 的 研究试图建立一个 具有捕 捉信息 的 模具设计应用， 其两 种形式 是 确定性和不确定性。 采取的办法 为了发展智能 模具设计 工具， 以及 模具设计 传统 方法 的 研究。 在 设计模具 尤其 是塑料的一部分 ， 应用开发 商 和设计工程师 共同 工作 。在这段时间内， 工程师 所采取的办法 是 选择模具基地密切观察和 利用 他的知识 /经验确定 的 选择过程的 各个方面。另外，工程师 有时 会 根据 发生的 情况 参照表格和手册，以规范其甄选过程。这一 过程 将会被记录下来， 以便 以后的应用。 在项目的 投入和产出 的 下一阶段制定这一问题 。 这涉及到 从用户所给出的产品和最低数量的投入来 确定哪些 模具布局的信息 是 用户 最需要的 。 根据 在 模具设计工作中 收集到的资料 和 工程师 所遵循 转化为 if - then 规则。 在 所有可能的情况下 ， 策表是用来处理某一方面的模具设计进程。 应用程序开发环境 根据这样的规则框架，然后整理成模块和他人互动 。最后 在塑料零件 制造 行业 中 应用 有效性的 测试 。 适当的 选择模具基地 通常情况下， 适当的 选择模具制造业基地涉及塑料零件 估测 腔 的数目 在一个特定的时间 里腔 的数量取决于 所需的 若干 零件 。还有其他一些问题，如塑化能力的机器，废品率等， 在模具基地 这将 影响到一些 腔 。 决定插入及其尺寸 的存在 插入 促进 模具基地 的复用性 ，因此有助于降低制造成本。 根据现有的可重用性和成本 性 插入新的命令作出选择尺寸和 数量 的 决定 。 5 确定 流道的 大小和位置 流道的 大小取决于材料的成型。虽然 考虑 其他材料特性决定了渠道规模所需的流量。 流道 的位置，主要取决于拓扑 流道的 使用。虽然通告热流道系统始终是最好的分支热流道系统， 其 广泛 用 于 避免 流道 的平衡 。 确定浇口 的 直径 浇口的 直径基 本 上 决定 模具 的 大小， 腔 的数目 ，或 要填补某一特定时间塑料 的数目。 定位盖茨 塑料进入腔 中 能 均匀填补腔 内每一点 。门可设在任何 一点 ， 但在进入 圆形 腔的 中段时 对周边 填补矩形腔。 确定 生产线的 大小和位置 生产线 位于模具相互间的 标准距离形式 。 在 一个直径范围内 该公约没有 位于 生产线的模具壁。 基于上述结论 而 决定模具尺寸 基于上述 所有 决定的近似模具尺寸可估计和四舍五入到最接近的产品编号。 在 建模之前 考虑到上述所有方面 ， 从而 模具基地降低了 重新设计的 成本和时间 。 问题的提出 基于 需要人类的知识 /经验 、 数据表等 消耗时间 的 问题 ，这个 问题 的 发展 应用 如图 2 所示。 6 图 2 模具设计模块的 组织。 大多数的 一些 投入，如一些腔，腔 的 图像尺寸，周期时间是根据客户规格，其他投入，如塑化能力等，可从机器规格 中获得 。输出的 应用 中包含 了 模具尺寸和其他资料，这显然有助于 从基础目录中 选择标准 的 模具 。除了输入和输出， 图 2 也显示了各种 产 品 最后产出 的 模块 。 制定规则 在这一阶段， 以 专家 知识为代表的 多种 形式。该规则可申述 为 质与量两方面的知识。 通过 定性的知识，我们 可以 确定 有关 可以得到解决计算 问题 的信息 。 我 们指的 不确定 性 信息， 是 根据以往情况 而只是作为一个遵循规则，规则的运作情况。一个典型的规则进行说明如下： If Material = “Acetal” And RunnerLength 0 Then RunnerDia =0.062 EndIf 重要的是 当制定的规则， 在一个紧凑的方式 我们所代表的信息， 能 同时避免重复， 7 不完整和不一致的情况。决策表帮助 解决 所有上述问题的检查和全面的冗余 问题发言的 表达。作为一个例子，在这一过程中选择适当的模具基地，基地规模的模具依赖于一些 洞 和刀片。 为了确保所有 组合 洞的 可能和 被视为我们使用决策表 的 插入，后来决定用表内的规则。表 1 显示以上的 一个 情况，模具方面是相同的。 表 1 。样本决策表 图 3 。不同组合的插入和腔 的 模具尺寸 空洞的数目是一个整体 和 插入的数目是一个具有相同的模具尺寸的情况下， 另一情况下 空洞的数目为 2 和 4 。这三种情况可归结为一个单一的规则： If NumberOfInserts=1 Then MoldWidth = (InsertWidth + 2) MoldLength = (InsertLength + 2) MoldThickness = InsertThickness EndIf 为了方便和清晰 而 利用标准的编程语言 ，将 这些规 则 用 模块化的方式 排列 。每个 8 模块产生了一系列的产 量 ，将 这些产量 投入 到 其他模块 中 。 测试的应用 使用智能 模具设计的应用验证各种测试案例。每一个案件的部分资料， 如 多种多样的 模具资料和信息是机器和人类专家验证的结果，这 就是这 个信息中的应用。表 2显示了 这样 一个测试情况 ： 一部分需要两个空洞且没有插入本。给出了近似模具尺寸的应用 ， 流道 层面，浇道长度尺寸和 流道 的基础上腔图片尺寸和其他信息。 表 2 。 显示程序的输入和输出 的 典型测试案例。 模具方面取得 一个 非常接近典型人权专家设计 的 测试案例，但没有明确表明使用标准模具的基础，就像一个具体模具模具的二甲醚基地目录。 然而 ，从 模具目录 中 选择适当的模具基地 ， 模具尺寸 是 有用的。 基 于 正在使用的 流道 尺寸的材料，只限于特 9 定范围的拍摄尺寸 。 摘要 本文介绍了采取的 智能应用 方式对发展中国家， 在 模具基地的基础上 对 模具设计进行选择用户输入。第一次设计 模具基地 的 知识获取过程 是顾问 与行业专家， 一方面通过收集资料，另一方面 能通过 确定性书籍和数据表。所收集的信息可定性和定量了解模具甄选过程， 在不同的模块 中 代表 规则排列 的形式。决策表是用来缩小法治基础和法治基础作出全面的问题域。 在 塑料零件制造行业 ， 开发应用中使用 不同的模块 规则，然后测试其有效性时，选择适当的模具基地 。 参考文献 1. Chambers T. L., Parkinson A. R., 1998, “Knowledge Representation and Conversion of Hybrid Expert Systems.” Transactions of the ASME, v 120,pp 468-474 2. Koelsch, James R., 1999, “Software boosts mold design efficiency “ Molding Systems, v 57, n 3, p 16-23. 3. Lee, Rong-Shean, Chen, Yuh-Min, Lee, Chang-Zou,1997 “Development of a concurrent mold design system: A knowledge-based approach”, Computer Integrated Manufacturing Systems, v 10, n 4, p 287-307 4. Steadman Sally, Pell Kynric M, 1995, “ Expert systems in engineering design: An application for injection molding of plastic parts“ Journal of Intelligent Manufacturing, v6, p 347-353. 5. Fernandez A., Castany J., Serraller F., Javierre C., 1997, “CAD/CAE assistant for the design of molds and prototypes for in