注塑产品与模具协同设计分析

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1、注塑产品与模具协同设计分析佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司广东佛山摘要：在社会经济不断发展的过程中，塑料制品的应用也越来越广泛，对注塑产品与模具的设计与制作要求也越来越高。为了确保注塑模具行业的持续发展，注塑模具企业应从分散变为合作，实现注塑产品与模具的协同设计，确保在最低成木下制造出最高质量的注塑模具。木文从协同设计的概念与工作模式出发，分析了注塑产品与模具协同设计的系统框架与核心技术。关键词：注塑产品；模具；协同设计注塑模具行业是制造领域中一个非常活跃的元素，其重要地位显而易见。注塑模具在塑料制品注塑成型中起到了非常重要的作用，目前，几乎全部塑料制品均可用注塑模具

2、制作而成⑴。然而，在注塑模具快速发展的过程中，企业对注塑模具的设计也提出了更高的要求。协同设计模式突破了注塑模具技术交流的时空限制，实现了注塑模具的网络化协同开发，也在一定程度上提高了注塑模具设计的一次成功率［2］。图1注塑产品与模具协同设计系统的整体框架1协同设计的概念与工作模式1.1协同设计的概念协同设计是协同工作在设计领域中的一个重要应用，也是CAD技术逐渐成熟的必然结果，是指在计算机支持下，各地设计者投身于同一个设计任务，并分别担任相应环节的设计工作，过程中强化沟通交流与信息共享，最后获得满足产品要求的设计结果［3］。协同设计是一种群体工作模式，能够让不同地方的设

3、计者共同参与同一个项目的设计，目的就是为了提升设计质量与设计速度。协同设计中的“协同”富含多层意思，包括（1）产品设计信息的协同；（2）设计过程的协同；（3）设计工具的协同；（4）设计环境的协同；（5）网络通讯的协同。1.2协同设计的工作模式协同设计一般是通过交互模式实现的，因为分区的角度差异，协同设计的分类也存在差异。（1）按照交互吋空划分，协同设计可分为同步同地（面对面交流）、同步异地（分布式同步甲流）、异步同地（异步交流）、异步异地（分布式异步交流）四种；（2）按照信息交互方式与任务耦合程度划分，协同设计可分为松散藕合协同设计、适度耦合协同设计、紧密耦合协同设计；（

4、3）按照项目组织对象划分，协同设计可分为横向协同、纵向协同、横向与纵向相互交织。2注塑产品与模具协同设计的系统框架2.1系统的结构选择注塑产品与模具协同设计的大趋势，使得B/S结构备受关注，但在特定情形下，单纯应用B/S结构将会导致系统响应缓慢，服务器消费大，且对通信宽带的要求较高，安全性难能保障，且在一些复杂设计工作中，B/S结构目前尚不能提供合适的开发方式⑷。然而，从技术的成熟度以及设计者的操作水平来分析，C/S结构更为安全、可靠。因此，应该客观地分析B/S结构、C/S结构的优缺点，组间B/S结构、C/S结构相融合的系统框架。2.2系统的需求分析根据协同设计范围的差异

5、，可将注塑产品与模具的协同设计分为三种类型：（1）注塑模具企业与企业之间的协同设计：设计内容包括复杂产品项目、通用零部件、配套零部件等的设计；（2）注塑模具企业内部的协同设计：企业异地职工在网上提供市场反馈信息，以供设计者了解市场需求，设计者将设计草图发于网上，以便听取大家意见进行完善；（3）注塑模具企业与客户之间的协同设计：客户在网上发布设计要求，设计者与客户进行设计交流。2.3系统的功能目标协同设计系统必须是一个开放式系统，能够满足企业与企业之间、企业内部各部门之间、企业与客户之间的多任务操作要求，因此，其系统功能应包括:（1）设计信息与资源的共享：（2）产品信息的异

6、地交换；（3）协同设计多用户机制；（4）项目与设计过程管理；（5）协同产品的数据管理；（6）协同辅助工具的建立。2.4系统的整体框架注塑产品与模具协同设计系统的整体框架见图lo该系统是一种B/S与C/S的混合结构，共有三层，即核心数据层、功能服务层以及协同工作层。（1）核心数据层：提供包括产品数据库、成员资料库、共享资源数据库、标准件库等数据服务，以支持协同设计期间的数据采集与应用。（2）功能服务层：提供协同产品数据管理、协同设计仿真、协同交互工具、设计冲突管理、协同任务规划、人员角色管理等服务。（3）协同工作层：细分为用户界面层与协同工作环境层,协同设计工作者在nlte

7、rne/tlntrnaet环境下，通过局域网实现设计工作工程的交流，提供注塑产品设计、注塑成型CAE分析、注塑模具设计、注塑模具开合动力仿真、关键零部件有限元分析、疲劳分析、试模及修模等服务。3注塑产品与模具协同设计的核心技术3.1协同任务规划注塑产品与模具协同设计的任务规划包含任务拆分、任务重组、任务优化、任务调配、任务实施以及任务监管。（1）任务拆分：依照参与协同设计的企业、资源、设计者等特点进行综合分析，将任务拆分成独立的、工作量适度的子任务，复杂注塑产品与模具的协同设计通常是一个动态过程，其任务分解应遵循自上而下、逐层