注塑模具設(shè)計外文翻譯

1、外文資料翻譯翻譯資料名稱（夕卜文）UsingFeaturesastheKnowledgeCarrierforCrossCompanyCollaboraticnendChan-cManagement翻譯資料名稱（中文）以產(chǎn)品特點作為跨公司協(xié)作和變更治理的知識載體院（M）：機械工程系專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化姓名：學(xué)號：04108615指導(dǎo)教師：完成日期：2021年2月以產(chǎn)品特點作為跨公司協(xié)作和變更治理的知識載體一種為了緊縮從塑料零件設(shè)計到模具制造的交貨時刻的設(shè)計方式宋斌、李增智、付勤榮、盧文峰（新加坡制造技術(shù)研究所，南陽通道71,新加坡638075）摘要:本文介紹了一種通過產(chǎn)品的特點將設(shè)計用意

2、和變更請求的信息明確轉(zhuǎn)達給合作伙伴的方式。應(yīng)用領(lǐng)域要緊集中在塑料零件設(shè)計，通過設(shè)計使產(chǎn)品設(shè)計和塑料模具制造之間能夠加倍有效的協(xié)作。該方式采納基于產(chǎn)品特點的設(shè)計方式，并許諾設(shè)計的特點和知識在塑料注塑模具設(shè)計進程中重復(fù)利用。它縮短了模具設(shè)計的交貨時刻，減少了模具設(shè)計工作，使得產(chǎn)品設(shè)計人員及模具設(shè)計人員之間的設(shè)計變更治理加倍的明確和高效。這些將有助于縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計、基礎(chǔ)特點、知識治理、模具設(shè)計、設(shè)計變更治理一、簡介市場壓力使產(chǎn)品更好、更快、更廉價的被推出。塑料零件在許多的產(chǎn)品中被用來做外殼和支撐結(jié)構(gòu)。關(guān)于制造商而言，更快、更廉價的設(shè)計和制造出塑料零件的能力已經(jīng)成為一個關(guān)鍵性的競

3、爭優(yōu)勢。20世紀90年代以來，人們以減少模具制造時刻作為縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的有效手腕，已經(jīng)付出了很多盡力。，并行工程方式已經(jīng)進展到在產(chǎn)品設(shè)計進程初期就要涉及的模具設(shè)計師,它將使得模具制造者在產(chǎn)品設(shè)計進程之前和產(chǎn)品設(shè)計進程期間都會被涉及，以確保設(shè)計的塑料零件設(shè)計能夠高質(zhì)高效的塑造出來。另外，并行工程法也被應(yīng)用在模具設(shè)計進程中，讓多個模具設(shè)計師同時設(shè)計一套模具，這將減少超過50%的模具設(shè)計時刻。通常面向制造和裝配的設(shè)計和并行工程的方式一路利用，它的益處顯而易見。其中最核心的益處確實是它他主張在制造和裝配期間發(fā)生故障時，在設(shè)計時期，為了幸免昂貴的設(shè)計費用而改變零件的可制造性、組裝容易度。制造和裝配的設(shè)

4、計原那么適用于塑料零件設(shè)計意味著設(shè)計特點可能致使成型問題在設(shè)計時期能夠確信并幸免。設(shè)出方案應(yīng)該在塑料注塑進程中的生產(chǎn)本錢和時刻的基礎(chǔ)上進行評估和優(yōu)選。當(dāng)面向制造和裝配的設(shè)計和并行工程的方式優(yōu)化塑料模具設(shè)計的時候，人們做出了專門大的盡力制定專門的CAD工具來加速模具設(shè)計。迄今,大多數(shù)要緊的CAD系統(tǒng)都有專門的注塑模具設(shè)計模塊。比如說來自PTC的Pro/Mold,來自EDS的MoldWizard,和來自CIMQuest的MoldWorks這些工具使得模具設(shè)計人員能夠直接利用和參考模具設(shè)計中的三維實體模型。與模具設(shè)計相關(guān)的三維模型也能夠直接用于數(shù)控程序的生成。為了在模具設(shè)計中成立一個基于的并行工程環(huán)

5、境，更深層次的研究已經(jīng)進行。李試圖成立一個以注塑模具設(shè)計方式和知識庫為基礎(chǔ)的并行工程。王報導(dǎo)了一個基于塑料零件設(shè)計,模具制造，和設(shè)置塑料注塑進程操縱參數(shù)的仿真方式。上而所說的這些都為縮短模具的生產(chǎn)時刻做出了奉獻。迄今，所有的這些研究的盡力方向都聚焦到產(chǎn)品設(shè)計或模具設(shè)計上。因此，有很多設(shè)計知識和信息在產(chǎn)品零件模型傳到模具設(shè)計人員的時候丟失了。通過成型的協(xié)作工具和方式來無縫整合產(chǎn)品設(shè)計進程，以此來幸免沒必要要的工作，而且提高整個產(chǎn)品開發(fā)周期的效率。本文的目的是致力于基于特點的知識治理方式的進展。這種方式主張產(chǎn)品設(shè)計和模具設(shè)計應(yīng)該無縫整合在一路。這種已開發(fā)的方式被產(chǎn)品設(shè)計師在三維塑料零件的設(shè)沖造型中

6、利用。擴展到模具設(shè)計的界而，實現(xiàn)了一個結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)互換。那個方式使模具設(shè)計師在模具設(shè)計中，直接利用產(chǎn)品的設(shè)計特點，以達到減少模具設(shè)計時刻和精力。另外，它提供了一個在產(chǎn)品和模具設(shè)計人員之間為了明確和快速的設(shè)計變更治理手腕。這將最大限度的降低因不可幸免的設(shè)計變更而引發(fā)的時刻延誤和浪費，和增加由于緊縮設(shè)計時刻和增加產(chǎn)品復(fù)雜性而引發(fā)的時刻延誤和浪費。2、產(chǎn)品和模具設(shè)計進程產(chǎn)品設(shè)計能夠說是最復(fù)雜的任務(wù)之一。它涉及一系列多學(xué)科團隊的進程（圖1）。在他們中，造型設(shè)計工作的重心在工程設(shè)計上。在機械方面，工程設(shè)計需要從工業(yè)設(shè)計開始進入,工業(yè)設(shè)計包括提供產(chǎn)品的功能特點，形狀，表面紋理和產(chǎn)品模型表面的顏色。機械設(shè)計

7、師參考，并利用工業(yè)設(shè)計的模型來制造裝配和組建的設(shè)計模型，通過這步能夠為裝配，機械制造,其他制造業(yè)和功能需求整合工業(yè)設(shè)計。通過三維cad系統(tǒng)的利用，設(shè)計出來的塑料零部件在每一個細節(jié)中建模，并在每一個實體模型中被代表。（圖2）關(guān)于這些塑料零部件來講，這些模型被轉(zhuǎn)移到模具設(shè)計師那里進行模具設(shè)計。Industrial/ T"ShaneMechanicalRequi remen .RneineennmFunctionoutpu y*A*tsnibly imxlclCojnpoitzirt medebBill of Mawrialstncxiind - ogc rpqi標/Colorj outp

8、u/Produci FcuuresPrcxlucr ShapeSurface nicxkl IcxlurvWotMoldMaterialComponentCore & CavityUndercutsdesiwi & Hevgn 2呻，Moldbasdesig |iouipu JMold isicmbly nunWMold enniponenT trxidelsHill of MbWtuIk圖1工業(yè)、機械、模具設(shè)計圖2一個模具設(shè)計的案例模具設(shè)計進程中包括慢慢構(gòu)思和設(shè)計模具的進程。如圖1所示，模具設(shè)計是一個典型的模具設(shè)計進程中的要緊活動和工序。如下：（1）腔的布局決定模具中的塑料零

9、件的大小，數(shù)量和布局模式，因此決定模具合模的整體規(guī)模和結(jié)構(gòu)。（2）模架設(shè)計概念了模架的類型大小和位置。（3）型芯和型腔的生成需要創(chuàng)建分型線，然后利用分型線分割型芯、型腔和慢慢分型。（4）飛邊設(shè)計確實是只當(dāng)飛邊在塑料零件特性中存在時才進行處置。這種飛邊區(qū)域可能在型芯或型腔的邊緣存在。圖3塑料模具設(shè)計其他要緊的模具設(shè)計進程包括進給系統(tǒng)設(shè)計，冷卻系統(tǒng)設(shè)計和注射系統(tǒng)設(shè)計。圖3所示的是一個己經(jīng)完成的三維建模設(shè)計模型。塑料零件和模具之間整合不力可能會致使只考慮到生產(chǎn)功能性的東西，而忽略了可塑性和不可塑性，進行生產(chǎn)本錢高的塑料組件設(shè)計。咱們強烈建議，模具設(shè)計之前，模具設(shè)計師應(yīng)該研究設(shè)計模型，弄清楚產(chǎn)品設(shè)計師

10、的設(shè)計用意和細節(jié)。他也將會把關(guān)于可塑性和模具生產(chǎn)難易程度以建議的形式反饋給產(chǎn)品設(shè)計師。這些反饋有利于優(yōu)化塑料組件設(shè)計，以達到通過塑料注塑更快更廉價的制造組建的目的。模具設(shè)計師在產(chǎn)品設(shè)計進程中參與的而且正在進行的反饋，而不是一直等待一直等到產(chǎn)品工程師完成設(shè)計，這一舉措對縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期做出了專門大的奉獻。這種反饋機制有一個致命的弱點。它僅僅是從模具設(shè)計師單向反饋到產(chǎn)品設(shè)計師。在一個完整的實體模型中，設(shè)計的組件模型關(guān)于模具設(shè)計師來講確實是“拋過增”。模具設(shè)計師必需制定出分型線，填補實體模型中的空，以便于創(chuàng)建型芯和型腔模型。由于組件模型中，往往存在復(fù)雜性的幾何造型錯誤，因此這進程往往比較枯燥乏味。

11、另外，“拋過墻”法在設(shè)計變更發(fā)生時會產(chǎn)生含糊和返工。模具設(shè)計師需要實驗經(jīng)產(chǎn)品設(shè)計師變更后的設(shè)計模型，直到找到變更的細h,任何誤解或是疏忽都會引發(fā)一些轉(zhuǎn)變，這些轉(zhuǎn)變可能會致使時刻，工時或是材料的損失。另外，模具設(shè)計師需要從頭生成型芯和型腔以適應(yīng)發(fā)生的變更。這些緣故延遲了模具生產(chǎn)，致使了產(chǎn)品生產(chǎn)周期的延長。3、為了產(chǎn)品設(shè)計協(xié)作而進行的知識治理3-1從產(chǎn)品設(shè)計到模具設(shè)計的知識轉(zhuǎn)化普遍實行的產(chǎn)品設(shè)計方式的第二節(jié)所說的產(chǎn)生了一個完整的塑料零件實體模型。幾乎沒有設(shè)計上的特點被保留下來。為了捕捉到設(shè)計知識，設(shè)計特點需要以特點模型的形式保留下來。關(guān)于塑料零件而言,設(shè)計特性通常包括主體，凸模，凹模，孔，增強筋。

12、另一方而，模具設(shè)計也包括模具特性。最多見的模具特性是型芯，型腔，閥/熱流道等等。模具確實是依照部份產(chǎn)品的形狀，形成一個空的腔。這說明，每一個產(chǎn)品的特點必需有一個相應(yīng)的模具特點。這些特點的對應(yīng)關(guān)系成立起產(chǎn)品特點和模具特點之間的關(guān)系。該產(chǎn)品特點的捕捉與建模，模具的特點，和他們之間的關(guān)系將提供一個知識模型把產(chǎn)品特點用意傳遞到模具設(shè)計進程中（圖4）。這需要一個知識治理的方式。ProductfeaturesMoldfeatures圖4從產(chǎn)品到模具的知識轉(zhuǎn)化32一種基于特點的知識治理方式在過去十年的研究和應(yīng)用中，知識治理技術(shù)的重要性已經(jīng)被充分熟悉到。知識的力量被看做是一種必不可少的資源，能夠用來保留寶貴遺

13、產(chǎn)，學(xué)習(xí)新事物，解決問題，制造核心競爭力，并為此刻和以后的個人或組織開辟出新紀元。知識治理系統(tǒng)一樣有一套彼此聯(lián)系的基于運算機的元素，包括檢索，生成，存儲和傳遞信息，用來支持企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)間的活動。這一支持是通過改良組織內(nèi)的決策和操縱，和一些當(dāng)前的準確信息來實現(xiàn)的。找尋機械制造進程頂用來決策的知識和方式，Hitcks等人在以上的框架下提出了通過信息元素來概念知識，也確實是說知識通過必然順序的數(shù)字或字母數(shù)據(jù)來表述。那個框架能夠幫忙企業(yè)捕捉和反復(fù)利用信息來進行更好的決策。但是，為了在那個系統(tǒng)平臺上完成產(chǎn)品設(shè)計和模具設(shè)計人員的協(xié)作，除捕捉和再利用這些特點之外，還需要捕捉和治理設(shè)計特點過渡到模具特點。為

14、此，咱們提出了一個知識治理框架如圖5所示。那個地址，信息別離提供產(chǎn)品特點和模具特點，特點的屬性（例如，材料、顏色、公差）被表示為一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型。產(chǎn)品和模具的功能之間的關(guān)系，與每一個功能的更改請求，提供知識元素。這些只是元素從產(chǎn)品設(shè)計到模具設(shè)計進行產(chǎn)品的設(shè)計用意和指示。在產(chǎn)品和模具設(shè)計進程中，一個協(xié)作代理利用特點表示，特點關(guān)系和變更請求結(jié)構(gòu)使得能夠明確溝通。今天要緊的cad系統(tǒng)有利于成立基于特點的建模和概念特點屬性，以便繼承和利用。因此本文的工作要緊集中在產(chǎn)品特點概念的方式和將產(chǎn)品特點表示成模具特點的知識分進展。Knowledge圖5協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計的知識治理框架33特點的概念于特點的關(guān)系對照如

15、圖5所示的知識框架，咱們概念，一個塑料零件能夠用一個特點PF（PF-、PF2）來表示。這些設(shè)計特點包括主體，凸起，凹陷，孔，增強筋。他們應(yīng)該是隨著零件設(shè)計模型到期，通過產(chǎn)品設(shè)計師，自然生成的。在三維參數(shù)化CAD系統(tǒng)環(huán)境的設(shè)計造型大體上是特點制造和布爾運算相結(jié)合的。圖6顯示。一個可能創(chuàng)建的特點方案的總結(jié)。那個地址，主體（PF1）是一個通過工業(yè)設(shè)計的表面切割或直接生成的實體（圖1）。因為注塑進程中需要統(tǒng)一厚度的塑料零件，零件的外殼能夠通過從PF1的整體中扣掉一個不需要的實體來取得。那個抵消的差值為零件的厚度，凸模有以下兩步組成:第一步：凸模外表面的形狀PF1的形狀：第二步：PF2確實是減去其抵消P

16、F體枳；PH'圖6塑料零件建模的8個大體組成部份的特點現(xiàn)在，抵消值等于突起的厚度。一樣，凹陷能夠用一樣的方式被用來做凸模，通過PF3和PF3減去其與PF3'的抵消值相加取得。采納相同的方式，增強筋能夠通過增強筋體的求和來取得.孔能夠通過減去PF4'取得。如此能夠記住空的形狀。因此咱們有PF=PF1,PF1PF2,PF2PF3,PF3PF4,PF4'（表1）。表1PFi的概念PF1輪廓實體?；诠I(yè)設(shè)計。PFr內(nèi)部實體。PF1的偏差修正PF2主體（凸起）實體PF2'PF2的偏差修正PF3凹陷或者凹槽實體PF3'PF3的偏差修正PF4插入實體PF4&

17、#39;抽象實體在注塑模具中，塑料零件模型的的固體，變成了型芯和型腔邊緣的飛邊。正因為如此,對應(yīng)模具特點的產(chǎn)品特點概念為MF（MF1,MF2），MFi與PFi一對應(yīng)。MFi和PFi的對應(yīng)成立起了零件特性與模具特性之間的關(guān)系（表2）。這些關(guān)系為模型的產(chǎn)品設(shè)計和模具設(shè)計的信息整合提供基礎(chǔ)。在實踐中當(dāng)所有的零件特點被提供時，模具設(shè)計師能夠通過這些特點進行反向方式來生成模具特點。這就使得模具設(shè)計師在其設(shè)計的進程中直接利用零件設(shè)計特點，從而顯著的減小了模具設(shè)計時刻和精力。表2通過PFi得出的產(chǎn)品特點和模具特點的關(guān)系模具、主體外殼凸起截面其他孔筋型腔+PF1-PF2'+PF3-PF4'+P

18、F4型芯-PF1'+PF2-PF3'-PF434模具設(shè)計利用設(shè)計特點這種方式的核心確實是通過利用從產(chǎn)品設(shè)計師那取得的產(chǎn)品設(shè)計特點來設(shè)計一套模具。以下是一個圖文并茂的事例，該事例顯示了這一方式是如何工作的。咱們假設(shè)，如圖7(a)所示，塑料零件被設(shè)計，被用來創(chuàng)建零件模型的特點，在特點模型圖7(b)、圖7(c)中被保留。為了論證.咱們通過產(chǎn)品設(shè)計師提供的塑料零件特點(圖7(b)概念注塑模具的型芯型腔合模。圖8說明了型腔插入的成立步驟。第一，一個實體MF1作為型腔插入的基礎(chǔ)。正如表1概念的，PF1是塑料零件的外表而。當(dāng)布爾運算時：MF1U(-PF1)=CA1通過MF1減去PF1來開展，

19、咱們?nèi)〉肅A1.其他塑料零件特點別離是PF2和PF3',這些特點用來作為型腔外輪廓的一部份，最終的型腔嵌入能夠通過CA1u(-PF2)uPF3'=CA2。如圖9所示，型芯的嵌入，是由型芯基礎(chǔ)MF1的生成開始的。當(dāng)生成的基礎(chǔ)與塑料零件的內(nèi)形狀PF1'并時MF1UPF1=C01；這時咱們將會取得型芯嵌入的基礎(chǔ)輪廓CO1o(n).Ihccros*.wetionofttx*plsttic(e>.IhrfcvlurtMmiMlel*(PFi)<“the|>lu5ticpirt圖7塑料零件和他的特點模型MFI(Cavity)Step1：Molddesignercr

20、eatesMF1(Cavity)Step2：SubtractPPIfromMFIStep3:SubtractPF2from,andunionPF3'to,CAI圖8插圖的型腔設(shè)計方式在如圖7所示的零件上，決定型芯嵌入的其余形狀的特點別離是PF2',PF3,PF4。總而言之：CO1UPF2ZU(-PF3)U(-PF3')=CO2當(dāng)型芯和型腔嵌入依照如圖10所示的分型線定位時，完整的模具嵌入就完成了。丁he void that resembles the exact shape of the part.圖10定位CA2和CO2以形成完整的模具35設(shè)計變更治理特性的草案因為產(chǎn)

21、品設(shè)計是一種制造性的活動，而且需要大大緊縮產(chǎn)品開發(fā)的時刻生命周期，因此設(shè)計變更是不可幸免的。每當(dāng)塑料零件設(shè)計變更時，乃至在模具被設(shè)計和制造，模具設(shè)計必需作相應(yīng)的修改。依照上而第二節(jié)所描述的傳統(tǒng)的模具設(shè)計進程，當(dāng)變更發(fā)生時，產(chǎn)品設(shè)計師將發(fā)送一個新版本的產(chǎn)品設(shè)計模型給模具設(shè)計師。模具設(shè)計師，在大多數(shù)情形下，必需從頭開始進行模具設(shè)計進程，并對模具設(shè)計模型進行必要的修改。表3特點列表編號零件模型代碼零件特征類型系列號變更請求代碼1AT08PF1003新加2AT08PF2035刪除3AT08PF2014替換產(chǎn)品特點，模具特點，和他們之間的關(guān)系提供了一個基礎(chǔ)，使得大大的改良了設(shè)計變更治理。咱們能夠?qū)a(chǎn)品的

22、特點作為載體來溝通產(chǎn)品設(shè)計師和模具設(shè)計師。以特點草案的形式來概念設(shè)計變更草案，這是一個實現(xiàn)以上目的的有效手腕。在表3中給了一個特點草案的事例。在那個地址，零件有代碼，這些代碼包括許多零件的不同類型的特點。每種類型的特點可能有一個到多個情形。一個設(shè)計變更要求可能是新增，刪除，或是替代。特點草案，加上B-Rep的實體模型特點，致使了一個明確的將設(shè)計變更由產(chǎn)品設(shè)計師傳遞給模具設(shè)計師的明示。用這種方式，模具設(shè)計師一旦從產(chǎn)品設(shè)計師那取得新的文件，就能夠夠為變更而查驗特點草案。當(dāng)變更被要求時，模具設(shè)計師在絕大多數(shù)情形下，只更新與之對應(yīng)的受阻礙的模具特點，而沒必要在每次變更時從頭訪問所有的模具設(shè)計進程。那個

23、有效的定位和最大程度的的減小了設(shè)計變更的阻礙。因為緊縮設(shè)計時刻和增加產(chǎn)品的復(fù)雜性，設(shè)計變更變得加倍常見。從零件設(shè)計的接收到模具的交付，模具生產(chǎn)者通常能夠收到超過10次的來自產(chǎn)品設(shè)計師的設(shè)計變更。規(guī)格和溝通的明確改變，加上在模具生產(chǎn)進程中的設(shè)計變更的本土化，為顯著減少交貨時刻和本錢的提供了有效手腕。4、結(jié)論產(chǎn)品設(shè)計適合模具設(shè)計師之間協(xié)作的方式被提出來。一個知識治理系統(tǒng)框架，及其與之相關(guān)的特點和知識的概念方式被提出。核心的方式是利用產(chǎn)品特點的設(shè)計用意和變更請求的載體，以實現(xiàn)合作伙伴之間的明確溝通。利用這種方式，產(chǎn)品設(shè)計師能夠隨著設(shè)計造型的進展制造和保留產(chǎn)品部份特點。產(chǎn)品部份特點模型，和與之對應(yīng)的特

24、點草案，都被傳送給模具設(shè)計師。模具設(shè)計師在模具特點創(chuàng)建時能夠直接利用產(chǎn)品的部份特點。這能夠往往幸免通過常規(guī)的方式取得型芯和型腔，產(chǎn)生的分型面的繁瑣的工作。自從特點草案將有關(guān)的轉(zhuǎn)變需求落實到各個特點以后，模具設(shè)計師在絕大多數(shù)情形下，只能更新與模具特點發(fā)生轉(zhuǎn)變相對應(yīng)的那些特點。依照每一個產(chǎn)品的部份特點，改變需求規(guī)格的耦合在產(chǎn)品設(shè)計師和模具設(shè)計師關(guān)于設(shè)計變更溝通時，含糊不清的被刪除，在模具生產(chǎn)進程中最大限度的減少以為錯誤和相關(guān)材料的浪費。這種方式已經(jīng)在產(chǎn)品開發(fā)鏈中被實施，包括產(chǎn)品的設(shè)計學(xué)習(xí)，專門設(shè)計消費類電子產(chǎn)品和注塑模具制造商。開始的四個模具設(shè)計案例利用的方式是對以前做過的類似的模具進行監(jiān)測和測量

25、。結(jié)果說明在模具設(shè)計變更發(fā)生時，由于模具設(shè)計造型和模具設(shè)計變更本地化的汽省，始終減少超過25%的模具制造交貨時刻。在所有的四個實例中，在模具設(shè)計和制造進程中有超過15次的設(shè)計變更。這種方式的益處確實是隨著設(shè)計變更數(shù)量的增加，交貨時刻在減少。這種方式還能夠進一步增強在信息和知識的捕捉，再現(xiàn)，并反復(fù)利用的普遍應(yīng)用。產(chǎn)品被捕捉的部份特性，在新的設(shè)計進程中能夠變成設(shè)計知識被反復(fù)利用。那個具有代表性的和明確性的溝通方式是在產(chǎn)品生產(chǎn)周期中管明白得決方案，實現(xiàn)一個協(xié)作的環(huán)境的基礎(chǔ)。參考文獻1 DonaldE.Carter,BarbaraStilwellBaker(1992),ConcurrentEngine

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