塑料托盘中注塑模具设计的关键技术
发布时间：2023-06-23 点击：190
一、发展趋势概述和运用情况
塑胶工业近20年来发展趋势十分迅速，早在七年前塑胶的总产量按体积计算公式早已超出钢材和稀有金属总产量的总数，塑胶制品在轿车、机电工程、仪表盘、航空航天等我国主导产业及与老百姓日常日常生活有关的各行各业中获得了普遍的运用。塑胶制品成形的方式尽管许多 ，但最关键的方式是注塑加工成形，全球塑胶成形模貝生产量大约过半数是塑料模具。
伴随着塑胶制品复杂性和精密度规定的提升 及其生产周期的减少，关键借助工作经验的传统式冲压模具方式已不可以融入销售市场的规定，在大中型繁杂和中小型精细注入模貝层面在我国还必须从海外進口模貝。
二、核心技术和基本功能
1．用三维数字模型替代中心层实体模型
传统式的注塑加工成形模拟仿真软件根据制品的中心层实体模型。客户最先要将厚壁塑胶制品抽象性成类似的平面图和斜面，这种面被称作中心层。在这种中心层上形成二维平面图三角网格图，运用这种二维平面图三角网格图开展有限元分析测算，并将最后的分析結果在中国表面显示信息。而注塑件实体模型多采用三维数字模型，因为二者实体模型的不一致，二次模型难以避免。但因为注塑件的样子繁杂多种多样、千姿百态，从三维实体线中抽象性出中心方面是一件十分困难的工作中，获取全过程十分繁杂费时间，因而设计方案工作人员对模拟仿真软件有抵触情绪，这已变成注塑加工成形模拟仿真软件应用推广的短板。
hscae 三维主要是接纳三维实体线/表层实体模型的stl格式文件。如今流行的cad/cam系统，如ug、pro/engineer、catia和solidworks等，均可輸出品质较高的stl文件格式。换句话说，客户可依靠一切商业化的cad/cae系统形成所需制品的三维几何模型的stl文件格式，hscae 三维能够全自动将该stl文档转换为有限元分析网格图实体模型，根据表层匹配和导入新的初始条件确保相匹配表层的融洽流动性，完成根据三维数字模型的分析，并显示信息三维分析結果，免除了中心层仿真模拟技术性中先抽象性出中心层，再形成网格图这一繁杂流程，提升了模拟仿真系统应用推广的短板，大大的缓解了客户模型的压力，减少了对客户的技术标准，对客户的学习培训時间也由以往的数日减少为几个小时。图1为根据中心层实体模型和根据三维实体线/表层实体模型流动性分析仿真模拟状况前后对比。
2．有限元分析、比较有限差分信号、操纵容积方式的综合性应用
注塑加工制品全是厚壁制品，制品薄厚方位的规格远低于别的2个方位的规格，溫度等标量在薄厚方位的转变又十分大，若采用单纯性的有限元分析或比较有限差分信号方式必然导致分析時间太长，不能满足冲压模具与生产制造的具体必须。我们在流动性平面图采用有限元原理，薄厚方位采用有限差分法，各自创建与流动性平面图和薄厚方位规格相一致的网格图并开展藕合求得，在确保精度的前提条件下促使处理速度考虑工程项目的必须，并采用操纵容积法解决了成形中的挪动边界争端。针对內外相匹配表层存有差别的制品，可区划为两一部分容积，并分别产生操纵方程组，根据在相接处开展插值法比照确保这两一部分的融洽。
3．数值计算方法与人工智能技术技术性的融合
首选注塑加工成形加工工艺主要参数一直是众多冲压模具工作人员关心的难题，传统式的cae手机软件尽管能够在电子计算机上模拟仿真出特定加工工艺标准下的注塑加工成形状况，但没法全自动对加工工艺主要参数开展提升。cae软件应用工作人员务必设定不一样的加工工艺标准开展数次cae分析，并联系实际工作经验在各计划方案中间开展较为，才可以得到较令人满意的加工工艺计划方案。另外，在对零件开展cae分析后，系统会造成相关该计划方案的很多信息内容(制品、加工工艺标准、分析結果等)，在其中分析結果通常以各种各样数据信息场的方式出現，规定客户务必具有分析和了解cae分析結果的工作能力，因此 传统式的cae手机软件是一种主动式的计算方法，没法出示给客户形象化、合理的产品化结果，对手机软件使用人的规定过高，危害了cae系统在更高范畴内的运用和普及化。对于之上不够，hscae 3d软件在原来cae系统精确的测算作用基本上，把专业知识工程设计导入系统的开发设计中，运用人工智能技术所具备的逻辑思维和推理能力，替代客户进行很多信息内容的分析和解决工作中，立即出示具备指导作用的加工工艺结果和提议，合理解决了cae系统的多元性与客户应用规定的简易性中间的分歧，减少了cae系统与客户中间的间距，将模拟仿真软件由传统式的“主动式”计算方法提高为“主动型”提升系统。hscae 三维系统关键将人工智能技术关键技术于原始加工工艺设计方案、cae分析結果的表述和点评、分析计划方案的改善与提升3个层面。
三、在根据专业知识的模拟仿真系统中关键采用的优化方法：
(1) 根据案例逻辑推理的提升。关键运用于具备离散变量赋值室内空间的成形加工工艺原始设计方案。制品样子和浇筑系统构造采用编码方法，而规格信息内容采用特征参数叙述。在对过去取得成功工艺技术的搜集和抽象性的基本上，创建以架构方式叙述的案例库数据库索引和查找体制。
(2) 根据神经网络算法的提升。对工艺技术中如注入時间、注入溫度那样具备持续赋值室内空间的主要参数，采用根据神经网络算法的方式来提升。运用提升目标函数并在一定的优化策略下，获得提升系统确定的最优化主要参数。
(3) 根据标准逻辑推理的提升。关键用以对分析結果的表述和点评。本系统所创建的权威专家系统标准库是以注塑模具行业的权威专家专业知识为基本的，包含了相关短射、流动性均衡、溶体溶解、温度差操纵、保压時间、批准剪应力、剪切速率、锁合模力等层面的专业知识，在对数值开展分析和提炼出的基本上，驱动器权威专家系统开展逻辑推理，对成形计划方案开展分析点评，并得出实际的提升改善提议。
4．制品与过流道系统的三维流动性保压集成化分析
流道系统一般采用圆柱模块，而制品采用的是三角形模块，hscae 三维系统采用半解析法处理混和模块的集成化求得难题，那样，hscae 三维系统不但能分析一模一腔大中型繁杂的制品，并且可以分析一模两腔中小型精细制品，大大的扩宽了系统的应用范畴。现阶段hscae 三维系统是全世界优秀的可以分析一模两腔流动性均衡难题的三维仿真手机软件。
5．塑胶制品焊接纹预测分析的高效率优化算法
焊接纹对制品的抗压强度、外型等有关键危害，精确预测分析焊接纹部位是模拟仿真软件的难点。hscae 三维系统根据连接点特点实体模型方式进一步提高了焊接纹预测分析的精确性和高效率，其精确度做到国际性同行业的优秀水准。并运用神经元网络方式对焊接纹的危害水平做出定性评价，为客户对成形品质的评定出示了立即的分辨根据。
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伴随着塑胶制品复杂性和精密度规定的提升 及其生产周期的减少，关键借助工作经验的传统式冲压模具方式已不可以融入销售市场的规定，在大中型繁杂和中小型精细注入模貝层面在我国还必须从海外進口模貝。
二、核心技术和基本功能
1．用三维数字模型替代中心层实体模型
传统式的注塑加工成形模拟仿真软件根据制品的中心层实体模型。客户最先要将厚壁塑胶制品抽象性成类似的平面图和斜面，这种面被称作中心层。在这种中心层上形成二维平面图三角网格图，运用这种二维平面图三角网格图开展有限元分析测算，并将最后的分析結果在中国表面显示信息。而注塑件实体模型多采用三维数字模型，因为二者实体模型的不一致，二次模型难以避免。但因为注塑件的样子繁杂多种多样、千姿百态，从三维实体线中抽象性出中心方面是一件十分困难的工作中，获取全过程十分繁杂费时间，因而设计方案工作人员对模拟仿真软件有抵触情绪，这已变成注塑加工成形模拟仿真软件应用推广的短板。
hscae 三维主要是接纳三维实体线/表层实体模型的stl格式文件。如今流行的cad/cam系统，如ug、pro/engineer、catia和solidworks等，均可輸出品质较高的stl文件格式。换句话说，客户可依靠一切商业化的cad/cae系统形成所需制品的三维几何模型的stl文件格式，hscae 三维能够全自动将该stl文档转换为有限元分析网格图实体模型，根据表层匹配和导入新的初始条件确保相匹配表层的融洽流动性，完成根据三维数字模型的分析，并显示信息三维分析結果，免除了中心层仿真模拟技术性中先抽象性出中心层，再形成网格图这一繁杂流程，提升了模拟仿真系统应用推广的短板，大大的缓解了客户模型的压力，减少了对客户的技术标准，对客户的学习培训時间也由以往的数日减少为几个小时。图1为根据中心层实体模型和根据三维实体线/表层实体模型流动性分析仿真模拟状况前后对比。
2．有限元分析、比较有限差分信号、操纵容积方式的综合性应用
注塑加工制品全是厚壁制品，制品薄厚方位的规格远低于别的2个方位的规格，溫度等标量在薄厚方位的转变又十分大，若采用单纯性的有限元分析或比较有限差分信号方式必然导致分析時间太长，不能满足冲压模具与生产制造的具体必须。我们在流动性平面图采用有限元原理，薄厚方位采用有限差分法，各自创建与流动性平面图和薄厚方位规格相一致的网格图并开展藕合求得，在确保精度的前提条件下促使处理速度考虑工程项目的必须，并采用操纵容积法解决了成形中的挪动边界争端。针对內外相匹配表层存有差别的制品，可区划为两一部分容积，并分别产生操纵方程组，根据在相接处开展插值法比照确保这两一部分的融洽。
3．数值计算方法与人工智能技术技术性的融合
首选注塑加工成形加工工艺主要参数一直是众多冲压模具工作人员关心的难题，传统式的cae手机软件尽管能够在电子计算机上模拟仿真出特定加工工艺标准下的注塑加工成形状况，但没法全自动对加工工艺主要参数开展提升。cae软件应用工作人员务必设定不一样的加工工艺标准开展数次cae分析，并联系实际工作经验在各计划方案中间开展较为，才可以得到较令人满意的加工工艺计划方案。另外，在对零件开展cae分析后，系统会造成相关该计划方案的很多信息内容(制品、加工工艺标准、分析結果等)，在其中分析結果通常以各种各样数据信息场的方式出現，规定客户务必具有分析和了解cae分析結果的工作能力，因此 传统式的cae手机软件是一种主动式的计算方法，没法出示给客户形象化、合理的产品化结果，对手机软件使用人的规定过高，危害了cae系统在更高范畴内的运用和普及化。对于之上不够，hscae 3d软件在原来cae系统精确的测算作用基本上，把专业知识工程设计导入系统的开发设计中，运用人工智能技术所具备的逻辑思维和推理能力，替代客户进行很多信息内容的分析和解决工作中，立即出示具备指导作用的加工工艺结果和提议，合理解决了cae系统的多元性与客户应用规定的简易性中间的分歧，减少了cae系统与客户中间的间距，将模拟仿真软件由传统式的“主动式”计算方法提高为“主动型”提升系统。hscae 三维系统关键将人工智能技术关键技术于原始加工工艺设计方案、cae分析結果的表述和点评、分析计划方案的改善与提升3个层面。
三、在根据专业知识的模拟仿真系统中关键采用的优化方法：
(1) 根据案例逻辑推理的提升。关键运用于具备离散变量赋值室内空间的成形加工工艺原始设计方案。制品样子和浇筑系统构造采用编码方法，而规格信息内容采用特征参数叙述。在对过去取得成功工艺技术的搜集和抽象性的基本上，创建以架构方式叙述的案例库数据库索引和查找体制。
(2) 根据神经网络算法的提升。对工艺技术中如注入時间、注入溫度那样具备持续赋值室内空间的主要参数，采用根据神经网络算法的方式来提升。运用提升目标函数并在一定的优化策略下，获得提升系统确定的最优化主要参数。
(3) 根据标准逻辑推理的提升。关键用以对分析結果的表述和点评。本系统所创建的权威专家系统标准库是以注塑模具行业的权威专家专业知识为基本的，包含了相关短射、流动性均衡、溶体溶解、温度差操纵、保压時间、批准剪应力、剪切速率、锁合模力等层面的专业知识，在对数值开展分析和提炼出的基本上，驱动器权威专家系统开展逻辑推理，对成形计划方案开展分析点评，并得出实际的提升改善提议。
4．制品与过流道系统的三维流动性保压集成化分析
流道系统一般采用圆柱模块，而制品采用的是三角形模块，hscae 三维系统采用半解析法处理混和模块的集成化求得难题，那样，hscae 三维系统不但能分析一模一腔大中型繁杂的制品，并且可以分析一模两腔中小型精细制品，大大的扩宽了系统的应用范畴。现阶段hscae 三维系统是全世界优秀的可以分析一模两腔流动性均衡难题的三维仿真手机软件。
5．塑胶制品焊接纹预测分析的高效率优化算法
焊接纹对制品的抗压强度、外型等有关键危害，精确预测分析焊接纹部位是模拟仿真软件的难点。hscae 三维系统根据连接点特点实体模型方式进一步提高了焊接纹预测分析的精确性和高效率，其精确度做到国际性同行业的优秀水准。并运用神经元网络方式对焊接纹的危害水平做出定性评价，为客户对成形品质的评定出示了立即的分辨根据。
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