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1、2000年第21卷第2期华 北 工 学 院 学 报Vol.21No.22000(总第70期)JOURNALOFNORTHCHINAINSTITUTEOFTECHNOLOGY(SumNo.70)文章编号:100625431(2000)0220125204并行工程在注塑模CAD中的应用a敬晓明(华北工学院机械工程系,山西太原030051)摘 要: 目的 将并行工程思想与方法运用到注塑模CAD中,以减少或消除注塑模设计中的反复.方法通过分析和论证并行工程思想和注塑模CAD技术,从基于并行工程的注塑模CAD系统总体框架以及
2、信息集成等几个方面,探索并行工程在注塑模CAD中应用的实现.结果与结论 建立了基于并行工程思想的注塑模CAD系统,实现了并行工程在注塑模CAD中的应用.关键词:并行工程;注塑模CAD;ProöE;集成中图分类号:TP391.72文献标识码:A1 并行工程的发展概述进入20世纪90年代以来,人类开始进入信息时代,如何以最短的时间开发出高质量和高性能价格[1]比的新产品已成为市场竞争的新焦点.为了解决传统制造工业产品系统开发周期长,生产成本高,达不到预期效果的问题,1988年10月美国国防部防御分析研究所(IDA)提交
3、了一份名为:“并行工程在武器系统中的作用”“(TheRoleofConcurrentEngineeringinWeaponsSystemAcquisition”),代号为R2338的著名研究报告,提出了并行工程的思想及主要内涵,并通过一些工程应用实例的剖析,阐述了并行工程是一种使产品设计及其相关过程集成、并行实施的系统化方法的思想.并行工程自提出以来,引起了各国政府部门、学术界和工业界的高度重视,由基础研究到系统研究并迅速走向应用开发,取得了明显的效益.目前,并行工程的研究已趋向于多元化发展,如虚拟并行工程实施方法
4、和环境的研究等,[3]目的是利用并行工程技术对企业的某一个或几个方面进行改进,提高企业的竞争力.并行工程实施的目标有以下三点:(1)并行工程通过并行设计,优化生产过程,减少再设计工作量,缩短了设计周期和生产准备时间,从而整体地缩短产品开发周期,提高企业对市场的应变能力;(2)并行工程不仅把质量看成是产品度量的标准,也是设计、工艺、制造、服务等系统的度量标准,即将质量融于产品设计、制造、服务的全过程,强调只有持续地提高和完善设计与制造全过程的质量,才能真正保证产品质量;(3)并行工程的目的是降低产品在整个生命周期中的
5、消耗,包括设计、制造、装配、检验、维护等消耗,强调“一次就达到目标”.虽然这样会增加产品设计阶段的成本,但能大大降低后续生产、维护过程[3]中的成本.据资料研究表明,生产成本的70%以上是在设计阶段决定的.所以,设计出最优的产品和过程,对降低成本有极其重要的意义.机械并行工程的应用研究主要有能够支持面向制造的设计和能够支持面向装配的设计的并行工程技[4]术研究.由于模具是一种集试制和最终产品为一身的工艺装备,具有经验性、多技术复合性以及对人的依赖性等特点,而其中注塑产品的形状尤其复杂多样,注塑模设计涉及面广,影响因
6、素非常多,使设[5]计经验成为决定注塑模设计成功与否的一个关键因素,而并行工程是在新产品开发过程中,把产品和它的生产支持过程中的因素并行加以考虑,从而加速新产品开发过程的系统化方法.因此,把并行工程与模具技术相结合,必将给模具技术带来巨大的进步.a收稿日期:1999203220作者简介:敬晓明(1975-),男,硕士生.从事专业:机械工程.©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.126华 北 工 学 院 学 报2000年第2期本文
7、研究的主要内容是:对并行工程思想指导下的注塑模CAD关键技术和应用技术进行研究,建立基于并行工程的注塑模CAD实施框架,探索并行工程应用于模具制造业的方法和途径.2 基于并行工程的注塑模CAD系统总体框架并行工程与传统产品开发方式的不同之处在于它把产品开发各个过程看成是一个集成的并发过程,[6]从全局优化的角度出发,实行该并发过程的实施和控制,从而改进产品的开发过程.为达到这一要求,就必须在对所研究的对象(产品或工程)设计ö制造的整个实际过程(系统)进行充分调查研究的基础上,[8]逐步建立反映设计ö制造系统信息活动
8、本质的目标、需求、功能和结构等并行集成框架.基于这种集成系统化设计方法,结合注塑模设计理论,构造了注塑模并行设计信息模型,如图1所示.注塑用户准则要求产品塑信息件注塑工艺性分析图建立产品模型设计设计加工准则经验条件成型材料及机械性能估算塑件体积和重量方案选择设备草图设计设计加工确定成型方案准则经验条件绘制方案草图塑计算(注射机选择校核、成型尺寸计件算、冷却系
