基于模型推理的注塑模设计系统的研究与开发

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要塑料注射成型指塑料原材料经注塑机熔融塑化并注入模具，在模具中固化后脱模成为制品。由于注塑模具有高效率、制品精度高等特点，适用于成型形状复杂、尺寸准确的产品，以及大批量的生产方式，应用广泛，已成为塑料成形技术不可缺少的重要加工手段之一。注塑模设计是一个复杂的过程，严重依赖于设计者的经验，如何提高设计智能化程度一直是注塑模CAD领域的研究重点。基于模型推理(Model．BasedReasoning，MBR)是构建知识系统推理机制的一种方法，可以将基于模型推理技术集成于注塑模CAD设计软件

2、，使设计软件具有一定智能，提高设计效率，因此本文的研究具有重要的理论意义和应用价值。分析了注塑模CAD的国内外现状、当前常用的一些注塑模CAD技术，阐述了MBR基本原理与实现技术及其在模具行业中应用的可行性。(分析系统开发要求，建立了MBR的注塑模设计系统的总体框架图、组织模型，清晰地表达了系统的活动和数据流以及它们之间的关系，为系统的实现奠定了基础。组件模型是基于模型推理设计中模块模型变动性的前提条件，采用特征技术与约束技术建立起组件特征约束模型，使组件模型具有良好的变动性，从而支持模块模型的变动性。分析了模

3、块模型的信息需求，并具体阐述了产品组件信息、层次信息以及装配关系的表达方法。分析了产品模型中的设计参数类型和约束种类。在模块模型分类的基础上，着重探讨了实体模块模型的具体建立方法。提出了以约束指定法和真接输入法两者相结合的综合模块建模方法，最终形成约束驱动的产品模块模型。分析了设计约束网络的形成和特点，然后利用设计问题不完全耦合的特点，采用了规约分解的思想，并在图论和组合论的基础上，完善了设计约束网络求解规划的方法。该方法综合采用了顺序求解和规约分解的方式，降低了需要求解的方程组的规模，使得求解效率得到显著提高

4、。分析并构造了注塑模数据库的组织结构，明确了参与实例检索的项目内容，给出了实例检索的分层检索过程，对实例相似性进行研究，给出了相似度计算公式。阐述了数据库的管理与维护内容及要求。、在上述理论研究的基础上，基于Windows的Pro／EngineerCAD平台，采用c语言与Pro／Engineer二次开发工具ProToolkit，结合Access数据库进行二次开发，实现了图形界面及结果三维显示。最后，对基于模型推理的注塑模设计系统进行了实例测试，展示了系统运行的功能。通过实例证明本文提出的设计思想和技术路线是可行

5、的。、———／一一一关键词注塑模具设计模型推理知识系统智能设计圭塑奎望奎兰堡主堂堡堡奎ABSTRACTPlasticinjectionmoldingisacyclicalprocessinwhichplasticfeedstockismeltedandpressurizedintothemoldcavity,thensolidifiedtoproducethreedimensionpartsBecauseinjectionmoldinghassuchcharacteristicsashighefficiency

6、,goodprecision，etc，itisapplicabletoformproductswhichhavecomplicatedshapeandexactdimensions．iSapplicabletovolume．produce．Ithasbeenoneoftheindispensable，importantprocessingmethods．Duetothecomplexityofinjectionmoldingandthegreatdependenceondesigner’Sexperience，

7、howtoimprovethelevelofintelligentdesignhasbeentheemphasesintheinjectionmoldingCAD(ComputerAidedDesign)field．Model—BasedReasoning(MBR)technologyisintroducedtodesignsystem，SOthisThemajorcontentsofthedissertationincludesasfollows：Thedomesticandabroadapplication

8、anddevelopmentofinjectionmoldingCADareanalyzedindetail．MBRtechniqueandtheappliedfeasibilityinthemolddesignfieldarestudiedindetail，Therequirementsofthesystemareanalyzed，thestructureframeworkofthe