1、<p><b>　　理工學院</b></p><p>　　畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯</p><p>　　專 業(yè)： 高分子材料與工程 </p><p>　　姓 名： 范雅軒 </p><p>　　學 號： 08

2、L0603119 </p><p>　　外文出處： Science Direct </p><p>　　附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 </p><p>　　附件1：外文資料翻譯譯文</p><p>　　基于因特網(wǎng)的注塑模具智能設計系統(tǒng)</p>&l

3、t;p><b>　　摘要</b></p><p>　　互聯(lián)網(wǎng)和信息技術在近幾年的飛速發(fā)展為支持促進不同地理分布企業(yè)的協(xié)同產(chǎn)品的開發(fā)提供了一個解決方案。通過開發(fā)基于因特網(wǎng)的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)模塊的模具設計系統(tǒng)，我們可以找到促進注塑模具合作發(fā)展的行之有效的工具。本文介紹了注塑模具基于因特網(wǎng)的智能設計的一種原型。該系統(tǒng)的架構(gòu)包括一個嵌入網(wǎng)絡環(huán)境的交互式KB模具設計系統(tǒng)。采用人工智能技術的Java功

4、能的方法可用來發(fā)展網(wǎng)絡交互式計算機輔助設計系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，計算模塊、知識模塊和模具特點圖形生成模塊的功能集成在一個交互式模具CAD技術框架。該系統(tǒng)的知識基礎是通過互動過程訪問模具設計師而獲得，這樣也可以使他們自己的智慧和經(jīng)驗納入總的模具設計。該方法加快了設計進程，也促進了設計的標準化，從而加快了模具制造的的速度。我們用一個實際的案例研究來說明基于互聯(lián)網(wǎng)的模具設計系統(tǒng)（具體）操作。</p><p>　　關鍵詞：

5、因特網(wǎng) 基于知識的專家系統(tǒng) 注塑模具設計 合作</p><p><b>　　1、簡介</b></p><p>　　塑料，這是當今時代最多才多藝的一種材料，被廣泛應用在世界各地的許多產(chǎn)品中。由于它能夠生產(chǎn)復雜形狀的塑料部件，具有良好的尺寸精度和很短的生產(chǎn)周期，今天注射成型已成為塑料工業(yè)中用于制造塑料零部件最重要的工藝過程。然而，由于全球化的市場,短生命周期產(chǎn)品的開

6、發(fā),增加產(chǎn)品多樣化、高要求的產(chǎn)品質(zhì)量,當前塑料工業(yè)正處在巨大的壓力下。為了滿足上述要求，這種貿(mào)易采用各種先進的技術是非常重要的，這些技術包括信息和網(wǎng)絡技術、計算機輔助集成技術、并行工程、人工智能等等,有效幫助了注射模壓產(chǎn)品的發(fā)展。</p><p>　　在注塑成型中，為滿足產(chǎn)品質(zhì)量和高效的處理模具的設計是至關重要的。在大多數(shù)情況下,模具質(zhì)量負責經(jīng)濟學的整個過程。注塑模具設計包括廣泛的關于模具元件結(jié)構(gòu)和功能的經(jīng)驗知識

7、(啟發(fā)式知識)。如今，模具設計面臨的截稿壓力與日俱增并且設計本身主要是基于模具設計師的經(jīng)驗。模具設計師應具備深入和廣泛的經(jīng)驗,因為詳細的決定需要知識的各種參數(shù)之間的相互作用。不幸的是，對于這些經(jīng)驗豐富的設計師來說，要滿足不斷升級的市場需求是不可能的。因此,智能CAD工具可以協(xié)助模具設計過程中的各項任務，對于提高模具制造工業(yè)的生產(chǎn)效率非常重要。</p><p>　　全球制造業(yè)的發(fā)展趨勢在很大程度上是由互聯(lián)網(wǎng)，信息技

8、術與全球市場支撐的。如今，能夠普遍地看到，設計、制造和最終產(chǎn)品的裝配完成于座落在世界不同的地方公司。在產(chǎn)品開發(fā)過程中，涉及的各方面需要分享他們的專業(yè)知識和經(jīng)驗。當前網(wǎng)絡的發(fā)展和信息技術可以提供一個解決方案，來支持和共同促進在不同地理上分布企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)。開發(fā)一個基于因特網(wǎng)的智能模具設計系統(tǒng)，作為協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個模塊，它可以提供一個有效并且可行的工具，幫助小型和中型企業(yè)中注塑模具的協(xié)同開發(fā)，從而滿足當今全球市場競爭中的嚴格要求。&l

9、t;/p><p>　　本文提出了一個基于因特網(wǎng)的智能模具設計系統(tǒng)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術和知識為基礎的辦法。該系統(tǒng)可以縮短注塑模具的設計周期，可以有效地幫助小型和中等規(guī)模企業(yè)中注塑模具的設計和開發(fā)工作，從而緩解當前競爭激烈的世界市場中日益增長的壓力。本文的其余部分組織如下：2部分簡要介紹了注射模具設計；3部分介紹了前人在模具設計及相關領域的研究成果；基于互聯(lián)網(wǎng)的模具設計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)安排在第4節(jié)；5部分是結(jié)論。</p>

10、;<p><b>　　2、注塑模具設計</b></p><p>　　注塑模具的基本特征包括腔的數(shù)量和布局，進料系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，注射系統(tǒng)以及模具制造。圖1顯示了模具設計的一般程序。由圖我們可知，如何相互關聯(lián)的條件和邊界條件與次級條件必須滿足的主要功能。</p><p>　　模具設計的項目通常首先要考慮經(jīng)濟方面，即為了滿足交貨日期和其他要求，我們要考慮有多少

11、配件可以并且應該采用一模一腔的模式生產(chǎn)的問題。其次是考慮模腔的安排，這可能直接將便于注射的考慮在內(nèi)，隨后就是模具與熔體以及澆口質(zhì)量（數(shù)量，位置及澆口的形狀）之間的關系。進料系統(tǒng)容納來自注塑成型機的注射噴嘴的熔融物料，并將其分配到各個型腔中。為了消除模制過程中產(chǎn)生的熱量，我們有必要給模具提供一個冷卻系統(tǒng)。當制品在模腔中凝固并冷卻下來之后，我們通過注噴射系統(tǒng)將其從模腔中頂出。模具通常是由幾塊金屬板堆疊而形成的剛體構(gòu)成的。為了妥善運作，它必須

12、容納各種模具配件安置在合理位置。模具結(jié)構(gòu)通常涉及選擇標準模架和模具配件。復雜的塑料零件，其它一些機制如幻燈片，旋轉(zhuǎn)裝置等等，也可能參與模具整體結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖1 模具設計的一般程序</p><p><b>　　3、相關研究</b></p><p>　　許多研究已經(jīng)進行了模具設計，并且多年來相關領域都在應用計算機輔助技術。這些研究活

13、動范圍從研究模具設計的專業(yè)領域到研究模具設計作為一個整體的綜合性系統(tǒng)。我們可以將其廣泛的分為三個方面：功能性和初始模具設計；該算法自動生成模具；模具設計的系統(tǒng)發(fā)展。</p><p>　　惠和譚提出了基于掃描操作的啟發(fā)式操作方法用來開發(fā)用于確定脫模方向，分型線，側(cè)型芯等的自動化模具設計系統(tǒng)。黃等人用實體造型技術建立了模具板和標準模具零件庫。陳和劉已經(jīng)開發(fā)出了一種成本模型，這種模型描述了成本因素和產(chǎn)品開發(fā)活動之間的關

14、系以及它們與產(chǎn)品幾何之間的關系，來對注射成型進行成本效果設計。富等人提出一種高效的方法系統(tǒng)介紹了側(cè)凹特征的定義、分類、特征參數(shù)取值和注射模具設計系統(tǒng)中所有側(cè)凹類型的確認條件。陳等人提出了一種對于德克賽爾模具和難于決策的脫模方向的測定方法。李吉昌提出了一種神經(jīng)網(wǎng)絡的方法來模擬和優(yōu)化注塑模具澆口參數(shù)。李春雷采用基于特征的方法設計了模具成型的冷卻系統(tǒng)。鄭和李提出了注塑成型協(xié)同設計環(huán)境的一個框架，它指出各個區(qū)域分布的各學科設計人員可以相互合作。

15、馬等人運用面對對象的方法對塑料注射模具設計的標準組件庫的發(fā)展進行了描述。婁和李沒有運用二維圖紙的標準方法，而是提出了一套用三維實體模型提供初步設計的方法。Ashaab等人描述了配套的塑料工程開發(fā)體系，通過互聯(lián)網(wǎng)的注射模具協(xié)作設計，促進了注塑成型信息和知識在感興趣的人之間的分享。李等人運用圖像技術發(fā)展了一種啟發(fā)式搜索算法，使得塑料</p><p>　　近年來，研究人員已經(jīng)開始采用基于知識的方法來解決注塑成型及模具設

16、計問題。DTMOULD-1是一個注塑模具成本估算知識庫系統(tǒng)。EIMPPLAN-1將可塑性納入了配件設計的考慮之中你，并記載了注塑模具配件理論設計的發(fā)展。為了注塑模具設計，我們開發(fā)了CADFEED。然而，這些限制了特殊區(qū)域或簡單部分的設計，而且不夠成熟，但對于一般的模具設計則足夠?qū)嵱昧?。Bozdana和Eyercioglu 開發(fā)了一個專家系統(tǒng)用來測定熱塑性材料注塑成型參數(shù)。Chanetal提出了一個基于知識的計算機輔助設計的基本結(jié)構(gòu)來輔助

17、注射模具設計系統(tǒng)，它覆蓋了模具設計流程和模具知識管理。從以上的回顧可以看出，大多數(shù)以前的工作，認為只有總體設計的某些方面和其中一些太過理論化而不能應用于實際模具設計，它涉及大量關于模具功能和結(jié)構(gòu)的實用知識，人類啟發(fā)式知識和經(jīng)驗型知識。KB系統(tǒng)已表現(xiàn)出極大的潛力，協(xié)助設計師與用于概念化設計的計算機設計系統(tǒng)相互作用，并且采用具有廣泛分析手段的工程法則幫助完成最終工程模具設計。此外，對于注射模具設計在基于網(wǎng)絡的智能系統(tǒng)方面仍然有相對較少的研究

18、工作。</p><p>　　4.基于互聯(lián)網(wǎng)的模具設計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　目前，大多數(shù)計算機輔助設計系統(tǒng)只提供幾何建模功能，方便模具設計繪制草圖，并不提供模具設計師必要的知識來開發(fā)優(yōu)秀的模具設計。傳統(tǒng)計算機輔助工程軟件包的優(yōu)勢在于密集信息問題的數(shù)據(jù)處理或?qū)γ芗交瘑栴}的數(shù)量控制。前者

19、包括計算機輔助繪圖和圖形、數(shù)據(jù)減少和轉(zhuǎn)變；而后者涉及數(shù)字建模與分析。然而，在設計上的問題，尤其是在模具設計中，會涉及到一個模具功能和結(jié)構(gòu)的大量實用知識。因此，傳統(tǒng)的計算機輔助設計技術不適于處理啟發(fā)式和經(jīng)驗型知識，這在模具設計問題中是至關重要的。一般來說，對于模具設計，KB系統(tǒng)較傳統(tǒng)計算機輔助設計系統(tǒng)的優(yōu)勢在于它表述明確是一個知識機構(gòu)的操作系統(tǒng)，代表著人類的智慧。</p><p>　　基于網(wǎng)絡的模具設計系統(tǒng)利用互聯(lián)

20、網(wǎng)技術和基于知識的方法可以提供一個有效可行的工具，幫助小型和中型企業(yè)中注塑模具的協(xié)同開發(fā)，從而滿足當今全球市場競爭中的嚴格要求。此外，一貫需要檢查和更新信息，來確保數(shù)據(jù)的準確和更新，因為模具制造商和標準元器件供應商要不斷改進和升級他們的設備和工藝。通過充分利用快速發(fā)展的計算機網(wǎng)絡和信息技術的優(yōu)勢，基于互聯(lián)網(wǎng)的模具設計系統(tǒng)可以有能力不斷的更新和升級大量關于注射模具設計的信息，這種方式迅速便捷。</p><p>&l

21、t;b>　　4.2 系統(tǒng)架構(gòu)</b></p><p>　　圖2基于互聯(lián)網(wǎng)的模具設計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　根據(jù)實際模具設計程序和在這一階段需要考慮的問題，推薦基于互聯(lián)網(wǎng)的智能注射模具設計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。它的組成是將基于知識的模具設計系統(tǒng)嵌入一個基于互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境。模具設計通常涉及復雜和多元相關的設計問題，因此缺乏一個完整的定量化和結(jié)構(gòu)化的方法?，F(xiàn)有的方法將完整

22、的設計問題打破成一系列子問題，并且為這些字問題的解決方案發(fā)展知識基礎。所有的設計活動是有組織的七個功能模塊，它們是型腔布局設計、進料設計、散熱設計、模具制造、模具頂出設計、模架的選擇和標準件的選擇。這些模塊用于生成功能設計包括型腔布局設計、進料設計、冷卻回路、注射裝置、模具結(jié)構(gòu)和選擇標準模架及配套元件包括：登記環(huán)、導套、導柱、扣件等。</p><p><b>　　5.結(jié)論</b></p

23、><p>　　本文介紹了針對注射模具設計原型網(wǎng)絡智能系統(tǒng)的開發(fā)。該系統(tǒng)架構(gòu)包括一個交互式KB模具設計系統(tǒng)，其被嵌入一個網(wǎng)絡環(huán)境。一個Java功能的解決方案與人工智能技術結(jié)合起來是用來建立這樣一個網(wǎng)絡的交互式計算機輔助設計系統(tǒng)。模具設計通常涉及復雜、多元相關的設計問題并且缺乏一個完整定量而且結(jié)構(gòu)化的方法。本方法將完整的設計問題分解成若干個子問題并且為這些子問題的解決方案開發(fā)基礎知識。該系統(tǒng)可以合并為協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一

24、個模塊，提供一個有效可行的工具，幫助小型和中小型企業(yè)注射模具的協(xié)同設計和開發(fā)工作，從而在競爭激烈的全球市場中滿足嚴格的要求。</p><p>　　附件2：外文原文（復印件）</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The rapid growth of Internet and information tech

25、nologies in recent years provides a solution to support and facilitate collaborative product developments among different geographically distributed enterprises. An effective and feasible tool to aid the collaborative de

26、velopment of injection moulds can be realized by developing an Internet-based mould design system as one of the modules of a collaborative product development system. This paper presents a prototype Internet-based intell

27、igent desig</p><p>　　1. Introduction</p><p>　　Plastic, which is one of the most versatile in the modern age, is widely used in many products throughout the world. Due to its ability to produce c

28、omplex -shape plastic parts with go od dimensional accuracy and very short cycle times, injection moulding has become the most important process for manufacturing plastic parts in the plastic industry today. However, t

29、he current plastics industry is under great pressure, due to the globalization of the market, the short life cycle of pro duct devel</p><p>　　In injection moulding, the design of a mould is of critical impor

30、tance for pro duct quality and efficient processing. In most cases, quality of mould is responsible for the economics of the entire process . Injection mould design involves extensive empirical knowledge (heuristic knowl

31、edge) about the structure and functions of the components of the mould. Nowadays, mould design faces with increasing deadline pressures and the design its elf is predominantly ba sed upon experience of the mould des</

32、p><p>　　The growing trend in global man ufacturing is to a large extent supported by Internet, information technologies and global marketing. Nowadays, it is common to see that design, manufacturing and final a

33、ssembly of a product are made in companies located in different parts of the world . The various parties concerned would need to share their expertise and experiences during the product development process . The current

34、progress of Internet and information technologies can provide a solution to su</p><p>　　This paper presents an Internet-based intelligent mould design system using Internet technology and knowledge- based ap

35、proach . The system can shorten the design cycle of injection mould and can effectively aid the design and development works of injection moulds in the small- and medium -sized enterprises to meet the increasing pressure

36、 of the current competitive world market . The rest of the paper is organized as follows. Section 2 gives a brief introducion of injection mould design. Section </p><p>　　2. Injection mould design</p>

37、<p>　　Fig. 1. The general procedure of mould design[1].</p><p>　　The basic features of an injection mould consist of cavity number and layout , feed system, cooling system, ejection system and mould co

38、nstruction. Fig. 1 shows the general procedure of mould design[1]. It can be seen that how interrelated the conditions are and which boundary and secondary conditions have to be met by the main functions. A mould design

39、project normally starts with economic considerations , namely the question of how many parts can and should be produced in one mould in one shot</p><p>　　3. Related research</p><p>　　A number of

40、 research activities have been carried out on mould design and its related field over the years using computer -aided techniques. These research activities range from studying specific areas of mould design to investigat

41、ing mould design as a whole integrated system. They can broadly be classified into three areas: the functional and initial mould designs ; the algorithms to automate mould generation ; and system development of mould des

42、ign. Hui and Tan [2] presented a heuristic search</p><p>　　Researchers have started to adopt a knowledge-based approach to solve the injection moulding and mould design problems in recent years. DT MOULD -1

43、[14] is a KBS for of injection moulds cost estimation . EIM PPLAN-1 [15] incorporated mouldability considerations into part designs and addressed the conceptual design development of injection-moulded parts . CADF EED [1

44、6] was developed for injection mould design. They are, however, limited to specific design areas or simple parts, and are not mature</p><p>　　From the above review it can be seen that most of the previous wo

45、rk consider only certain aspects of the total design and some of them are too theoretical to be applied for practical mould design which involves a substantial practical knowledge component about functions and structure

46、of a mould, human heuristic knowledge and empirical type of knowledge. The KB system has demonstrated great potential to assist the designer to interact with a CA D system for conceptualized design as well as the fi</

47、p><p>　　4. Architecture of the Internet-based mould design system </p><p>　　4.1. Overview</p><p>　　At the present time, most CAD systems provide only the geometric mo delling functions

48、 which facilitate the drafting operations of mould design, and do not provide mould designers with necessary knowledge to develop good mould designs . Conventional computer-aided engineering packages are usually good at

49、data processing for information-intensive problems or at number manipulation for formulation-intensive problems. The former comprehends the computer -aided drafting and graphics, and data reducti</p><p>　　An

50、 Internet-based mould design system using Internet technology and knowledge-based approach can provide an effective and feasible tool to aid the collaborative development of injection moulds in the small- and medium-size

51、d enterprises to satisfy the stringent requirements of nowadays competitive global market. Moreover, there is a consistent need to check and update the information to ensure that the data is accurate and updated as mould

52、 manufacturers and standard components suppliers continual</p><p>　　4.2. System architecture</p><p>　　Based on the practical mould design procedures and the issues to be considered in this stage

53、 , the architecture of an Internet-based intelligent injection mould design system is proposed as shown in Fig. 2 . It consists of a knowledge-based mould design system embedded in an Internet-based environment. Mould de

54、sign generally involves complex and multi-related design problems and thus lacks a complete quantitative and structured approach. The present methodology has involved breaking down the com</p><p>　　The devel

55、opment of a prototype Internet-based intelligent system for injection mould design has been described in this paper. The architecture of the system consists of an interactive KB mould design system embedded in an Interne

56、t environment. A Java-enabled solution together with artificial intelligence techniques is employed to develop such a networked interactive CAD system. Mould design generally involves complex and multi-related design pro