加工与应用注塑模具人技术的基础研究轩景泉连建设吉林业大学材料丁程系，1春，30025对注喈模具算机辅助设计计算机辅助制造的开发3应圯项1进行前期基础研究，引人厂并行工程的概念，住综介考虑模具设汁过程中的各种费用基础上提出确定*经济型腔目标函数方法，为后续应用研究打下基伴随着工业的发展以及自然资源的减少，原材料价格不断上涨的趋势益明显，如何充分利用资源降低消耗实现低投人高产出，即经济性的问题越来越突出地摆在了人们的面前。这也成了生产厂家提高自身在社会商品经济中的生存能力的必要条件。

　　模具行业在模具钢材价格不断上涨工时费用渐升高的情况下，应该摒弃以往只关心模具而忽视对象的管理方式，应把用户的利益放在重要位置来考虑，使用户在模具极限寿命内完成其额定功能，逐步形成产品的1种生产合理化的体系。这样可以把模具的造价降至*低，使模具厂家不但提高了自身的设汁生存能力，也对传统的管理方式进行了改革。

　　1注塑模具计算机辅助设计计算机辅助制造中并行工程的概念整个注塑模具040系统的开端和基础是*经济型腔的构造以及整个注塑模具入02胗系统框架各个模块之间的信息流传递方法数据文件类型及格式和库文件类型及格式等。本文就*经济型腔问题进行讨论。

　　般注塑模具厂家确定注射模具的*经济型腔数的方法是用注射机的某些特征参数例如注射机的注射量或注射容积等和塑件相应的特征参数例如塑件的质量或体积等采用定的函数转换而得到的，我们的确定方法虽然符合模具的功能要求，但并没有考虑到不同机器之间的些差别机器的折旧费维修和运转费等以及定货数量等问题，所以这样确定的型腔数并不能使得每个成品塑件的价格为*低。并行工程的概念就是使得设计者初期就应考虑到与模具设计整个生命周期中相关联的所有因素，包括质址成本进度和用户的要求，抛开长期以来产品开发工作直采用顺序工程即串行设计的方法，把前期的概念设计阶段和各种后续开发过程的因素综合考虑，从而可以及早地发现和更正设计中出现的问题，这样就可以缩短设计时间，提高设计质量和效率，*终降低产品成本来提高产品的竞争力21.

　　并行丁程是计算机集成制造肘的1种优化运行哲理，是汁算机集成制造系统的1种优化运行的工作模式31采用此种模式，在现代化的注塑模具牛产中，通过考虑与确定型腔数有关的因素来设计型腔数，这样得到的型腔数使得每个塑件的费用*低，称之为*经济型腔数称每个型腔为*经济型腔。

　　2传统注塑模具设计中型腔数目的确定方法在传统模具设计过程中，设计者般是根据注射容量与塑件的体积来确定腔数，然后根据注射机的注射压力及锁模力来校核所确定的型腔数是否合理，即电力学院，主要从事注塑模具01技术开发与应用研究工作式中，户牛为注射型腔所承受的*大压力，户为注射机的额定注射压力减去塑料熔体经过流道的压力降；户为注射型腔所承受的*大压力贼为注射型腔在锁模方向的投影户琐为锁模力。

　　根据以上公式设计出的型腔数仅仅考虑了注射机的某些参数和塑件些特征参数的影响而未考虑到其他因素的影响，如模具费用材料费用零件订购数量机器小时费用等，所设汁出的塑腔数虽然符合功能的需要但未必是*经济的。；这就需要在设计初期就考虑这方面的要求，文献本的影响越小。

　　3*经济型腔数的确定塑件的成本尽可能低时，生产是*经济的。要想确定*经济型腔数，就需要广泛考虑各种费用，如利用注射机生产塑件的费用模具加工费用其中包括与型腔加工尤关的各种零件的加丁和模具型腔的加工以及材料费用受市场影响的各种无形损耗如通货膨胀产品的滞销等。

　　3.1利用注射机生产塑件的总费用规格虽然相同但不同厂家生产的注射机在价格上和能耗方面存在很大的差异，如果把机器运转费用仅仅作为机器特定参数如规格的函数进行计算，必定会产生不确定的结果，因此作出经济型腔数的估价是不能完全令人满意的考虑到这些情况，必须采用更精确的计算，计算应考虑到生产中所需要的各种费用如机器的运转费用材料的加工费用等。

　　机器的运转费用包括1机器的折旧费它是买价与时间使用率的函数；2能耗费；3维修和运转费；4日常开支供暖照明原材料加工行政费用等；5工资。

　　在计算时，要进行定的转换，把它们的各项指标综合评定，成为定值，即把以上指标进行量化2令0代注射机的某些特征参数对于塑料注射机来说，代注射量注射容积，或锁模力，9代塑件相应的特征参数质置体积或塑件成型所需的压力，因此，得出可能的型腔数为应在设计初期就考虑塑件的定货数量设斤为塑件总生产数呈，则生产所需的周期为如果开模合模1个周期时间为秒，则完成塑件定货数量所需要的生产时间为如果注射机的运转费用为扒元时，那么利用注射机生产塑件费用不包括原料费用1为3.2模具的加工总费用模具的加工总费用由2部分组成，为除去受型腔数量影响的制造费用的模具标准和非标准零件费用为，以及制造模具成型零件的费用为1=心1.心。1为制造1个型腔的费用，1为模具型腔的数量，则模具的加工总费用为。

　　根据以上所讨论的内容，对于某1种塑件不包括原料的费用的生产费用尺为3.3*经济型腔数的数学模型的建立为使得塑腔数为*经济，可以采用2种方法1根据型腔*经济性的要求来选择*合适的加工设备；2根据现有设备的要求来选择*经济的型腔数。

　　要想得到*经济的型腔，需采用*经济的注塑设备，可以根据对塑件的要求来选择*合适的设备进行加工。就是根据型腔*经济的要求来选择使用的机器。

　　在式8中，机器单位运转费用6为定值；如果加工型腔的方式确定，那么制造1个型腔的费用也是定值模具零件制造费用定值或受型腔数的影响较小。以上3项可以作为常量进行处理，则尺只是变量的函数，那么按照极值的概念，当1尺=0时，费用为*经济。对于式8，如果使得费用为*少，有600xy2，=O对上式进行整理，得当某1种指定的塑件选定*经济注塑设备时，只需找出值较为接近的那种注射机，此台机器就是生产这塑件的*经济设备。当然，如果由于某种技术上的原因，如机器模板尺寸太小，使所选的设备不实用，那么就需放弃前面所选的设备，从公式3开始进行重新选择，立到合适为止，这在计算机辅助设计中是很容易实现的以上方法是根据塑件来选择机器的，而我国很多工厂般是根据特定的注射机来确定型腔数的，这样，在式8中9就变为自变量，令要想制造的型腔数为*经济，只要dKdX=0则当型腔数符合式时，所得到的型腔数是*经济的。

　　3.4*经济型腔数的数学模型在注塑模0肘中的应用设计中，其中有许多与加工时间无关的变量如注射机性能参数注射机运行费用模具材料费用标准零部件费用塑料参数等，这就需要预先建立各种数据文件及标准或变参量的零件库，对手册中的数据进行程序化处理或公式化处理，对形文件进行参数化处理，建立统的注塑模具0入0系统数据文件标准，为后续工作打下基础。

　　在模具设计初期，参数良1和值是不能够确定的，在数控机床上进行实际运行也是不现实的，但先进的人1处理软件如15为解决这类问题提供了非常好的手段，在人1软件上可以大致模拟出加工模具所需要的时间，这样就可以知道数控加工的费用。设首先制造具有1个型腔的模具，在A软件上可以算出需要的加工时间，并且可以知道各种加工机床和数控机床的单位时间的费用则加工费为5另外，还可以利用计算机算出材料的体积，从而可以知道材料费用，以上费用相加，再乘以1个加权系数考虑任务的缓急，由软件管理者按市场的具体情况来确定久则可大致估计出参数反的值。

　　这样就可以编制*经济型腔的优化处理程序。

　　4结语并行工程是现代生产技术发展的1个重要的方向，本文把并行工程的概念应用于注塑模具ADA系统中，在模具设计的初始阶段就考虑加工材料及设备运行等费用，从而使得*终生产的成本为*低，节省了能源，提了生产效率。

　　2许维胜，吴启迪，萧蕴诗。并行工程研究现状与问题。控制3唐荣锡。梢遛说技术。北京北京航空航天大学出版社，