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射出模具數(shù)字化設(shè)計(jì)與智能制造技術(shù)概述 在中國(guó)制造行業(yè)高速發(fā)展過(guò)程中，射出模具數(shù)字化設(shè)計(jì)與智能制造逐漸成為當(dāng)前制造行業(yè)中的主流，被現(xiàn)階段世界各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家所推廣。近年來(lái)，中國(guó)模具制造行業(yè)積極推動(dòng)射出模具數(shù)字化與智能制造技術(shù)，能夠有效地滿足模具制造行業(yè)的發(fā)展需求，是保證模具制造行業(yè)朝著智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

基于模具制造業(yè)發(fā)展形勢(shì)，需要積極研究和應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)與智能制造技術(shù)，將相關(guān)技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)信息化技術(shù)的結(jié)合，打造模具設(shè)計(jì)與制造的系統(tǒng)化平臺(tái)，從而提升模具設(shè)計(jì)與制造的智能化與數(shù)字化水平，以模具數(shù)字化設(shè)計(jì)、智能化制造促進(jìn)高新技術(shù)科學(xué)應(yīng)用，推動(dòng)模具制造行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展[2-4]。

VISI軟件為2023年和2024年省賽提供數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造賽項(xiàng)技術(shù)支持，一直在大力支持教育行業(yè)，為模具企業(yè)培養(yǎng)輸送模具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與制造人才。本期內(nèi)容為大家展開(kāi)分析講解VISI軟件在國(guó)賽中的模具設(shè)計(jì)常規(guī)流程，由于模具設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容很多，我們將分為多期篇幅更新，敬請(qǐng)關(guān)注。

為助力院校教師與企業(yè)工程師掌握智能制造核心工具，?？怂箍倒I(yè)軟件正式啟動(dòng)2025年“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造”暑期師資研修項(xiàng)目（模具方向）。本項(xiàng)目將聚焦VISI設(shè)計(jì)及零件基礎(chǔ)建模、加工及模流分析等核心內(nèi)容。6天密集研修，覆蓋從塑膠/沖壓產(chǎn)品設(shè)計(jì)、注塑成型分析、模架與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、料帶設(shè)計(jì)到銑削加工的體系化深度培訓(xùn)。

圖１：模具管理全流程 模具管理的全流程項(xiàng)目啓動(dòng)與需求分析在項(xiàng)目啓動(dòng)之初，我們會(huì)與客戶進(jìn)行深入的溝通，了解產(chǎn)品的具體需求，包括形狀、尺寸、功能以及預(yù)期的生產(chǎn)量等要素，進(jìn)行DFx分析，確定客戶需求的關(guān)鍵部分一致。 模具設(shè)計(jì)：借助模流分析模具設(shè)計(jì)是整個(gè)流程的核心。我們的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并借助模流分析技術(shù)預(yù)測(cè)塑料的填充、冷卻和收縮過(guò)程。

而為了分析不同澆口設(shè)計(jì)和產(chǎn)品厚度不均勻?qū)α鲃?dòng)行為和發(fā)泡特性影響，因此采用Moldex3D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬。效益 模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度吻合，達(dá)成虛實(shí)整合 產(chǎn)品重量減輕10%以達(dá)到產(chǎn)品輕量化 實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)品輕量化和了解FIM制程案例研究在傳統(tǒng)制鞋產(chǎn)業(yè)中，鞋墊通常由塑膠和化學(xué)發(fā)泡劑倒入模具中制成，制造與材料成本較高。

智能設(shè)計(jì)能力：模流分析與模具設(shè)計(jì)一體化改造，并且建立企業(yè)之材料數(shù)據(jù)庫(kù)與成型機(jī)臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)；智慧射出能力：運(yùn)用先進(jìn)的物聯(lián)技術(shù)將真實(shí)成型機(jī)、周邊裝備的工藝參數(shù)與模流分析、模具設(shè)計(jì)工具軟件形成數(shù)據(jù)循環(huán)，提供穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量的管控，同時(shí)為后續(xù)人工智能計(jì)算奠定基礎(chǔ)；模具智造能力：運(yùn)用數(shù)字化流程將模具設(shè)計(jì)、零件加工、模具組立、質(zhì)量管理等任務(wù)的細(xì)節(jié)，在先進(jìn)工業(yè)軟件的協(xié)助下，有序地進(jìn)行作業(yè)。

更多內(nèi)容歡迎進(jìn)入店鋪搜索 二、智慧設(shè)計(jì) ??如何預(yù)測(cè)壓縮成型的纖維導(dǎo)向??射出模具數(shù)位化設(shè)計(jì)與智能制造技術(shù)研究??模具標(biāo)準(zhǔn)件承壓板參數(shù)化設(shè)計(jì)??模具設(shè)計(jì)的最新發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用??CAD與CAE融合之縮短成型周期改善翹曲??智能模具加工-無(wú)縫轉(zhuǎn)檔與分析??夯實(shí)模具標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)，邁向智能化高效設(shè)計(jì)??整合智能設(shè)計(jì)與

、質(zhì)量、成本、加工工藝，同時(shí)也決定了射出生產(chǎn)的穩(wěn)定性、效率和成本。

夯實(shí)模具標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)，邁向智能化高效設(shè)計(jì) ■青島維特信息科技有限公司 / 張祥富 經(jīng)理 前言 模具設(shè)計(jì)是模具整個(gè)制造過(guò)程的源頭，模具設(shè)計(jì)決定了模具制造的效率、質(zhì)量、成本、加工工藝，同時(shí)也決定了射出生產(chǎn)的穩(wěn)定性、效率和成本。

圖4 數(shù)字化智能車間系統(tǒng)架構(gòu)圖結(jié)束語(yǔ)本文分析總結(jié)了沖壓車間現(xiàn)今較為先進(jìn)的數(shù)字化智能技術(shù)，包含了沖壓車間先進(jìn)檢測(cè)、自動(dòng)視覺(jué)及自動(dòng)入庫(kù)等硬件設(shè)施方面的技術(shù)，也包含了數(shù)字化建模及仿真、數(shù)字化智能軟件系統(tǒng)等軟件方面的技術(shù)。

我們藉由工業(yè)4.0里虛實(shí)整合的概念，理解在射出成型制程中，機(jī)臺(tái)的作動(dòng)與產(chǎn)品質(zhì)量息息相關(guān)。準(zhǔn)確的模流分析必須考慮機(jī)臺(tái)作動(dòng)，包含射出時(shí)螺桿的加減速、轉(zhuǎn)保壓時(shí)的機(jī)臺(tái)響應(yīng)、以及機(jī)臺(tái)避免射壓過(guò)高時(shí)的保護(hù)行為等。目前射出成型設(shè)備以射出機(jī)為核心，因此工業(yè)4.0中的智能機(jī)械多應(yīng)用在射出機(jī)的設(shè)計(jì)，包含：一、射出機(jī)回傳各類生管訊息；二、射出機(jī)及周邊輔機(jī)間的信息交換；三、制程工藝上的智慧調(diào)適。

這些應(yīng)用不僅提升了射出成型的生產(chǎn)效率，還促進(jìn)了整體工廠向智慧化方向的轉(zhuǎn)型，使得制造業(yè)在成本控制和質(zhì)量管理方面具備更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力?？偟膩?lái)說(shuō)，AI技術(shù)在射出成型領(lǐng)域中的應(yīng)用，正在改變傳統(tǒng)制造方式，為工程師提供了更多的可能性，從而推動(dòng)了工程和制造領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展，使得生產(chǎn)過(guò)程更加智能化、高效化。未來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，AI將在這一領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用，并創(chuàng)造出更大的價(jià)值。

在擁有先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和數(shù)字化管理系統(tǒng)的很多企業(yè)中，研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)甚至成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸?，F(xiàn)在已經(jīng)到了研發(fā)提能提效迫在眉睫的時(shí)候，而以智能化設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)的研發(fā)數(shù)字化轉(zhuǎn)型將會(huì)是有效的方法之一。l 算法生成任意復(fù)雜度的幾何建模隨著增材制造技術(shù)的進(jìn)步，很多具有優(yōu)秀性能的結(jié)構(gòu)可以用在產(chǎn)品中。傳統(tǒng)CAD交互式建模方式很難畫出形狀復(fù)雜或不規(guī)則結(jié)構(gòu)。

由于Moldex3D掌握材料物性、真實(shí)3D網(wǎng)格以及射出機(jī)特性的技術(shù)能力，并應(yīng)用大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning)提供成型條件智能模擬，可以實(shí)現(xiàn)智能注塑無(wú)憂生產(chǎn)的兩個(gè)愿景：「T0量產(chǎn)」與「生產(chǎn)監(jiān)控」。啟動(dòng)智能注塑的關(guān)鍵CAD/CAE一站式模擬平臺(tái)推進(jìn)智能化發(fā)展的首要條件在于軟硬件的訊息整合。

雖然射出成型是在1945 年二戰(zhàn)之后才開(kāi)始大量的流行，但因?yàn)樗苣z原料的進(jìn)度使射出技術(shù)也日新月異的推進(jìn)，而金屬射出成型自然是藉由射出技術(shù)所擴(kuò)展的，因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質(zhì)就變得非常重要，正好我在學(xué)生生涯的學(xué)習(xí)都派上用場(chǎng)。兩個(gè)靈魂──喂料與模具MIM 最重要的兩個(gè)靈魂在于喂料與模具，而靈魂的連接器就是射出成型機(jī)，這是近五年與邱博到處當(dāng)顧問(wèn)服務(wù)客戶所得到的重要說(shuō)法，如下說(shuō)明。

圖1：生成式射出成型多質(zhì)量預(yù)測(cè)之示意圖實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與流程本研究細(xì)分為三個(gè)主要部分：「射出成型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)」、「資料前處理」，以及「生成式人工智能預(yù)測(cè)」。射出成型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段本研究采用田口方法進(jìn)行模流分析。具體進(jìn)行兩次的L27田口實(shí)驗(yàn)，共計(jì)54個(gè)模次。在每個(gè)模次中，設(shè)置4個(gè)感測(cè)節(jié)點(diǎn)，以擷取壓力數(shù)據(jù)、塑件尺寸（圖2），以及流道和塑件的總重量。

圖1：生成式射出成型多質(zhì)量預(yù)測(cè)之示意圖實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與流程 本研究細(xì)分為三個(gè)主要部分：「射出成型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)」、「資料前處理」，以及「生成式人工智能預(yù)測(cè)」。 射出成型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段 本研究采用田口方法進(jìn)行模流分析。具體進(jìn)行兩次的L27田口實(shí)驗(yàn)，共計(jì)54個(gè)模次。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)智能維護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)學(xué)合作中心共同主任李杰博士，也是輔導(dǎo)Moldex3D進(jìn)行制造服務(wù)創(chuàng)新的顧問(wèn)，在工業(yè)大數(shù)據(jù)(2016)書中提到 Cyber-Physical System 的概念，「從實(shí)體空間對(duì)象、環(huán)境、活動(dòng)中大數(shù)據(jù)的擷取、儲(chǔ)存、建構(gòu)模型、分析、挖掘、評(píng)估、預(yù)測(cè)、優(yōu)化、協(xié)同，并與對(duì)象的設(shè)計(jì)、測(cè)試和運(yùn)作性能特征相結(jié)合，產(chǎn)生與實(shí)體空間的深度融合；進(jìn)而透過(guò)自我感知、自我記憶、自我認(rèn)知、自我決策

對(duì)于實(shí)現(xiàn)模流分析與實(shí)際生產(chǎn)機(jī)臺(tái)的虛實(shí)整合(Cyber-Physical System, CPS)達(dá)到數(shù)字分身(Digital Twin)，關(guān)鍵在于射出成型機(jī)的特性分析，這包括測(cè)量機(jī)臺(tái)在實(shí)際運(yùn)作時(shí)的關(guān)鍵參數(shù)并收集機(jī)臺(tái)響應(yīng)數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)機(jī)臺(tái)參數(shù)的分析，將這些參數(shù)導(dǎo)入模流分析軟件，提高模流分析中成型條件與射出成型機(jī)成型條件的吻合度，使分析結(jié)果更貼近實(shí)際情況。