基于協(xié)同設(shè)計(jì)的塑料模具設(shè)計(jì)的探討

柯志洪

摘要全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，國(guó)與國(guó)之間的聯(lián)系日益密切，國(guó)家間的交往已經(jīng)不僅僅滿足于依靠電話、電視或者多媒體技術(shù)來傳達(dá)各種指令和通知各種事項(xiàng)，更加不能夠反映這日益變化的時(shí)代。如今，高速處理器件、海量存儲(chǔ)設(shè)備、寬帶通信技術(shù)等飛速發(fā)展，為人們的交流和交往提供新的研究領(lǐng)域——計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)，這一理念同樣在其他領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用，本文我們將重點(diǎn)探討基于協(xié)同設(shè)計(jì)的塑料模具設(shè)計(jì)，研究協(xié)同理念如何應(yīng)用到塑料模具的設(shè)計(jì)中。

關(guān)鍵詞：協(xié)同設(shè)計(jì)、塑料模具、設(shè)計(jì)探討、感知

傳統(tǒng)的塑料模具的設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，人員眾多，工序復(fù)雜，但是協(xié)同設(shè)計(jì)為其開辟了新的道路，省時(shí)省力，促進(jìn)塑料模具設(shè)計(jì)之路的發(fā)展。實(shí)現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)，就可以使項(xiàng)目流程設(shè)計(jì)管理更具高效、精準(zhǔn)、便捷和迅速；而塑料模具設(shè)計(jì)的管理則要實(shí)現(xiàn)快速、方便、共享和安全，只有真正實(shí)現(xiàn)上述兩方面的管理目的，才可以稱得上是實(shí)現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)。它在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的核心部分的管理和支持，可以促進(jìn)各部門之間的交流和合作，項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)者和管理者可以有效、便捷的了解每一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的進(jìn)度，掌控全局，而設(shè)計(jì)人員方便管理圖檔，共享資源，從而全面的實(shí)現(xiàn)了整個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作效率和工作質(zhì)量的提高，直接提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

一、協(xié)同設(shè)計(jì)的目的

1.專業(yè)團(tuán)隊(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)

團(tuán)隊(duì)內(nèi)部是通過不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行分工，不再按照?qǐng)D紙目錄進(jìn)行分工合作。通過電腦服務(wù)器的設(shè)計(jì)文件管理系統(tǒng)，將專業(yè)團(tuán)隊(duì)每個(gè)人的設(shè)計(jì)內(nèi)容有機(jī)的形成一個(gè)完整的專業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

2.科學(xué)的管理模式

協(xié)同設(shè)計(jì)在一定程度上轉(zhuǎn)變了設(shè)計(jì)工作中的重心，由指向圖紙轉(zhuǎn)向關(guān)注內(nèi)容，由關(guān)注圖紙轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件和圖紙文件可能會(huì)經(jīng)常的改動(dòng)，相關(guān)的數(shù)據(jù)而使設(shè)計(jì)建造過程反反復(fù)復(fù)，停滯不前?，F(xiàn)行的協(xié)同設(shè)計(jì)確保設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的唯一性，避免了由于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的重復(fù)書寫和編輯帶來的低效的重復(fù)勞動(dòng)。

3.建立統(tǒng)一的語言環(huán)境

設(shè)計(jì)工作人員之間需要就設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的問題進(jìn)行多次交流，這是實(shí)現(xiàn)專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)乃至整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)協(xié)同合作的基礎(chǔ)，而這種基礎(chǔ)的前提是要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的語言的環(huán)境，才能實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的順利進(jìn)行。

4.項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)

通過服務(wù)器的設(shè)計(jì)文件管理系統(tǒng)，將各種有關(guān)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)、資料、文件輸入到設(shè)備之中，服務(wù)器的各種組件之間協(xié)同配合，應(yīng)用現(xiàn)代最新的研究方案結(jié)合客戶的需求，將專業(yè)的設(shè)計(jì)文件和資料進(jìn)行自動(dòng)管理、流轉(zhuǎn)和存檔，最終完成讓客戶滿意的設(shè)計(jì)作品，提高了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)之間的合作精神，調(diào)動(dòng)工作的積極性。

5.文件資料的統(tǒng)一存檔

將所有設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)作品進(jìn)行存檔，傳送至頂端服務(wù)器之中。工程項(xiàng)目中的所有的圖紙、文件資料全部集中的存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，并且安全、完善的共享管理和用戶權(quán)限管理，由服務(wù)器實(shí)現(xiàn)圖紙的版本管理與控制，并且要進(jìn)行備份，保證有關(guān)設(shè)計(jì)的信息不會(huì)丟失。

二、協(xié)同設(shè)計(jì)在塑料模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用

與普通的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不同，塑料模具設(shè)計(jì)具有多人合作、多領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)、依賴性較強(qiáng)、設(shè)計(jì)更改頻率較快等，另外資金和規(guī)模是極其有限的，因而一個(gè)企業(yè)是很難完成這項(xiàng)碩大的工程的，因而要選擇合適的設(shè)計(jì)方式就必須符合以上各種條件，協(xié)同設(shè)計(jì)滿足塑料模具設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)，應(yīng)大量推廣使用，下面具體介紹協(xié)同設(shè)計(jì)在塑料模具設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用：

1.客戶的需求：根據(jù)客戶給出的模具制品模型，并且參考客戶對(duì)于模具的壽命、產(chǎn)品的精度等方面的要求，初步給出有關(guān)于塑料模具的模型、使用的材料的數(shù)量和種類以及初步的工程預(yù)算。

2.塑料模具的設(shè)計(jì)：客戶的需求確定之后，即可以安排模具的設(shè)計(jì)工作。首先圍繞這一目標(biāo)，將模具的設(shè)計(jì)過程劃分為多個(gè)具有先序、并序的子系統(tǒng)，如：毛坯排樣的設(shè)計(jì)、調(diào)料排樣的設(shè)計(jì)、模架的設(shè)計(jì)、凹凸模件的設(shè)計(jì)等，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要依靠工藝設(shè)計(jì)的結(jié)果，因而要先對(duì)模具進(jìn)行工藝上的修飾，再進(jìn)行設(shè)計(jì)穩(wěn)定而且美觀的模具結(jié)構(gòu)。通過多領(lǐng)域?qū)I(yè)人員分工合作，對(duì)于模具的結(jié)構(gòu)和零件的設(shè)計(jì)進(jìn)行確定，對(duì)于其中的核心部件進(jìn)行嚴(yán)格的加工制造，從最重要到最細(xì)微之處，要求塑料模具部件的精確和嚴(yán)密，初步的建造出塑料模具的整體形狀。在此過程中，完善應(yīng)用層、通信層和數(shù)據(jù)層三方面的系統(tǒng)共同構(gòu)成了塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，各個(gè)設(shè)計(jì)組在協(xié)同開發(fā)塑料模具的時(shí)候，相互之間存在一定的依賴和制約關(guān)系，具體包含了與整個(gè)個(gè)體的需求、資源的限制和涉及對(duì)象的規(guī)律等方面，對(duì)其工程產(chǎn)生3種約束性的行為。并且在操作中遇到可以共同操作的步驟多方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于檢測(cè)到的工程安排上的沖突可以及時(shí)的進(jìn)行分類和歸檔，建立沖突消解的模型。這樣既節(jié)約了財(cái)力物力、同時(shí)簡(jiǎn)化了操作中不必要的麻煩。

3.模具的制造：有了設(shè)計(jì)模型，下一步我們則要進(jìn)行實(shí)際的塑料模具的制造操作過程。根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，先安排公司的采購(gòu)部去市場(chǎng)合理的采購(gòu)所需的原材料；其次，合理安排生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)，各公司之間進(jìn)行分工，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，自己公司制造不出的產(chǎn)品零件，可以讓別的公司進(jìn)行生產(chǎn)；然后將這些塑料模具零件統(tǒng)一起來，交由專業(yè)的技術(shù)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行組裝、焊接和打磨，最終完成一個(gè)整體的塑料模具并且進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量模具的可用程度，交由客戶進(jìn)行評(píng)價(jià)和使用。

4.協(xié)同設(shè)計(jì)理念

不同于其他產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，塑料模具的各部件結(jié)構(gòu)十分細(xì)小而且精密，彼此之間聯(lián)系緊密，例如：有些成型的零部件：由成型腔以及成型芯組成，成型的塑件的型腔，通常設(shè)定在固定模的一側(cè)，如果在定模板上直接加工，適用于外形較為簡(jiǎn)單的塑件上，但是大多數(shù)都是在定模芯上用銑或者電脈沖加工出型腔，再將其固定到定模板的孔中。使用零件時(shí)要考慮零件的收縮量、制造公差以及它的磨損量的值，而且凹凸模的位置和形狀必須依賴條料排樣的結(jié)果，通過安裝孔與模板直接相連。模具的協(xié)同設(shè)計(jì)是在一個(gè)動(dòng)態(tài)的統(tǒng)一過程中進(jìn)行各自的工作的。因而，模具的協(xié)同設(shè)計(jì)要根據(jù)設(shè)計(jì)者的角色實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的搜集并且反饋約束條件的變化，調(diào)動(dòng)人員為整體模具設(shè)計(jì)工作服務(wù)，人員之間要進(jìn)行信息的交換，例如：文字、圖片、語音和視頻這些圖形信息，而那些非圖形信息可以通過互聯(lián)網(wǎng)上的壓縮包、統(tǒng)一的建模格式，在系統(tǒng)間實(shí)行一對(duì)一的轉(zhuǎn)化過程，確保信息的穩(wěn)定傳遞和有效的保存。而且在這一過程中，客戶與模具企業(yè)的有效的溝通，及時(shí)的消除了因彼此之間對(duì)于設(shè)計(jì)需求理解的偏差而造成的決策失誤，從而減少設(shè)計(jì)變更，提高了企業(yè)的工作效率，使客戶更好的參與到塑料模具的設(shè)計(jì)工作中來，了解模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度情況，為此，將模具的幾何模型轉(zhuǎn)換成輕量化的適合于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腣RML模型，客戶使用瀏覽器可以對(duì)模具模型進(jìn)行直接觀看，方便快捷的了解模具設(shè)計(jì)的過程。塑料模具設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)過程中包含著眾多的不確定因素，隨著時(shí)間、空間的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化。例如：客戶需求的變化、設(shè)計(jì)材料的損壞等都會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生影響，從而促使企業(yè)調(diào)整任務(wù)配置和分配任務(wù)以及合理的安排設(shè)計(jì)流程，成為協(xié)同設(shè)計(jì)重點(diǎn)關(guān)注的問題。在運(yùn)用協(xié)同設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)塑料模具時(shí)，掌握它靈活的管理機(jī)制，以便確保模具協(xié)同設(shè)計(jì)的總體過程。協(xié)同設(shè)計(jì)讓最專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過分工合作，彼此相互幫助，發(fā)揮各部門的職責(zé)，綜合多方面的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)出最完善的設(shè)計(jì)方案，保質(zhì)保量的完成本次設(shè)計(jì)工作。

三、總結(jié)

協(xié)同設(shè)計(jì)充分利用多方面的資源，通過彼此之間的分工配合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，提高了企業(yè)市場(chǎng)的響應(yīng)程度和企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段。針對(duì)塑料模具開發(fā)的過程，搭建了面向模具制造的協(xié)同工作的平臺(tái)，充分的集成設(shè)計(jì)、制造相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和合作企業(yè)間的共享意識(shí)，提高了信息的質(zhì)量和效率，為塑料模具制造提供給了理論依據(jù)，給出了工作的方法，既省時(shí)省力，又能夠提高企業(yè)的優(yōu)秀形象，有利于企業(yè)的整體發(fā)展，值得大范圍的推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]郭幼丹.基于協(xié)同設(shè)計(jì)的塑料模具設(shè)計(jì)[J].龍巖學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，06：44-46.

[2]朱堯.基于協(xié)同設(shè)計(jì)的塑料模具設(shè)計(jì)研究[J].品牌（下半月），2015，01：202.

[3]于力偉.基于協(xié)同設(shè)計(jì)的塑料模具設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2015，07：402.

[4]王慶厚.基于知識(shí)的塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究[D].山東科技大學(xué)，2006.

[5]沈友徽.基于網(wǎng)絡(luò)的注塑模具協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真分析研究[D].山東科技大學(xué)，2006.

[6]韓健.基于Web的模具異地協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D].鄭州大學(xué)，2002.