文档介绍：塑料注射模具冷却系统的自动设计

摘要
本研究扩展了我们以前对初步设计阶段的自动化调查冷却系统设计的工艺布局设计阶段。而在功能方面冷却系统的初步设计阶段考虑，布局设计阶段涉及的设计的功能性和可制造性。图形结构捕捉一个给定的初步设计图的遍历算法，从图形结构产生候选的冷却回路。启发式搜索技术开发的冷却回路的布局设计的初步生产计划生成。对布图设计的模糊评价框架开发的各种设计方案的生成率。一个实验实验系统来验证该方法的可行性，并从系统生成的例子来说明设计过程自动化的主要步骤。Q 2004 Elsevier公司保留所有权利。
关键词：设计自动化；自动化设计合成；塑料注射模冷却系统的设计
1、简介
对塑料注射模冷却系统的作用是在注射成型过程中提供的热调节。当热塑料熔体进入模具的型腔，它通过冷却系统冷却并凝固散热。在冷却阶段一般约占注射成型过程的总周期时间的三分之二，高效冷却的过程是非常重要的生产力。冷却系统在产品的质量也起着重要的作用。冷却系统提供整个部分均匀冷却防止收缩，部应力，保证了产品的质量，和脱模的问题。除了功能方面，冷却系统的设计还应考虑系统的可制造性来控制模具的建设成本。
冷却系统的设计是个复杂的过程，可以分为三个阶段：初步设计、布局设计和详细设计。虽然，CAD／CAM系统广泛应用于注塑模具的设计，它们主要局限在详细设计阶段提供的几何建模工具。专业独立的或附加的软件包，为模具结构各部件或子系统的设计提供了交互式几何建模工具也可售。然而，有限的研究工作的自动化工具，可以发挥更积极的作用，在初步设计阶段的报道。在以前的研究项目中，我们开发了一个基于特征的方法创建初步设计自动和给定一个塑件形状复杂，基于特征的方法分解成更简单的部分的形状特征，称为冷却特点。冷子流程，然后自动生成每个确认功能提供所需的冷却功能。在目前的研究中，在设计过程的自动化扩展到规划设计阶段。技术的发展而产生的设计自动从初步设计考虑到冷却系统的功能和制造方面。
2、相关工作
有四个主要的研究领域为塑料注射模具冷却系统，相关即计算机辅助工程（CAE）分析，优化设计，新的制造技术，和自动化的设计合成。大多数早期的研究工作专注于CAE分析。经过二十多年的广泛研究，商业CAE软件包如MoldFlow软件Moldex3D目前已经广泛的应用于实践，分析一个给定的设计。这些CAE方法预测的温度分布和冷却时间的变化。效率和质量可以实际模具制造之前估计。而CAE方法能够分析一个给定的设计，他们不建议改变设计的问题时，从分析检测结果。优化方法报告利用CAE分析结果优化设计。给定一个初始的冷却结构设计，目标函数转化为一个测量温度的均匀性和冷却效率。目标函数表示的参数与配置的冷却系统和工艺条件。通过优化算法与冷却分析算法相结合，初步设计可以微调优化冷却系统的设计。
最近，方法，建立更好的冷却系统，采用新的制造技术已被报道。代替传统的钻孔方法产生的直线通道，Sachs等人。报道了一个方法，利用实体自由成形制造技术生产的随形冷却水道。这样的渠道从模具中的印象，保持一定的距离，因此，精确的温度控制是可能的，即使是一个具有复杂形状的零件。据报道，温度分布更加均匀，塑件的尺寸控制，从而可以实现更好的。Sun等人。用数控铣床铣槽产生