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橡塑技术与装备（塑料）                           CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT （PLASTICS）

             塑模 CAD 技术的兴起与应用，首先是由于 CAD 技术                      效率、提高柔性、提高质量和降低成本的目的。
             和通用 CAD 系统的发展，另外，也是优于注塑模理                            （2）建立和应用 CAD 网络环境  现在，将多台微
             论的发展及注塑模设计和制造本身对 CAD 技术应用                         型机 CAD 工作站联网或将多台微型机  CAD 工作站和
             迫切需求的内在要求。                                        工程工作站联网，构成分布式  CAD 系统，已成为一
                 随着计算机的升级换代，计算机图形学和计算机                         种趋势。这种网络系统结构灵活、   功能强大、   价格较
             技术的迅速发展，从 20 世纪 60~70 年代，是 CAD/                   低。每个工作站可单独使用，也可相互配合，实现资
             CAM 技术的飞速发展的阶段。20 世纪 60 年代中期，                     源和信息共享，也可实现并行设计和协同工作。  这种
             美国和英国的许多大公司和大学投入大量的人力和物                           CAD  网络很适合企业单位的需要。这是因为企业中的
             力对 CAD/CAM 技术进行研究和开发，并研制出许多                       产品设计与制造一般都不是个人行为，而是一个组或
             实用的  CAD/CAM 系统。与此同时，英国、美国和加                      一个科室群体有组织有计划进行的工程项目。参加工
             拿大等国的学者开展了有关塑料熔体在模具型腔内流                           作的各个成员必须相互配合、协同努力，在规定的权
             动和冷却的基础研究，建立了熔体一维流动数学模型，                          限下共享资源和已有的设计结果，有关负责人还要对
             为系统地开展注塑模 CAD 研究奠定了基础。                            各步的设计结果进行审核。CAD  网络的建立以及设计
                 从 1972 年开始，加拿大麦吉尔（McGill）大学                   管理和协同设计功能的实现，无疑将大大促进企业经
             化学工程系 M. R. Kamal  教授领导的研究小组对注塑                   济效益的提高。
             成型工艺的计算机模拟、过程控制和塑料性能试验等                              （3）人工智能与专家系统技术的应用    设计过程
             进行了系统研究，在此基础上建立了注塑工艺过程计                           需要大量的设计知识和专家经验。一般的  CAD 系统
             算机模拟集成系统 MCKAM。  美国康奈尔大学的 K.                      都是一种人机系统，即系统中包含了使用系统的人。
             K. Wang 领导的注塑模科研组从 1974 年开始对注塑模                   使用 CAD 系统的设计者在系统行为中起着主导和决

             CAD/ CAM/CAE 技术进行了深入研究，先后建立了注                     策的作用。人工智能（AI）、专家系统（ES）和基于
             塑过程流动、保压、冷却的一维、二维和三维数学模型，                         知识的 系统（Knowledge-Based  System，KBS）技
             开展了塑料熔体流变性能和热性能的实验研究，创立了                          术的发展及其在设计领域的应用，为  CAD 技术的发
             流道平衡计算的数学模型。经过长期的研究和发展，注                          展开辟了新的途径，从而出现了新的面貌。
             塑模设计计算机辅助技术已进人实用阶段。                               7.2 注塑模的软件及硬件配置
             7.1.4 注塑模 CAD 的发展趋势                               7.2.1 注塑模软件
                 CAD 技术的发展方向今后仍然是集成化、智能化、                          软件的特点及开发环境可能有区别，注塑模
             柔性、网络化与并行设计、提高系统的实用性和使用                           CAD、   CAE、   CAM 软件有一般通用工程软件的功能，
             方便性，以及降低价格等。下面简述几个显著的发展                           具体包括以下几方面 :
             趋势 。                                                 （1）自由曲面造型功能    系统应能根据给定的离
                （1）CAD 与  CAM 系统集成    设计、制造或施工                 散数据和工程问题的边界条件，来定义、   生成、   控制
             及相应的生产与工程管理等方面存在紧密的联系。为                           和处理过渡曲面和多边域曲面，并能方便地构造带有
             了提高工作效率，人们首先将 CAD 与 CAM 两个过程                      自由曲面产品的几何模型 。
             有机地连接起来，实现了  CAD/CAM 一体化。这种系                         （2）实体造型功能      系统应具有定义和生成几何
             统将  CAD 的设计结果直接用于数控仿真和生成数控                        体素的能力，并能采用几何体素和规则几何形体构造
             加工程序，在数控机床上进行自动加工。                                产品的几何模型。
                 在这种一体化系统的基础上，人们又积极开展计                            （3）参数化造型功能    系统应具有三维参数化造
             算机集成制造系统（Computer  Integrated  Manufact           型功能，即能够用几何约束（尺寸及其类型）来修改
             uring System，CIMS）的研制。 CIMS 系统基于计算                产品的几何形状。在注塑模具  CAD/CAM 系统中，参
             机技术和信息技术，将设计、制造和生产管理、经营                           数化功能可以方便地用于由产品形状生成型腔形状，
             决策等方面有机地结合成一个整体，形成物流和信息                           以及建立标准模架及其零件库等 。
             流的综合，对产品设计、零件加工、整机装配和检测                              （4）物体质量特性计算功能    系统应具有根据产
             检验的全过程实施计算机控制，从而达到进一步提高                           品几何模型计算其体积、表面积、质量、密度、中心

             ·4·                                                                             第 44 卷  第  24 期
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