注射机仿真系统软件设计与开发

美 国最 为 明显 。在 １ ８ 年全 美 国市场 上大约有 １ ０ ９０ ４ 多 台 ｌ０ ０Ｎ Ｏ ０ ｋ 以上 锁 模 力 的 大 型 注 塑 机 ， 到 了１ ８ 年 增 ９５
２ ￣ ５ ｏ 台 。 目前 ，当 今世 界 最 大 的注 塑 机 是 由 日本 ｎＵｏ多
名机公司制造 的，其锁模力达到 ｌ 万ｋ ，注射量达 到 ２ Ｎ
不恰 当的误操 作 ，不仅会损坏机械设备和模 具，为企
业 带 来 巨 大 的 经 济 损 失 ， 同时 也 会 危 害 到 操 作人 员 的
的速度 ）的控制 ，油路简单 ，使用 阀少 、效率 高，压 力及速度变 换时冲 击小 ，噪声低 ，能实现远程控 制和 程控 ，也 为实现计算 机控制创造 了条件 。注射过 程主 要分 为如下几个 过程：合模 一注射座前进 一 注射 一保 压一 预塑 一 注射座后退 一开模 一 出 一 顶 螺杆后退 。 （ 注塑机的发展 二） 从注 塑机 出现起 ，大多数 的中小型注塑机锁模 力 只达到ｌ０ ￣５ ０ ｋ ，注射量达到５ ～２ ０ ｇ Ｏ０ ００Ｎ ０ ０ Ｏ 。到七十 年代末期 ，工程塑 料取得了飞速 的发展 ，特别是在 宇 航 、汽车 、机械 、船舶 以及大型家用 电器方面 的广泛
出 、螺 杆 后 退 时 的 压 力 ）和 速 度 （ 开 合 模 、注 射 时 指
性 的生产过程，现代化 的注塑机械大 都采用 计算机 控 制 ， 自动 化 程 度 高 ，机 械 设 备 费用 昂 贵 ， 一 套精 密 模
具 动 辄 耗 费 数 十 万 元 ，而 且 实 际生 产 中有 高温 、 高 压 的工 作 环 境 ， 因 而 对 生 产 线 的操 作 人 员有 严 格 要求 。
术 、多传感交 互技术以及高分辨显示 的科学可视化技
术 。通 过 生成 三 维逼 真 的 虚 拟 场 景 ，使 用 户 与 场 景 进 行 实 时交 互 ，感 知和 操 作虚 拟注 射 机 。 创新 点 ：研 制 开发 出能模 拟真 实 操作 环 境 的虚 拟注 塑 成型 系 统 。该系 统将 多媒体 技 术 与程序 控 制技 术 相 结 合 ，运 用三 维 软件 建立 注 塑机 和注 塑模 具 的三 维模 型 ，
注 塑 机 是 将 热 塑 性 塑 料 或 热 固性 塑 料 利 用 塑 料 成
具有开放性 、可移植性 ，操作简单易学，可以为广大高 校、培训机构及注塑成型相关企业所接受 。
注射机仿真系统软件设计与开发
韩 旺 杨文剑 石 家 欢
（ 国地 质 大 学பைடு நூலகம் 电 学 院 ， 中 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ３ ０ ４）
摘 要 ： 章介 绍 了注 塑机 的发 展 历 史 ，及 将 注塑 系统 与虚 拟制 造技 术相 结合 ，采 用 Ｏ ｅ Ｇ 文 ｐｎ Ｌ建 立 图形控 制平 台 ，Ｄ 数 字化技 术 、 多传感 交互技 术 以及 高分辨 显 示的科 学可视 化技 术 。通过 生成 三 维逼 真的 虚拟 场景 ，使 ３ 用户 与场景 进行 实时交 互 ，感 知和操 作 虚拟 的 注射机 。 关键 词 ： 注塑机 ； 拟技 术 ； ｅ Ｇ ３ 虚 Ｏｐ ｎ Ｌ； Ｄ技 术 ；实 时交互 中图分 类号 ： Ｐ １ Ｔ ３１ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０９ ２ ７ － （ ０ １ １－ ０９ ０ １０ － ３４ ２ １ ） ８ ００ － ２
运用动画制作软件制作注塑成型过程 的各个动画，采用
程序 控 制技 术 ，控 制三 维 场景 的加载 和动 画 的显 示 。该 系 统能 使 学生 与场 景进 行 实 时交 互 、感知 和 操作 注 塑机
和模具 ，让学生在虚拟环境中动手去做实验。软件本身
注射成型过程仿真集成系统是注射成形Ｃ Ｅ Ａ 软件用来模 拟、分析 、优化和验证塑料 零件 和模具设计 。所 以此 软件 的开发与设计具有广阔的前景。 （ 注塑机现状 三）
要使学 生了解 注塑成型机的结构 、操作流程和 工艺过 程 ，到实际的注塑成型机上实习是不太现实的。
二 、注塑 机仿真 软件 的介绍
（ ） 本思 路 及创 新 点 一 基 基本 思 路 ：该 选题 将注 塑 系 统与 虚拟 制 造 技术 相 结 合 ，采 用 Ｏ ｅ Ｇ 建 立 图形 控 制 平 台 ，采 用 ３ 数 字 化 技 ｐｎ Ｌ Ｄ
９ ｋ 。但 是 当 前 国 内外 尚无 注 塑 机 仿 真 系 统 软 件 的 开 ２ｇ 发 与 设 计 ，只 是单 纯 的注 塑 机 优 化 设 计 ，在 教 学 与培 训 中 只 能 有 昂贵 的注 塑机 实 体 来 进 行 。在 注 塑 机 仿 真 系 统 软 件 开 发 与 设 计 领 域 ， 现 在 处 于 一 片 空 白 ，塑 料
应 用 ，使 大 型注 塑 机 的 发 展 取 得 了 巨大 的进 步 ，其 中
身体健康 ，因而对注塑机械 的操作人 员一定要进行 严 格 的培 训 。传 统 的 注 塑 机 操 作 培 训 必 须 在 实 际机 床 上
进 行 ，这 既 占有 了设 备 加工 时 间 ，又具 有风 险 。 因此 ，
机的原理。该注塑机采用了液压一 机械式合模机构 。合 模液压缸通 过对称 五连杆机构推动模板进行 开模 和合 模 。连杆机 构具有增力和 自锁作用 ，依靠连杆 弹性变 形所产 生的预紧力来保证所需 的合模力 。系统通 过 比 例 阀对 多级压 力 （ 指开合模 、注射座前移 、注射 、顶
一
、
注 塑机综 述
（ ）注 塑机 的原理 一
于 塑料 制 品 广 泛 应 用 于 各 个 邻 域 ，使 得注 塑 机 和注 塑 模 具 的 应 用 也 越 来 越 广 泛 。注 塑 加 工 过 程 是 一 个 周 期
现 以ｘ — Ｙ ２ ０ 型注 塑 机 液 压 系 统 为 例 介 绍 注 塑 ＳＺ 一 ５Ａ