关于注塑机模块化设计要点的研究分析

关于注塑机模块化设计要点的研究分析

刘平定

博创智能装备股份有限公司511340

摘要：随着我国社会经济的发展和科研的进步。为了提高企业生产效益，满足市场更多元化的需求。机械设备模块化设计理念日益广泛，对于企业掌控市场、优化机型机构具有非常重要意义。基于如此，本文以模块化设计的特点和方法进行研究，从注塑机应用方面详细阐述模块化设计方法在机械设计中的应用分析，从而提高机械质量。

关键词：注塑机模块化设计；创新机械设计；实际应用；

引言：机械模块化设计，将模块化设计理念融入到机械设计中，针对一定边界范围内的不同功能、不同规格、不同性能的机械需要。按模块化设计要求，设计一整个系列功能模块，通过不同模块选择和组合，组构成不同规格的机型，形成整个产品系列，快速搭配能互换安装满足市场需求。模块化设计是目前注塑机最为常用的设计方法之一，通过模块化设计注塑机实现系列化，多样化，大批量产化。模块化设计主要任务有：模块边界划分；产品配置表的制定；功能分析；模块结构设计概念、模块系列化、机械装配生产和维修等。

一、注塑机模块化设计特点

注塑机模块化设计是在对一定边界范围内的不同功能、不同规格、不同性能的进行系统分析，划分并设计出一系列的功能模块，通过模块选择和组合，以能快速搭建不同需求的机型，满足市场的不同需求。产品模块化最终实现快速交货，提高质量，还能节省成本，同时还满足多元化的市场需求。

注塑机的模块化设计的布置划分：①将锁模部件、射胶部件划分部件级别模块，②把部件下面再划分机构级别模块，③机构级别模块在划分组件级别模块，划分三个级别独立模块，以达到个模块的独立性和在一定范围内的可快速搭配拆装组合的方便性，从而缩短开发周期。实际应用：注塑机的每个锁模部件可以自由搭配3-4种不同规格的射胶部件；每个射胶部件可以自由搭配3-4中不同规格的料管组件，同时料管组件还有针对加工不同塑料性需求的料管组件等要；怎么还会少了市场最希望有不同动力大型搭配的机器可选，所以每个射胶部件会自由可选好3款不同动力大小的动力模块。以丰富能自由快速搭配的模块满足市场需求。

注塑机模块化设计的特点是：①注塑机各模块接口进行简化规范，在边界范围实现互联互通，减少特工件的设计、减少制造时间，缩短交货期有利于争取客户；②有利于提高产品质量，降低成本，丰富机型规格、快速交货增加市场竞能力；③模块件的通用性和互换化，同一功能的模块可在基型、变形，甚至跨系列，夸类型的注塑机上使用，便于实现注塑机的系列化，非常方便。④采用子模模块的形式使其具有独立的功能，可单独进行生产与调试，便于形成优质部件，进行专业化大批量生产。⑤有利于注塑机的更新换代和新产品开发，增加企业对应市场的快速应变能力。

二、注塑机模块化设计的流程

产品模块化计的流程可以按3个层次来描述（如图1所示）：功能模块设计、系列（结构）模块设计、产品配置与组合化设计口。

（1）注塑机的功能模块设计包括：根据用户需求拟定产品系列，确定机器的主参数，进行功能总体设计，对总体功能进行原理性设计与分析，对总体功能进行分解，建立注塑机功能层次模型，划分功能模块，从而建立注塑机各系列的功能模块体系；（2）系列（结构）模块设计包括：根据功能模块要求进行基型产品模块设计，对基型产品模块进行系列化，从而建立产品系列模块体系；（3）产品配置与组合灵活化设计包括：根据用户具体对机器的需求确定注塑机的机器参数（技术参数），由技术参数进行模块的选择，进行组合化设计与装配，进行电脑建模和对模型的分析计算与评价，确定产品是否满足用户一定范围内个性化需求。

图1图2

三、注塑机模块化设计总体方案及系统框架

1、总体方案设计

基于模块的注塑机总体方案设计包括2个过程，即分解和组合。分解是根据用户要求定义注塑机总功能和性能要求，确定总体形式和主要性能参数、特性参数值，并将其分解成一系列易于实现的子任务；组合是根据子任务要求选择出所有满足要求的模块，并通过模块综合，组合出多个可实现的注塑机总体方案。基于模块的注塑机总体方案设计基本步骤如下：（1）根据注塑机总功能和性能参数将总任务分解成一些相对简单的子任务；（2）根据子任务的功能和性能参数的要求查出满足要求的模块；（3）由于满足某1个子任务要求的模块往往不止1个，故可形成多个组合方案；（4）进行模块接口分析，确定可实现的组合方案；（5）建立方案的装配模型。

2、系统框架

计算机辅助模块化方案设计系统包括模块方案设计和产品方案设计。模块方案设计包括模块划分和模块创建；产品方案设计包括设计任务分解、模块选择、模块组合、布置设计、运动仿真、评价及再设计等部分其总体框架如图2所示。

（1）模块划分。在对给定设计任务进行功能分解后，利用一定的划分方法将产品划分成满足模块化设计要求的一系列模块。模块划分是模块化设计的基础.对后续工作将产生很大的影响。（2）模块创建。模块创建包括2方面的内容：①对于划分好的模块按要求进行设计并存入模块库；②由于市场需求的变化和技术的发展，需要不断地用新的模块来代替过时的模块，以保持产品在市场上的竞争力，延长产品的生命周期。（3）任务分解根据用户要求，定义总的设计任务，并将总任务分解为一系列可以用模块实现的子任务。（4）模块选择。根据子任务的要求，从模块库中选择模块，以构成产品的组合方案。如果模块库中没所需的模块则提出新模块的设计要求，而后将新的模块信息再补充存入模块库，以不断充实模块库（5）模块组合根据子任务进行模块选择后，通过一定的组合算法进行组合，判断模块之间的可连接性，得出各种可实现的总体方案。（6）布局设计对各种可实现的总体方案进行模块的布局设计，生成产品总体布局图。（7）运动仿真对产品的总体设计结果进行运动干涉及动作协调性检查，以避免模块之间的碰撞等问题。（8）方案评价当模块组合得到多种方案时，利用一定的评价决策方法从多方面进行方案的选择，以得到满足用户要求的最佳方案。

上述所有环节都建立在统一的模块数据模型的基础上，模块数据模型是实现各环节之间信息传递的桥梁是整个系统的核心。

四.结束语

综上所述，注塑机的模块化设计创新具有非常重要的意义，满足市场个性化需求，利用模块化思维结合计算机软件设计能够快速、高质量的完成设计，提升企业社会效益，促进社会进步与发展的不竭动力。对于设计者来说，要不断探寻机械模块化设计的创新点，不断优化结构设计，利用创新思维、创新理念替代传统设计理念与方法。才能不断创新机械结构设计，满足社会与生活的需要。

参考文献：

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[4]董彦，郑子军，注塑机计算机辅助模块化设计方法，轻工机械，1005—2895（2007）03—0026—03