一、發(fā)展趨勢概述和運用情況
塑膠工業(yè)近20年來發(fā)展趨勢十分迅速，早在七年前塑膠的總產(chǎn)量按體積計算公式早已超出鋼材和稀有金屬總產(chǎn)量的總數(shù)，塑膠制品在轎車、機電工程、儀表盤、航空航天等我國主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)及與老百姓日常日常生活有關(guān)的各行各業(yè)中獲得了普遍的運用。塑膠制品成形的方式盡管許多 ，但最關(guān)鍵的方式是注塑加工成形，全球塑膠成形模貝生產(chǎn)量大約過半數(shù)是塑料模具。
伴隨著塑膠制品復(fù)雜性和精密度規(guī)定的提升 及其生產(chǎn)周期的減少，關(guān)鍵借助工作經(jīng)驗的傳統(tǒng)式?jīng)_壓模具方式已不可以融入銷售市場的規(guī)定，在大中型繁雜和中小型精細注入模貝層面在我國還必須從海外進口模貝。
二、核心技術(shù)和基本功能
1．用三維數(shù)字模型替代中心層實體模型
傳統(tǒng)式的注塑加工成形模擬仿真軟件根據(jù)制品的中心層實體模型。客戶最先要將厚壁塑膠制品抽象性成類似的平面圖和斜面，這種面被稱作中心層。在這種中心層上形成二維平面圖三角網(wǎng)格圖，運用這種二維平面圖三角網(wǎng)格圖開展有限元分析測算，并將最后的分析結(jié)果在中國表面顯示信息。而注塑件實體模型多采用三維數(shù)字模型，因為二者實體模型的不一致，二次模型難以避免。但因為注塑件的樣子繁雜多種多樣、千姿百態(tài)，從三維實體線中抽象性出中心方面是一件十分困難的工作中，獲取全過程十分繁雜費時間，因而設(shè)計方案工作人員對模擬仿真軟件有抵觸情緒，這已變成注塑加工成形模擬仿真軟件應(yīng)用推廣的短板。
HSCAE 三維主要是接納三維實體線/表層實體模型的STL格式文件。如今流行的CAD/CAM系統(tǒng)，如UG、Pro/ENGINEER、CATIA和SolidWorks等，均可輸出品質(zhì)較高的STL文件格式。換句話說，客戶可依靠一切商業(yè)化的CAD/CAE系統(tǒng)形成所需制品的三維幾何模型的STL文件格式，HSCAE 三維能夠全自動將該STL文檔轉(zhuǎn)換為有限元分析網(wǎng)格圖實體模型，根據(jù)表層匹配和導(dǎo)入新的初始條件確保相匹配表層的融洽流動性，完成根據(jù)三維數(shù)字模型的分析，并顯示信息三維分析結(jié)果，免除了中心層仿真模擬技術(shù)性中先抽象性出中心層，再形成網(wǎng)格圖這一繁雜流程，提升了模擬仿真系統(tǒng)應(yīng)用推廣的短板，大大的緩解了客戶模型的壓力，減少了對客戶的技術(shù)標準，對客戶的學(xué)習(xí)培訓(xùn)時間也由以往的數(shù)日減少為幾個小時。圖1為根據(jù)中心層實體模型和根據(jù)三維實體線/表層實體模型流動性分析仿真模擬狀況前后對比。
2．有限元分析、比較有限差分信號、操縱容積方式的綜合性應(yīng)用
注塑加工制品全是厚壁制品，制品薄厚方位的規(guī)格遠低于別的2個方位的規(guī)格，溫度等標量在薄厚方位的轉(zhuǎn)變又十分大，若采用單純性的有限元分析或比較有限差分信號方式必然導(dǎo)致分析時間太長，不能滿足沖壓模具與生產(chǎn)制造的具體必須。我們在流動性平面圖采用有限元原理，薄厚方位采用有限差分法，各自創(chuàng)建與流動性平面圖和薄厚方位規(guī)格相一致的網(wǎng)格圖并開展藕合求得，在確保精度的前提條件下促使處理速度考慮工程項目的必須，并采用操縱容積法解決了成形中的挪動邊界爭端。針對內(nèi)外相匹配表層存有差別的制品，可區(qū)劃為兩一部分容積，并分別產(chǎn)生操縱方程組，根據(jù)在相接處開展插值法比照確保這兩一部分的融洽。
3．數(shù)值計算方法與人工智能技術(shù)技術(shù)性的融合
首選注塑加工成形加工工藝主要參數(shù)一直是眾多沖壓模具工作人員關(guān)心的難題，傳統(tǒng)式的CAE手機軟件盡管能夠在電子計算機上模擬仿真出特定加工工藝標準下的注塑加工成形狀況，但沒法全自動對加工工藝主要參數(shù)開展提升。CAE軟件應(yīng)用工作人員務(wù)必設(shè)定不一樣的加工工藝標準開展數(shù)次CAE分析，并聯(lián)系實際工作經(jīng)驗在各計劃方案中間開展較為，才可以得到較令人滿意的加工工藝計劃方案。另外，在對零件開展CAE分析后，系統(tǒng)會造成相關(guān)該計劃方案的很多信息內(nèi)容(制品、加工工藝標準、分析結(jié)果等)，在其中分析結(jié)果通常以各種各樣數(shù)據(jù)信息場的方式出現(xiàn)，規(guī)定客戶務(wù)必具有分析和了解CAE分析結(jié)果的工作能力，因此 傳統(tǒng)式的CAE手機軟件是一種主動式的計算方法，沒法出示給客戶形象化、合理的產(chǎn)品化結(jié)果，對手機軟件使用人的規(guī)定過高，危害了CAE系統(tǒng)在更高范疇內(nèi)的運用和普及化。對于之上不夠，HSCAE 3D軟件在原來CAE系統(tǒng)精確的測算作用基本上，把專業(yè)知識工程設(shè)計導(dǎo)入系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計中，運用人工智能技術(shù)所具備的邏輯思維和推理能力，替代客戶進行很多信息內(nèi)容的分析和解決工作中，立即出示具備指導(dǎo)作用的加工工藝結(jié)果和提議，合理解決了CAE系統(tǒng)的多元性與客戶應(yīng)用規(guī)定的簡易性中間的分歧，減少了CAE系統(tǒng)與客戶中間的間距，將模擬仿真軟件由傳統(tǒng)式的“主動式”計算方法提高為“主動型”提升系統(tǒng)。HSCAE 三維系統(tǒng)關(guān)鍵將人工智能技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)于原始加工工藝設(shè)計方案、CAE分析結(jié)果的表述和點評、分析計劃方案的改善與提升3個層面。
三、在根據(jù)專業(yè)知識的模擬仿真系統(tǒng)中關(guān)鍵采用的優(yōu)化方法：
(1) 根據(jù)案例邏輯推理的提升。關(guān)鍵運用于具備離散變量賦值室內(nèi)空間的成形加工工藝原始設(shè)計方案。制品樣子和澆筑系統(tǒng)構(gòu)造采用編碼方法，而規(guī)格信息內(nèi)容采用特征參數(shù)敘述。在對過去取得成功工藝技術(shù)的搜集和抽象性的基本上，創(chuàng)建以架構(gòu)方式敘述的案例庫數(shù)據(jù)庫索引和查找體制。
(2) 根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的提升。對工藝技術(shù)中如注入時間、注入溫度那樣具備持續(xù)賦值室內(nèi)空間的主要參數(shù)，采用根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的方式來提升。運用提升目標函數(shù)并在一定的優(yōu)化策略下，獲得提升系統(tǒng)確定的最優(yōu)化主要參數(shù)。
(3) 根據(jù)標準邏輯推理的提升。關(guān)鍵用以對分析結(jié)果的表述和點評。本系統(tǒng)所創(chuàng)建的權(quán)威專家系統(tǒng)標準庫是以注塑模具行業(yè)的權(quán)威專家專業(yè)知識為基本的，包含了相關(guān)短射、流動性均衡、溶體溶解、溫度差操縱、保壓時間、批準剪應(yīng)力、剪切速率、鎖合模力等層面的專業(yè)知識，在對數(shù)值開展分析和提煉出的基本上，驅(qū)動器權(quán)威專家系統(tǒng)開展邏輯推理，對成形計劃方案開展分析點評，并得出實際的提升改善提議。
4．制品與過流道系統(tǒng)的三維流動性保壓集成化分析
流道系統(tǒng)一般采用圓柱模塊，而制品采用的是三角形模塊，HSCAE 三維系統(tǒng)采用半解析法處理混和模塊的集成化求得難題，那樣，HSCAE 三維系統(tǒng)不但能分析一模一腔大中型繁雜的制品，并且可以分析一模兩腔中小型精細制品，大大的擴寬了系統(tǒng)的應(yīng)用范疇。現(xiàn)階段HSCAE 三維系統(tǒng)是全世界優(yōu)秀的可以分析一模兩腔流動性均衡難題的三維仿真手機軟件。
5．塑膠制品焊接紋預(yù)測分析的高效率優(yōu)化算法
焊接紋對制品的抗壓強度、外型等有關(guān)鍵危害，精確預(yù)測分析焊接紋部位是模擬仿真軟件的難點。HSCAE 三維系統(tǒng)根據(jù)連接點特點實體模型方式進一步提高了焊接紋預(yù)測分析的精確性和高效率，其精確度做到國際性同行業(yè)的優(yōu)秀水準。并運用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方式對焊接紋的危害水平做出定性評價，為客戶對成形品質(zhì)的評定出示了立即的分辨根據(jù)。
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