在塑料模具设计过程中,设计人员必须注意设计标准和设计尺寸等问题,同时做好设计成本的控制,以保证塑料模具的性价比。在这种情况下,设计人员必须紧跟技术革新步伐,积极探索新的塑料模具设计理念和设计方法,以更好的满足社会需求。 
  一、协同设计概述 
  协同设计,是由一组被称为设计专家的单元组成的设计小组,通过一些协同任务,实现对于同一个设计目标或者项目的设计。在每一个设计专家中,都包含有一个通信模块、一组问题求解方法以及知识簇,同时也具备各自的行为准则和信念,能够通过设定好的规划步骤,实现相应的目标,同时,每一个设计专家之间,都可以通过相应的通信机制,实现信息的交互。换言之,协同设计就是为了实现某一个设计目标,由两个或以上的设计主体,通过相应的信息交换以及协同机制,以各自不同的设计任务,共同完成这一设计目标。在塑料模具设计中引入协同设计,可以将传统以管理驱动的组织运作模式转化为内部成员为了一致目标而分工协作的组织运作模式,不仅可以为设计人员提供更加专业的设计空间,也能在一定程度上提高设计的并行度。同时,通过协同设计,管理人员能够快速建立起工程项目的信息、流程、进度计划、成员结构等规程,通过网络,将管理、设计、校审部门连接成一个有机的协作体,确保各项工作的有序展开,提升塑料模具设计的效率和质量。 
  二、基于协同设计的塑料模具设计 
  1.任务关联与分解 
  任务的分解,是指按照相关规范和要求,将设计任务分解成为多个子任务,由不同的小组协作完成,可以说是塑料模具协同设计的前提和基础。对于塑料模具的生产而言,可以分为产品开发、产品设计、产品分析、模具设计等多项任务,在协同设计中,不同的子任务之间存在着各种各样的关系,可以采用二元组进行描述。 
  2.约束求解 
  在对塑料模具进行开发时,协同小组虽然独立存在,但是受子任务的影响,必然存在着相互依赖、相互制约的关系,包括设计规范、技术水平、用户需求等,这些关系共同构成了约束,而大量的约束关系交织在一起,就形成了相应的约束网络。在塑料模具设计中的约束,大体上可以分为三种类型:(1)工程约束:主要是对设计要求和设计过程的表述,其主要特点是一种过程式表达;(2)知识约束:主要是设计过程中存在的各种规则,其主要特点是IF-THEN表达;(3)几何约束:主要是对模具几何自由度的限制,实质上可以算是几何实体之间关系的表达,可以分为形位约束、拓扑约束和尺寸约束,属于一种双向的约束。 
  塑料模具的协同设计问题,从本质上可以看做一个约束满足问题,通过给定的模具功能、结构和材料等,求得能够满足设计要求的设计对象的细节,模具设计的过程是一个循环反复的渐进过程,在设计周期内,需要对模具的几何模型进行反复修改,才能保证设计的合理性和可靠性。 
  塑料模具协同设计的约束求解,主要包括两个方面的内容,一是通过约束表达,将设计过程中可能遇到的各种约束整理成相应的约束集,之后对设计方案进行约束检查,如果其能够满足设计要求,同时不存在约束冲突,则该方案就是需要的设计解,这种约束求解比较适用于基于反馈的协同设计;二是对协同小组的制约和依赖关系进行相应的约束表达,构建约束空间,之后对模具产品进行优化求解,这种约束求解适用于分解组合的约束求解。 
  3.冲突消解 
  考虑冲突全生命周期问题,在进行塑料模具协同设计时,需要对检测到的各种冲突进行相应的分类归档,构建冲突消解系统模型,在模型中包括有冲突检测、冲突归档、冲突管理和冲突消解,针对不同的类型,可以采取不同的冲突消解策略,而不同的消解策略也可以实现相互补充。塑料模具协同设计的冲突消解模型如下图所示: 
  (1)冲突检测:在塑料模具协同设计中,通过冲突检测,可以结合约束传播,对设计结果进行检查,看其是否能够满足整个约束网络,同时也能够捕捉系统中存在的冲突,对设计过程中存在的约束违反问题进行检测,同时对冲突进行登记。(2)冲突归档:主要是在协同设计中,对捕获到的冲突进行分析,建立相应的冲突关联图。冲突关联包括了平行、因果和耦合关系,对其进行分析,可以分清冲突的主次,确定优先消解权。(3)冲突管理:主要是对系统设计中的冲突信息进行管理,对冲突消解历史进行记录和保存,关联冲突消解数据库等。 (4)冲突消解:一是知识推理,基于规则和事例,针对计划冲突或者知识冲突进行消解;二是约束松弛,适当忽略次要约束,重新求解;三是仲裁,对上述两种方式难以消解的冲突,经建议、评估的反复过程,在综合各方建议的前提下,对冲突进行消解。 
  三、结语 
  总之,在塑料模具设计中,应用协同设计,能够优化设计过程,确保各项工作的有序展开,提升塑料模具设计的效率和质量。