针对注塑机行业自主创新开发能力缺乏的现状，提出了一个集成研究机构、行业协会、企业智力及信息资源的注塑机产品数字化设计开发平台。该平台集设计、关键技术研究和相关技术成果于一体。在分析平台特点的基拙上，对几个主要关键技术（虚拟设计、协同设计和产品更新换代数据管理等）进行了讨论。
    0 引言
    注塑机产业在民营企业为主体的庞大产业集群基础上，已经形成了规模较大的生产能力。目前，国内注塑机制造业自主开发能力相对落后，设计能力、制造工艺技术和装备水平相对较低，生产的产品主要以中低档为主，造成国际竞争能力较差，利润低的局面。因此，注塑机行业亟须提高企业的核心技术竞争力，进而通过技术进步带动整个行业和相关产业链的可持续发展。作者提出一个集设计、制造等关键技术研究和相关技术成果于一体的注塑机产品数字化设计开发平台，为提升注塑机行业的整体核心竞争力提供必要的技术基础。
    1 注塑机数字化设计开发平台体系结构
    作为中等复杂的机电产品，注塑机的设计包括机、电、液、控等内容，设计知识是多样化的，设计过程有其一定的复杂性。对于产品设计领域来说，涉及到布局设计、结构设计和强度分析。同时设计过程是1个不断迭代反馈的过程，设计过程中不但需要大量的领域知识、专家经验、技巧和一定量的科学分析计算，而且为了满足注塑机的性能要求，在结构强度、运动学和动力学特性、液压系统设计等方面也面临许多设计难题，涉及到多学科多专业，需要将不同学科的分析、设计和优化集成一体，因此，迫切需要1个先进高效的设计手段和软件集成环境[1]。注塑机数字化设计平台（图1）基于知识工程、面向对象和协同设计技术，弥补了传统技术的不足，开辟了设计领域新的研究方向。注塑机数字化设计平台是各种计算机辅助技术面向产品全生命周期的集成化综合运用，涉及的技术领域广泛，包括CAX 计算机辅助设计CAD，计算机辅助机械设计CAM，计算机辅助工程CAE）技术、产品开发管理技术、虚拟产品开发技术和虚拟制造技术等，其中，建模与仿真技术是其核心。但是，注塑机设计平台不是已有各单项技术的简单组合，而是对制造知识进行系统化组织，对工程对象和制造活动进行全面建模，在相关理论和已积累知识的基础上的有机集成。
    2 功能框架结构
    2.1 数字设计平台
    数字化设计是现代产品设计的主流，数字化模型是数字化设计的核心内容。注塑机企业在追求产品性能的前提下，也注重对产品的外观设计，以使产品结构的布局更合理美观。因此，1种新型注塑机产品的开发，是产品结构布局设计和3D实体造型设计的完美结合。因此，平台的设计分为几个设计单元：
    1）结构的布局设计。根据注塑机设计理论，构建出注塑机结构的布局设计方案，建立主体结构的数字化设计模型，进行参数化设计，快速生成注塑机设计的主要结构尺寸，提高注塑机结构布局尺寸的设计效率。
    2）3D实体造型设计。3D实体造型模块主要对注塑机的主要部件进行造型设计，应用3DMax等造型软件绘制出注塑机主要部件结构形状，生成新的注塑机的效果图。在总体结构设计模块的主要结构尺寸的约束下，通过Pro/E等3D实体绘图软件，设计出注塑机零部件3D实体造型，并展成生产所需的2D生产用图。

    3）产品物料清单（BOM）设计。主要功能是完成新注塑机的总体设计。选配该机型的所有零部件，生成整机的3D实体造型图。基础框架BOM如图2所示。

    2.2 性能分析平台
    主要功能是在设计平台的实体造型数字模型的基础上，对新设计的注塑机零部件数字模型进行静力学、运动学、动力学和整体干涉等进行分析和产品性能试验。利用虚拟环境，对模型进行各种性能分析，然后改进样机设计方案，用虚拟数字化形式代替传统的实物样机，可以简化产品的实际开发过程，大幅度缩短产品开发周期，减少产品开发费用和成本。
    2.3 虚拟制造平台
    虚拟制造平台以数字化样机为基础，进行计算机辅助工艺规程设计（CAPP）的编制，零部件加工及生产流程的仿真及CAM。虚拟加工平台在于提供1个仿真建模环境，在这一环境下，产品的加工、装配及其相关制造过程都可以在实际制造之前，借助计算机实现建模仿真，提高实际产品的生产效率。在产品设计阶段，能实时并行地模拟出产品未来制造过程及其对产品设计的影响，预测产品性能、制造成本和可制造性，从而更有效、更经济、灵活地组织制造生产，使企业内部资源得到合理配置，并通过资源重组使生产布局更加合理有效，以达到提高实际生产效率的目的。
  

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