塑料模具设计中的三维动画技术创新应用_顾杰.pdf

年微论广告塑料模具设计中的三维动画技术创新应用顾 杰（天津职业技术师范大学艺术学院，天津）年教育部产学合作协同育人项目（），年教育部供需对接就业育人项目（）作者简介：顾杰，男，年生，硕士，副教授，主要研究方向为产品设计与三维动画。随着科技水平和消费理念的提升，使得市场对现代塑料产品的要求越来越高，产品的设计、结构也变得更加多样、复杂及人性化。在塑料产品快速更新的时代，塑料制品生产企业必须在确保产品质量的基础上，注重塑料产品的创新，同时提升其产能。而三维动画技术日趋底层化，融合了渲染、建模、材质、动力学、虚拟现实等技术。这种数字交互和交叉艺术高度融合的视觉、听觉、触觉、嗅觉等系统会更多地应用到各行各业。塑料模具设计是塑料产品生产的基础，借助现代三维动画技术进行塑料模具设计，不仅可以提升现代塑料产品的质量，节约塑料模具设计的成本，还是交互多媒体展厅宣传产品的渠道。塑料模具设计中存在的问题随着人们的生活水平迅速提升，对各类产品的形状、外观等提出了更高要求，需要设计者借助多种手段设计塑料模型，在提升产品质量的同时，提高塑料产业的生产效率。但现阶段塑料模具设计中存在图纸缺乏创新、收缩率不一、产品质量较低等问题，严重阻碍了塑料产业的持续发展。.塑料模具设计图纸缺乏创新性塑料模具设计会对产品的外观、结构等产生直观的影响，现阶段由于塑料产业设计和生产过程缺乏创新性和规范性，塑料模具设计图纸具有一定的复杂性，不能直观地向一线工人展现出目标产品的功能、结构和造型，使得一线生产工人对塑料模具的了解比较模糊，给塑料产品的安全性、可靠性带来潜在威胁。此外，现代制造业高速发展，社会公众对高端制造业的认可度和应用率大幅提升，塑料企业想要提升自身的核心竞争力，必须从设计、产品制造、工艺管理等多角度进行分析和创新。.塑料模具设计存在收缩率问题塑料模具结构具有科学性和合理性，才能确保产品的美观与质量，而浇筑与冷却系统是塑料模具设计的关键，其中浇筑系统的浇口位置、热流道尺寸、浇筑方式等会对塑料产品的气穴位置、表面熔接、气穴分布等造成影响，而冷却系统的冷凝管分布状况、分布数量等会对塑料产品的翘曲度产生较大影响。同时，塑料模具设计时需要综合对比多种结构模具的性能、外观和质量，选择结构最优的塑料模具。在这一设计过程中，利用传统塑料模具设计方式存在成本高、效率低等问题，通常需要在高温高压空间中将塑料原材料进行熔接，然后将熔融状材料注入塑料模具模腔内。新型科技、材料不断出现，塑料原材料的功能性和特征愈加丰富，其定型方式和性质各异，对模腔的要求也各不相同，不经过详细周密的设计会导致塑料产品的收缩率出现差异，影响塑料产品的质量。.塑料模具设计的质量水平有限现如今，各类塑料产品的生产均需要借助塑料模具完成，因此提升塑料模具的设计水平对于塑料产业发展具有重要意义。当前，在塑料企业模具设计与产品生产过程中，塑料模具设计人员技术的局限性导致塑料模具设计与最终产品的需求不符，出现公差标注需要的不良现象，这增加了塑料模具设计的成本，影响产品的质量。当前，我国塑料模具精度与全球先进企业还存在一定差距，特别是小型塑料企业模具设计较为粗糙，且生产周期较长，模型寿命较短，亟待借助现代先进技术水平提升塑料模具设计的质量。三维动画技术在塑料模具设计中的应用优势当下，从现实到虚拟，从时间到空间，从物联网到空联网，包括今年热议的元宇宙，人类进入了一个可以感知的新的视听艺术世界，未来的一切场景都是可以相互切换的，而三维动画技术流程的成熟化和便利化，使其成为各行各业底层运用的工具，如笔者负责的四川眉山蒙牛工厂的多媒体交互展厅横向项目，其主要包括石墨烯动画介绍蒙牛的发展历史，手势互动介绍牛奶的工艺流程，裸眼 突出牛奶均质工艺，沙盘展示工厂全貌等，这些都是三维动画技术与交互技术结合的。三维动画技术存在动态、灵活、直观等优势，在产品设计行业备受欢迎，流行的 打印、三维扫描、虚拟仿真等，其主要通过计算机运算在虚拟环境中模拟出各类事物，主要包括模型、材质、动作、渲染等环节，其展示内部结构和仿真模拟，避免模具设计重复劳动，减少了塑料模具设计成本。.有效提升塑料模具的质量三维动画技术能够在虚拟环境中向人们展现出塑料模具设计与装配方式，可以提升设计者对塑料模具设计的感性认知水平，借助动画技术深入分析注塑流程，方便人们清晰、直观地观察塑料模具的结构，引导其了解和学习成型原理，包括加料、冲模、塑化、保压等流程，采用静态微论广告 年 的图片与文字描述相关过程较为模糊，而三维动画在塑料模具设计中的应用，涉及三维建模、虚拟现实、交互动画等多种技术，其中建模技术可以提升塑料模具设计结构的科学化、精确化。虚拟仿真既可以操作复杂的内部结构，又可以避免危险的场景操作。交互动画从生产设计、制作到多媒体展厅等必不可少。.减少塑料模具设计的成本三维动画技术与塑料模具设计的结合，使得数字化模型逐步取代了传统塑料模型设计，三维动画具有直观立体、动态等特征，取代了传统塑料模具设计中的模型推敲和产品实验，大幅缩短了塑料产品的生产周期，为塑料企业提升核心竞争力提供了保障。三维动画技术可以同步对比多种塑料模具设计方案，帮助设计者发现塑料模具设计中存在的各类问题，优化设计图纸中的不足，缩减塑料模具设计成本。例如，传统模具设计需要根据设计图纸制作实体模型，多次进行反复实验、模拟与推敲，浪费模型材料，且消耗较多时间。而三维动画技术，不仅可以构建虚拟塑料模具模型，还可以通过动画立体、直观地向广大客户演示塑料模型的功能、操作方式、具体流程等，节约面对面拜访客户的成本，减少企业整体的生产成本。.改进和优化塑料模具设计三维动画技术不仅是塑料模具设计的高水平表达方式，还更是极具先进性的现代化塑料模具设计工具。例如，三维动画技术的塑料模具仿真，是指利用三维动画在虚拟环境中模拟塑料模具的材质、外形、内部构造等细节，并将塑料模具的原理、流程、使用方法、性能等以虚拟操作的方式直观地演示出来，帮助设计者和一线塑料产品生产人员改进和优化模具及工艺。此外，三维动画技术也是一种极为便捷、快速的塑料模具交流与展示平台。每个设计师对塑料模具的结构、外观、形状、性能等都有不同的想法，借助三维动画可以帮助不同设计者进行有效沟通和交流，彼此直观展示出模具设计方案的尺寸比例、外观效果、内外空间结构、模具功能等，为设计者提供新的设计理念与思路。例如，是国外一款较为有名的三维动画设计软件，将其应用于塑料模具设计中，便于设计者更好地掌握模具尺寸、外形，实现塑料模具精准化设计，使其更接近于设计师的设计目标，在一定程度上规避了塑料模具设计的问题和风险，为后续塑料产品的生产奠定基础。三维动画技术在塑料模具设计中的创新应用塑料产品在现代社会生产、生活中随处可见，特别是将塑料产品用于一些电子、航空、汽车等高精尖领域的塑料零件，人们对其外形、结构、性质和舒适度等要求也随之提升，而现阶段塑料模具占据了模具市场的。将三维动画技术应用于塑料模具图纸设计、塑料模具收缩率判断、塑料模具模型构建等，能够促进塑料模具设计的标准化和严格化，提升塑料模具设计的质量和水平，促进塑料模具产业高水平发展。.利用三维动画技术设计塑料模具的图纸材料收集在塑料模具设计中极为重要，设计者需要熟练掌握模具设计相关数据，做到这些才能充分发挥模具设计信息的最大价值。设计者进行塑料模具设计时，需要严格控制塑料模具的操作方式、尺寸、形状、原材料质量等因素，以提升模具的最终效果和质量。设计者可以运用计算机运算快速得出模腔的体积，大幅提升塑料模具的设计效率，便于设计者根据立体模型效果和计算结果修改塑料模型设计图纸。此外，设计者借助三维动画技术构建虚拟模具模型，为一线生产实践提供准确性和科学性的模具工艺参数和数据，有效简化塑料产品生产工艺，突破塑料模具设计在结构与形状方面存在的局限性。.利用三维动画合理判断塑料模具收缩率塑料模具设计具有高度专业性，对设计者的专业素养和经验具有较高要求。设计者需要工匠精神，在合理选择塑料模型设计材料的基础上，全面把握模型功能与数据的准确性，牢固掌握三维动画技术、软件及模腔设计尺寸等，熟知塑料模具设计中材质变形的可能性，及时调整设计方案，有效规避模具应用过程中的变化，制得尺寸、性质符合需求的产品。此外，塑料收缩率与类型是塑料模型设计中的要素，它们即便出现细微差错，也会对塑料模具的最终尺寸、形状等造成影响。公差标注不同会对模具产生不同影响，借助三维动画技术，可以提前预估公差标注对塑料模具的影响，做好科学预案，提高塑料模具的质量与合格率。.利用三维动画对塑料模具进行模拟应用利用三维动画技术真实模拟塑料模具设计和制造过程，并将模拟结果反映给管理层，为其决策提供参考。与平面图纸设计相比，三维动画 展示效果更佳，可以更准确、全面地传达信息，帮助相关人员直观了解塑料模具的功能和操作方法。塑料模具设计可分为吹塑、注塑、吸塑、挤出、压塑等类型。例如，借助计算机软件录入目标产品的数据、尺寸和结构等，自动处理塑料模具的尺寸和参数，得出三维塑料模型和熔融塑料模拟图，便于一线操作人员了解塑料模具制造时原材料的流动状态，掌握模具填充流程和冷却方法，优化注塑工艺。通过 光阵扫描及相关三维重建技术，高效率获取产品写实级的模型和贴图。通过最新的自动绑定脚本，快速完成影视级高仿真模型制作、绑定、动力学解算以及交互系统等。塑料模具设计水平决定了塑料产品的质量和性能，需要不断规范塑料模具的设计标准，提升设计水平，积极培训设计者对先进技术的掌握能力，综合整理各类要素对塑料模具的影响，不断提升塑料模具设计与生产的精确度和科学性。三维动画技术能更多地提升产品图纸的设计效率，利用仿真系统操作其复杂的内部结构，避免制作工人的危险性，在产品宣传展示方面，三维动画技术交互展厅更是必不可少。