注塑成型虚拟车间仿真实验平台是基于真实的注塑机车间，建立三维虚拟仿真环境，模拟注塑成型车间环境；机器的操作、运动、制品成型等，同时其所有的机器功能都应该与真实的注塑机的功能相对应，并配套系列的辅助系统，方便在虚拟环境下学习操作。不仅能有效的实现注塑机的操作培训，而且还实现了对成型工艺的仿真，能观察到注塑机成型的过程以及缺陷，能通过工艺参数的调整完成试模过程，学习注塑机成型工艺。同时注塑成型虚拟车间仿真实验平台可以根据需要，更换多种模具，不断的操作多种模具的试模过程。相较于传统的注塑机培训，不仅能有效的避免注塑机的安全问题，而且能够轻松、愉快的完成注塑机的操作学习。提升培训效率的同时节约了培训成本。
1. 注塑成型虚拟车间仿真实验平台的建设内容
注塑成型虚拟车间仿真实验平台的建设内容主要涵盖场景的三维建模，场景的渲染，注塑机的操作和运动仿真，注塑机的成型工艺与缺陷识别，注塑机模拟仿真系统各类辅助系统等。
1.1 场景的三维建模
场景的三维建模主要包含车间环境及注塑机的三维建模。
（1）车间环境三维建模
车间环境应该保证具有真实性，利用虚拟现实技术对注塑机的工厂环境比如车间设备、家俱、用品、卷闸门、监控摄像头、车间照明灯等进行三维建模，应该营造出真实的生产氛围。
同时需要具备漫游操作的功能，确保在虚拟工场中漫游时，能进行相应的观察，可在车间中进、退、左转、右转、抬头、低头、镜头远近调节等。如同真实的进入车间进行观察。
（2）注塑机三维建模
注塑机的三维建模要实现外形尺寸与真实注塑机完全相同，并拥有高度逼真的外观。表面可见结构、零部件与真实注塑机一致。虚拟注塑机表面有喷漆的颗粒质感、工作台有金属光泽质感、旋钮及冷却油管有塑料质感。主要是基于UG的建模。利用UG技术，对注塑机的零件进行建模，包括：注塑成型部分，如螺杆、料筒等；开合模部分，如两杆、二板等；机座部分，如电源开关、机座等。
1.2 场景的渲染
在UG建好模型之后，只是简单的数模，要实现真实形象的真实感，还需要对数模进行渲染。
首先，需要把数模从UG导出到3dsMAX中，然后在3dMAX中，对模型添加相对应的UV，以便于在Unity3D中进行材质的更换或特效添加等。对所有模型划分好UV之后，导出模型，此时一般采用的FBX格式，再导入的Unity中。在Unity中对相应的零件，进行相应的材质添加。部分零件，如前后活动门的玻璃窗户，需要特别的做透明的材质；有些特殊的金属部件，需要做些特效进行金属光泽处理。同时，还需要对整个场景的灯光处理，添加一些自发光的处理等。
1.3 注塑机的操作与运动仿真
注塑机模拟仿真系统，主要的目的也就是对注塑机的操作进行模拟。实现了对注塑机的各类操作，包括注塑机的开关机操作，开合模操作，注射成型操作，制品顶出操作。各个操作，注塑的都有配套的运动。对于这些运动，主要是采用3dmax进行动画的制作，然后导入到Unity中，通过对动画的控制，实现控制面板与实际运动的对接。另外，对于部分操作，如手动打开防护门等，采用直接的成型控制。最终实现了对注塑机的各类运动的仿真。
1.4 成型工艺与缺陷识别
注塑机模拟仿真系统不仅实现了注塑所有基础的操作，同时，还模拟注塑成型过程的工艺技术。结合CAE分析技术，通过对成型的制品进行分析，形成成型工艺窗口，有效的模拟注塑成型的过程以及工艺。在具体成型过程中，不仅能有效的模拟注塑的充型过程，而且能对不同的工艺参数进行智能的判定，已达到缺陷识别技术，如果有缺陷，则进行相应的缺陷显示以及处理。
1.5 注塑机模拟仿真系统的各类辅助模块
对于成熟的教学软件，需要对有配套的好的辅助系统。注塑机模拟仿真系统，实现了多种有效的辅助手段，方面初学者学习。包括，设备介绍，教学系统，考试系统，练习系统，换模模块，画中画模块，零件管理系统等。能帮助初学者从零基础认识注塑机结构设备，学习注塑机操作，以及工艺参数调整设置等。
2. 注塑成型虚拟车间仿真实验平台的功能
注塑成型虚拟车间仿真实验平台主要的功能模块为：注塑机本体的操作，成型工艺的仿真，各辅助系统。
2.1 注塑机操作模块
注塑机的操作主要分为两部分一部分对注塑机的基础操作，也就是在三维场景中，直接对注塑机的操作，如注塑机的电源开关，注塑机的活动门等等。另一部分则是通过控制面板，也就是实际注塑机中控制器部分的操作。
（1）注塑机的基础操作
注塑机的基础操作主要是指，对于注塑机机体的操作。这个操作主要是基于实际的注塑机操作，比如：在注塑机注塑开始之前，都需要将注塑机的前后活动门关闭，喷嘴防护门需要移动到最前方，以防止被塑料烫伤。这就需要在注塑机模拟仿真系统中，能模拟这些操作。注塑机的基础操作就主要包括这一类的操作。
（2）注塑机控制面板操作
注塑机控制面板的操作，主要是指注塑机的面板操作。面板操作主要分为三部分：模式操作，动作操作和显示器操作。
1）模式操作
主要是指注塑机的操作模式，注塑机操作模式较多，一般定义为手动，半自动和全自动模式。手动模式，需要用户自己操作注塑机的所有操作，来完成注塑机的功能操作。半自动模式，需要用户开合模开关一次，完成注塑机的一次成型操作。全自动模式，用户只需要开合模开关一次，就能使得注塑机一直进行注塑成型操作，直到完成相应的生产计划。
2）动作操作
主要是指对于注塑机的功能操作。在这部分，除了能控制注塑机的料筒、电机等主要开关，以及生产异常时的急停开关，还能通过各类功能按钮来完成注塑操作。这些操作主要包括，开模操作，合模操作，顶出操作，顶退操作，射台前进操作，射台后退操作，注塑操作，保压操作，塑化操作，冷却操作，松退操作等。另外还有一些辅助的操作，比如气辅操作等，主要用于无人车间操作时。
3）屏幕数据操作
这部分主要是负责整个注塑机系统的数据，包括系统的运动参数，成型参数等。通过屏幕操作，可以监视系统运行时的参数，如开合模模座位置，实时温度等。也可以改变某项参数设置，改变注塑机运动的速度，比如，可以改变注塑机的开模速度，本系统开模速度分为四段，改变各段速度，操作注塑机运动，则开模时，注塑机以调节的新的参数为准进行运动。另外可以改变相应的工艺参数，从而改变成型结果，比如，可以改变注射成型的速度，保压压力等，通过调节，能注塑成型出不同结果的注塑制品。
2.2 成型工艺的仿真
注塑机成型工艺的仿真主要是指注塑成型过程所涉及到的流动成型仿真，成型工艺，以及相应的缺陷处理。
（1）流动成型显示
主要是指注塑成型时，制品在模具型腔中的流动成型过程。其主要涉及到成型参数，以及成型过程中，螺杆运动的情况。注塑机模拟仿真系统根据华塑CAE的分析所获得的网格结果信息，将网格拓扑结构根据工艺参数的设置重新显示到虚拟仿真系统中，其流动结果即为该套模具的流动成型过程。对于有缺陷的成型结果，要进行相应的显示，比如，对于短射缺陷应该填充不足，对于黑点缺陷应该对于黑点部分做黑点处理。
（2）成型工艺
主要是指注塑成型工艺的问题。对于每个阶段的工艺参数的调整，影响了注塑的结果，工艺参数的仿真也主要集中在对于参数的设置、调整、以及分析不同的参数对制品造成的影响。
（3）缺陷处理
主要是指对于缺陷的识别，如短射缺陷，烧焦或黑点缺陷等。注塑机模拟仿真系统对于不同工艺参数所带来的影响，判断标准主要基于与华塑软件研究中心的华塑CAE软件。根据华塑CAE分析结果，提取出软件的工艺窗口，然后，以工艺窗口的形式判断缺陷的产生。
2.3 各辅助系统
注塑机模拟仿真系统的辅助系统主要在于让学习者能够有效的方便的简单的操作该系统。
（1）观察功能
全方位观察：能够以透视、局部、旋转等各种手段、各种视角观察模具机器运动、模具运动、成型仿真全过程，从而学习机器结构，模具结构，成型仿真等的工作原理。
（2）教学系统
教学系统能分步的对注塑机各项操作，注塑成型工艺等进行教学示范。
（3）练习系统
练习系统能提示性的引导初学者进行每一步操作，也可以让初学者进行自由联系。（4）考核系统
对于考核系统，能对初学者的操作进行考核，看是否符合操作规则，工艺参数是否调整合理等。
（4）零件管理
通过零件树，管理注塑机的全部零件。能帮助学习者识别零件。
（5）画中画
通过辅助的视觉系统，能细节的观察到制品的成型过程，便于对成型工艺的学习。
注塑成型虚拟车间仿真实验平台通过对实体的注塑机进行仿真，能有效的模仿真实注塑机的操作。不仅完全避免了安全事故的出现，而且仿真软件也模拟了误操作，安全操作，报警等，能让初学者养成安全操作的习惯。
