畢業(yè)設(shè)計（說明書）論文外文翻譯系 別：專 業(yè)：班 級：學(xué) 號：姓 名：指導(dǎo)教師：年 5 月 20 日自動設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)的級進模設(shè)計關(guān)鍵詞：級進模 知識庫系統(tǒng) 生產(chǎn)規(guī)則 AutoCAD摘要本文介紹了一種自動設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)的級進模設(shè)計。建議系統(tǒng)由 27 個知識庫模塊組成?；谏a(chǎn)規(guī)則的知識庫系統(tǒng)（KBS）方法用于構(gòu)建系統(tǒng)模塊。模塊是用戶交互和設(shè)計加載到AutoCAD 的提示區(qū)域。該系統(tǒng)能夠自動所有主要級進模設(shè)計活動，如檢查鈑金件的設(shè)計特點，設(shè)計帶鋼排樣、級進模部件的選擇、模具零件的建模及模具裝配，級進模部件材料的選擇該系統(tǒng)是在 PC 上實現(xiàn) AutoCAD 軟件，因此其低成本的實施使它負擔(dān)得起的中小型企業(yè)規(guī)模。簡介級進模用于世界范圍內(nèi)的大規(guī)模生產(chǎn)鈑金零件。級進模設(shè)計是一個復(fù)雜的高度專業(yè)化的程序和典型的級進模設(shè)計從概念設(shè)計到最終設(shè)計需要 20%的提前時間沖壓生產(chǎn)。生產(chǎn)產(chǎn)品的多樣性級進模要求高水平的知識的模具設(shè)計師，只能通過多年的實際實現(xiàn)經(jīng)驗。鈑金零件設(shè)計特點的校核，排樣設(shè)計，模具組件選擇，選擇模具部件用材料和模具組件的建模和模具組件是設(shè)計進步的主要活動。執(zhí)行這些任務(wù)的傳統(tǒng)方法需要專業(yè)知識，主要是手工的，因此繁瑣，費時容易出錯。模具設(shè)計的質(zhì)量取決于在很大程度上設(shè)計師的技能，經(jīng)驗和知識。一研究人員試圖開發(fā)計算機輔助系統(tǒng)級進模。例如，穆日卡瑪和 Shirai（1989）開發(fā)了能夠生成的 CAD/CAM 系統(tǒng)裝配和尺寸零件圖作為最終輸出但帶鋼和模具布局必須由設(shè)計師手工完成。新加坡國立大學(xué)和研究所的研究人員高性能計算，新加坡還報告已經(jīng)開發(fā)了一個集成的建模和工藝規(guī)劃用于計劃級進模彎曲操作的系統(tǒng)（2002） 。Sima,Lee,and Jang（2004）開展了關(guān)于發(fā)展的研究 U 型彎曲的部分過程中心載波型模。Ghatrehnaby 和arezoo（2009）報道級進模自動嵌套和引導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展。一些研究人員報告已經(jīng)開發(fā)了智能 CAD 系統(tǒng)級進模。例如，杜菲和 Sun（1991）開發(fā)了基于知識的漸進式?jīng)_壓系統(tǒng)設(shè)計基于特征的方法。李，利姆，倪（1993）發(fā)達 ikoopp，智能的基于知識的工藝設(shè)計用于制造級模板的系統(tǒng)。Cheok，F(xiàn)oong 和倪（1996）報道，已經(jīng)開發(fā)了一個智能用 PC 開發(fā)級進模設(shè)計的計劃援助工具.伊斯梅爾，Chen,and Hon（1996）也曾在專家漸進沖孔和落料模設(shè)計系統(tǒng)。Zheng,Wang, and Li（2007）開發(fā)了智能 CAPP 系統(tǒng)汽車板 。CAD / CAM 系統(tǒng)提供了一個偉大的協(xié)助制定和分析模具設(shè)計過程，但人類的專業(yè)知識仍然需要到達最終的設(shè)計。也,與建立這樣的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的高成本是相當(dāng)頻繁超出范圍的小金屬板材行業(yè)。一些研究人員使用人工智能技術(shù)保存經(jīng)驗豐富熟悉模具設(shè)計專家。但這些系統(tǒng)的使用是非常有限的。他們可以處理只消隱和具有相對簡單幾何形狀的穿孔操作或零件。它出現(xiàn)在級進模自動化的發(fā)展與 AI 技術(shù)的進步不同步。因此，有斯特恩需要開發(fā)一個自動化的漸進設(shè)計系統(tǒng)使用 CAD 和 AI 具有低執(zhí)行成本的模具方法集體，可以很容易負擔(dān)得起的小中型鈑金工業(yè)。本文介紹了一種實現(xiàn)繁瑣和時間的自動化設(shè)計系統(tǒng)非常方便地在級進模設(shè)計任務(wù)極短時間。1、級進模設(shè)計的幾點思考1.1、排樣設(shè)計作為鈑金制造計劃的第一步部分，它是有用的檢查，以確定其設(shè)計特點有利于易于制造。這樣的檢查是有用的避免制造缺陷，部門弱點和新的需要模具，工具或機器。尺寸和位置的內(nèi)部和外部特征，如孔，擴展孔，內(nèi)部輪廓，外部輪廓，削減，缺口，插槽和彎曲應(yīng)測試的規(guī)則，良好的做法。排樣設(shè)計是安排操作的布局和隨后確定所需站數(shù)。帶狀布局主要受零件的幾何特征，尺寸公差部分、帶鋼尖邊方向等技術(shù)要求.有沒有獨特的最好的解決方案的帶狀布局設(shè)計但一些基本準則（庫馬爾，2006）一般在這重要活動中考慮。1.2、模具元件的選擇模具量規(guī)，脫模板，沖壓板，后板，沖床，飛行員，模具和緊固件的主要組成部分級進模。模塊的尺寸取決于片材的厚度，刃口方向，條寬，模具材料類型條帶長度。模具尺寸主要取決于板厚。但最小厚度的模具規(guī)格是也限制了彎曲的風(fēng)險，這可能發(fā)生在熱加工工藝。剝離板的大小對應(yīng)于模塊尺寸。汽提塔的通道寬度應(yīng)等于帶鋼寬度加上足夠的間隙，允許變化條帶寬度。沖頭板用于定位和支持拳。沖頭應(yīng)具有足夠厚度提供足夠的支持，以確保良好的定位準確對準和足夠的螺絲，以克服沖壓負荷。沖頭的厚度是沖頭直徑的函數(shù)。如果兩個或兩個以上的沖頭安裝，沖床最大直徑被認為是選擇合適的厚度沖頭板。沖頭厚度也應(yīng)成正比整體沖頭高度。的長度和寬度沖頭通常與模塊相同。硬化備用板通常插在小穿孔沖頭之間和沖頭持有人。備份板一般約 10 -12 毫米厚。在模具的選擇過程中模具，應(yīng)考慮零件數(shù)量，尺寸公差組件，沖頭和模具之間的間隙，和間隙路標(biāo)和軸套之間。它被認為是一個很好的實踐使用鋼模套防止模座斷裂。主選擇模具的步驟通常是確定模具類型（雙柱、四柱、后立柱、中心立柱、斜柱等）模具面積的選擇與選擇模座。模具類型的選擇取決于鈑金操作類型，零件數(shù)量和工件精度。模具的尺寸取決于長度和寬度模具及其在模具中的位置。如果可用，標(biāo)準模具可用于或這些可定制。在行業(yè)，緊固件的數(shù)量和大?。葆敗N釘）的選擇根據(jù)模塊尺寸。銷通常位于靠近對角塊模具的對角，最大定位影響。螺釘和銷釘優(yōu)選位于約 1.5–2 其外徑從外邊緣或沖裁輪廓。螺絲是用來組裝模具細節(jié)上，下墊模架。螺釘?shù)臄?shù)量和大小可以用估計可用空間和被抵抗的負荷。1.3、模具零件材料的選擇給定的級進模部件材料的選擇應(yīng)用取決于模具失效機制占主導(dǎo)地位。用于選擇級進模的合適材料組件，模具設(shè)計師適當(dāng)調(diào)查功能該組件的要求，然后進行批判性研究確定所需的機械性能和可能導(dǎo)致組件失效的原因。基本模具設(shè)計者的想法是為特定的材料選擇合適的材料模具組件，使所有其他故障機制，除了磨損被淘汰。磨損，然后進行優(yōu)化，以配合所需的鈑金零件生產(chǎn)量。為了獲得更長的模具壽命，因此更高的生產(chǎn)率，工具鋼正在廣泛用作模具組件的材料。最重要的使用鋼材作為切削刀具材料的優(yōu)點是原本是柔軟和可切削，采用適當(dāng)?shù)臒嶂委煟麄冏兊梅浅杂埠湍湍?。選擇合適的硬度范圍選擇材料的模具組件取決于要制造的零件的幾何形狀級進模。1.4、模具組件和模具組件的建模級進模建模涉及板單元的建模及模具組。板單元建模要求尺寸壓塊、模頭、脫模板、凸模及背板。推薦的板材尺寸通過智能系統(tǒng)存儲在各種輸出數(shù)據(jù)文件中可用于建模。AutoCAD繪圖命令如直線、折線、圓、角、層等可以調(diào)用板單元建模。進一步的自動建模板元素，可以回憶存儲在文件中的條形布局并可適當(dāng)?shù)貙⑵洳迦氚鍐卧钠矫嬉晥D中。為自動化模具建模，底部的三維數(shù)據(jù)模具頂襯、導(dǎo)柱直徑和導(dǎo)軌可以存儲在輸出數(shù)據(jù)文件中的灌木叢?；谏鲜隹紤]，自動化系統(tǒng) intpdie 開發(fā)和建模的漸進式設(shè)計模具組件2、自動設(shè)計系統(tǒng)：2.1、建議的自動化設(shè)計開發(fā)程序系統(tǒng)擬議自動化的發(fā)展的程序步驟系統(tǒng)包括知識獲取、生產(chǎn)框架規(guī)則，生產(chǎn)規(guī)則驗證，排序生產(chǎn)規(guī)則、硬件識別和計算機語言，知識庫構(gòu)建，搜索策略選擇，用戶界面的編寫。的技術(shù)知識通過模具設(shè)計手冊收集系統(tǒng)的開發(fā)，工業(yè)手冊，技術(shù)報告，經(jīng)驗豐富級模具設(shè)計和工具制造商。這個由此獲得的知識進行了分析和表格的生產(chǎn)形式“IF-THEN”變化規(guī)律。生產(chǎn)規(guī)則如此框架從一個進步的模具設(shè)計專家和工具制造商.生產(chǎn)規(guī)則在每個模塊的建議系統(tǒng)以結(jié)構(gòu)化的方式布置。該系統(tǒng)在 PC 上實現(xiàn)（奔騰 4 CPU，2.4 千兆赫，256 MB 的 RAM）歐特克 AutoCAD 2004。生產(chǎn)規(guī)則注冊成立在所提出的智能系統(tǒng)的所有模塊因此，用AutoLISP 語言。生產(chǎn)規(guī)則和系統(tǒng)的知識庫通過推理連接在一起機制，利用正向鏈接。在前進用戶交互地提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)或事實有待解決的問題。該系統(tǒng)工作與輸入信息由用戶提供的知識耦合存儲在知識基礎(chǔ)，得出結(jié)論或建議。這個系統(tǒng)搜索 if 條件數(shù)據(jù)以確定哪些規(guī)則被給定的事實所滿足。每當(dāng)一個特定的 IF 條件發(fā)現(xiàn)滿意然后規(guī)則的那一部分被激活導(dǎo)致結(jié)論或建議。開發(fā)知識—基于系統(tǒng) intpdie 整體包括超過 1000IF-THEN 規(guī)則品種生產(chǎn)。生產(chǎn)規(guī)則示例納入系統(tǒng)的各個模塊進行 intpdie2.2、制度的組織作為級進模設(shè)計過程包括許多活動，整個系統(tǒng) intpdie 已經(jīng)構(gòu)造成各種子系統(tǒng)、模塊和子模塊。組織發(fā)達 intpdie 系統(tǒng)如圖 1 所示。各模塊及該系統(tǒng) intpdie 子系統(tǒng)進行了簡要的描述下：2.2.1、cckbs 模塊模塊 cckbs 是用于檢查的設(shè)計特點從可制造性角度看鈑金零件。該模塊能夠檢查部件的設(shè)計特點，如毛坯尺寸，孔尺寸，孔間距，圓角半徑，距離從零件的邊緣的內(nèi)部特征，之間的距離兩個內(nèi)部特征，寬度的凹槽或插槽或預(yù)測，彎曲圓角半徑等建議最少報廢用于制造級進模零件的網(wǎng)絡(luò)余量。該模塊采用了友好的界面顯示提示在咨詢期間引導(dǎo)用戶。數(shù)據(jù)由用戶提供的是存儲在一個文件中，稱為 comp.dat 用于后續(xù)模塊2.2.2、模塊 seldie模塊 seldie 來協(xié)助模具設(shè)計師工藝師在選擇合適的模具類型制造鈑金零件。該模塊被設(shè)計為需要生產(chǎn)要求和公差等輸入從部分數(shù)據(jù)文件 comp.dat 部分。用戶也被邀請輸入其他需要的輸入，包括紙張的數(shù)量和類型通過 AutoCAD 提示區(qū)域的金屬操作。只要用戶輸入這些輸入，模塊給出智能建議選擇合適的模具類型。2.2.3。maxutl 模塊模塊 maxutl 測定的角度坯料定位。模塊逐步改變方向空白的 1，然后計算材料利用率片在每個角度，直到空白已旋轉(zhuǎn) 180 初始位置。有最大利用率的方向比例為最優(yōu)。模塊的輸出自動存儲在一個數(shù)據(jù)文件標(biāo)記為 maxutl.dat。3.2.4。子系統(tǒng) issld該子系統(tǒng) issld 開發(fā)的智能設(shè)計級進模金屬沖壓工作條帶布置。執(zhí)行通過圖 2 中的流程圖顯示子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)由六個模塊組成。第一模塊 oprplan 確定所需的鈑金操作類型制造零件。模塊邀請用戶提供相關(guān)輸入數(shù)據(jù)即尺寸公差和幾何特征部分的。這個模塊的輸出形式建議的類型的鈑金操作所需制造零件。該子系統(tǒng)的下一個模塊 oprseq 確定推薦的板材操作順序。它直接從輸出數(shù)據(jù)文件中輸入 oprplan.dat 生成模塊 oprplan 執(zhí)行期間。模塊pltsel 開發(fā)的選擇在各站精確定位帶鋼的試驗方案級進模。下一個模塊 oprstage 開發(fā)該子系統(tǒng) issld 開發(fā)的智能設(shè)計級進模金屬沖壓工作條帶布置。執(zhí)行通過圖 2 中的流程圖顯示子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)由六個模塊組成。第一模塊 oprplan 確定所需的鈑金操作類型制造零件。模塊邀請用戶提供相關(guān)輸入數(shù)據(jù)即尺寸公差和幾何特征部分的。這個模塊的輸出形式建議的類型的鈑金操作所需制造零件。該子系統(tǒng)的下一個模塊 oprseq 確定推薦的板材操作順序。它直接從輸出數(shù)據(jù)文件中輸入 oprplan.dat 生成模塊 oprplan 執(zhí)行期間。模塊pltsel 開發(fā)的選擇在各站精確定位帶鋼的試驗方案級進模。下一個模塊 oprstage 開發(fā)2.2.5。prssel 模塊模塊 prssel 來幫助用戶選擇適用于所需的壓力機類型級進模的鈑金操作。模塊的邀請用戶計算總周長，以削減所有站采用 AutoCAD 命令“區(qū)”的級進模?？傊荛L，所需操作類型（剪切/成形/剪切）形成兩個） ，生產(chǎn)速度每分鐘和剪切強度表是由用戶輸入的輸入。適當(dāng)輸入所有所需輸入，模塊顯示搬運所需的鈑金操作所需的最小力并確定合適的替代壓力機足夠噸位。之后模塊邀請用戶編制由固定和操作成本組成的數(shù)據(jù)庫車間可用的機器。模塊程序然后計算并顯示每個候選部分的單位成本壓力機。最后，它確定了壓力機上鈑金件可以生產(chǎn)最好經(jīng)濟效益。2.2.6。博達子系統(tǒng)博達開發(fā)子系統(tǒng)要解決的問題級進模部件的選擇。自級進模有幾個組成部分，因此它已決定結(jié)構(gòu)博達為以下模塊系統(tǒng)1、對模塊尺寸選擇模塊 dblock。2、對于模具量具尺寸選擇模塊 diegage（前墊片和后規(guī)）和模具之間的最佳距離。3、為選擇合適的模具角度模塊 dialcl，死的土地切割間隙。4、模塊 strpr 選擇汽提塔和卸料板。5、模型 PCHPL 來選擇沖床的細節(jié)，穿孔板和背板。6、模具選型和尺寸選擇的模塊化智能決策支持系統(tǒng)。該模塊由兩個子模塊組成，即：（一）dssel 在選擇大學(xué)的陽極上，（二）dsdim 選擇維度對大學(xué)學(xué)院的陽極上。7、選擇固件模塊 fstnr（螺栓和銷釘）.該系統(tǒng)的實施是通過博達圖 3 流程圖。合適的模具組件尺寸推薦通過該子系統(tǒng)模塊自動存儲在各種輸出數(shù)據(jù)文件，即 DBLOCK.DAT（模塊的大?。?，DG.DAT（模具量具的大?。?，dialcl.dat（模具間隙） ，STRPR.DAT（大小汽提塔） ，PP.DAT（穿孔板的尺寸） 、BP.DAT（尺寸背板） 、DSSEL.DAT（模型） ，DSDIM.DAT（大底模具頂襯、導(dǎo)柱直徑和導(dǎo)套）FSTNR.DAT（螺栓和銷釘直徑） 。尺寸脫模板、沖孔板、后板、模具及緊固件取決于模塊的大小，因此輸出數(shù)據(jù)文件 DBLOCK.DAT 回憶說，在執(zhí)行模塊的開發(fā)用于選擇這些模具組件。所有輸出數(shù)據(jù)子系統(tǒng)模塊執(zhí)行過程中生成的文件博達用于模具零件自動建模模具裝配。2.2.7、子系統(tǒng) autopromod該子系統(tǒng) autopromod 開發(fā)的自動中的級進模部件和模具組件的建模 AutoCAD 繪圖編輯器。該子系統(tǒng)與早期模塊開發(fā)的漸進式模具組件的選擇。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為八個模塊博達，即數(shù)據(jù)庫模塊，strprmod，bpmod，bbdsmod。的第一個模塊，數(shù)據(jù)庫模塊子系統(tǒng)開發(fā)的模具模塊自動建模。它刪除任何以前的圖紙在繪圖編輯現(xiàn)有然后選擇屏幕設(shè)置和尺寸用于模塊的建模。接下來，計算頂部的角點和前視圖的模具板，并找到孔的位置螺栓和銷釘對模板。此模塊還計算模板視圖隱藏點的位置。這樣的命令如線、圓、層、AutoCAD 線型等自動調(diào)用模型模板的正面視圖。下一個模塊 strprmod 構(gòu)建了汽提塔的自動建模 AutoCAD 繪圖編輯器中的板。模塊 bpmod 圖編輯器中背板的正視圖模型 AutoCAD。模塊 ppmod 能夠模擬沖頭板。模塊 bb2.2.8。子系統(tǒng) smpdc該子系統(tǒng) smpdc 開發(fā)材料的選擇級進模部件。它由兩個模塊組成，即 diemat 和 selhrd。第一個模塊是專為級進模部件和第二模具材料的選擇模塊 selhrd 開發(fā)硬度的測定沖床和模具/漸進的插入選定的材料范圍死。建議的模塊主要支持工具鋼。這個子系統(tǒng)的輸出包括材料的智能建議級進模部件的選擇及關(guān)閉的選擇硬度范圍的材料選擇沖床和模具/插入。3、系統(tǒng)運行示例所開發(fā)的系統(tǒng) intpdie 測試不同類型的級進模設(shè)計中的鈑金件問題。一典型提示的示例，用戶響應(yīng)和建議由用戶在系統(tǒng)執(zhí)行期間獲得通過表 2 給出了一個示例組件（圖 4） 。這個建議的系統(tǒng)生成的條形圖如圖 5 所示底模總成的前視圖和頂視圖如圖所示圖 6。系統(tǒng)和圖紙所獲得的建議生成的被發(fā)現(xiàn)是合理地接近那些實際使用在工業(yè)（m/s 亞洲熔斷器印度私人有限公司，Murthal，哈里亞納邦、印度）為例，分。該系統(tǒng)只 30 分鐘完成級進模設(shè)計過程并生成輸出的詳細和組裝圖紙的形式。4、結(jié)論本研究提出了一個自動化設(shè)計系統(tǒng)對于進步的模具，這是建立使用生產(chǎn)規(guī)則為基礎(chǔ)的人工智能方法。級進模的設(shè)計任務(wù)通過開發(fā)模塊自動檢查零件設(shè)計特點，模具類型選擇，排樣設(shè)計，級進模元件的選擇，自動建模級進模的模具部件和模具組件及選擇用于級進模部件的材料。該系統(tǒng)可用于鈑金工業(yè)。該系統(tǒng)是一個低工藝設(shè)計人員和模具設(shè)計人員的成本選擇中小型沖壓行業(yè)。系統(tǒng)靈活足夠的知識庫可以修改和更新取決于特定車間和進展的能力新技術(shù)。模塊是用戶交互和設(shè)計加載到 AutoCAD 的提示區(qū)域。這個系統(tǒng)已經(jīng)測試了各種各樣的工業(yè)鈑金組件.關(guān)于零件檢查的建議設(shè)計特點，排樣設(shè)計，模具零件選擇和級進模部件材料的選擇；及系統(tǒng)生成的圖紙被認為是合理的非常類似于鈑金工業(yè)的實際應(yīng)用所提出的系統(tǒng)能夠完成繁瑣和短時間內(nèi)級進模設(shè)計的耗時任務(wù)期。雖然系統(tǒng)僅限于漸進設(shè)計只有死亡，但它可以進一步擴展為其他設(shè)計模具類型也。在未來，研究工作需要的發(fā)展用于連接所提出的自動化設(shè)計系統(tǒng)的模塊計算機輔助模具制造系統(tǒng)組件.致謝作者想向 S.L.先生表示誠摯的謝意 Gupta，在 mindarika 公司總經(jīng)理，古爾岡，哈里亞納邦，印度和所有其他領(lǐng)域?qū)＜姨峁┧麄兊膶I(yè)知識在自動化設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā) intpdie。這個作者也承認提供的金融支持科學(xué)技術(shù)部（DST） ，新德里，美國，加州，對于快速軌道項目三年的持續(xù)時間（2008 - 2011） “材料選擇的一個智能系統(tǒng)的發(fā)展沖壓工具組件。引用該石，T，K，B。 。y. 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