彎板支架沖孔彎曲模具設(shè)計【沖孔落料復(fù)合?！俊緩澢！俊?套】,沖孔落料復(fù)合模,彎曲模,2套,支架,沖孔,彎曲,曲折,模具設(shè)計,復(fù)合 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計文獻翻譯 第 5 頁 一個混合智能控制系統(tǒng)的連續(xù)沖壓級進模工藝規(guī)劃設(shè)計 摘要：本文提出了一種智能，混合系統(tǒng)級進模沖壓工藝規(guī)劃設(shè)計。本系統(tǒng)中融合了靈活的黑板基于實例推理的最新技術(shù)，又叫混合系統(tǒng)。 混合系統(tǒng)的優(yōu)點是它能夠拿學(xué)過的知識結(jié)合實例推理的經(jīng)驗,來驗證事實，并應(yīng)用于CAD系統(tǒng)。下面有一個例子是包括且證明這種方法。 關(guān)鍵字：黑板結(jié)構(gòu),混合智能控制系統(tǒng)，沖壓模，沖壓工藝規(guī)劃 Ⅰ介紹 連續(xù)沖壓模生產(chǎn)鈑金件已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，在航天航空、電子、機械工具、汽車和冰箱領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。這些模具進行穿刺、開槽、切斷、落料、彎曲、剃須 壓花,修剪以及其他眾多工序，因此通常是一個循序漸進的復(fù)雜加工過程。沖壓工藝規(guī)劃從展開的第一個模型的金屬零件的印平板模式到嵌套模式產(chǎn)生一個空白的布局，最后,沖壓任務(wù)的分配到每臺機器，計劃被描繪成一個排樣,指導(dǎo)后續(xù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。 一般來說，生產(chǎn)力、準(zhǔn)確性、成本及級進模的質(zhì)量主要取決于模具的布局,但都是一個沖壓工藝的設(shè)計。然而,沖壓工藝的設(shè)計需要依靠經(jīng)驗和技術(shù),而不是一個科學(xué)。近年來人工智能領(lǐng)域(AI)出現(xiàn)了構(gòu)建AIbased系統(tǒng)，集內(nèi)置的智力和運用多樣化的知識解決級進沖壓模具的設(shè)計問題,包括排樣設(shè)計自動化。多樣化的知識來源(KS)與沖壓件工藝設(shè)計知識形成了一個平坦的模式,來制造模具,各種類型的規(guī)劃知識就是不同的沖壓工序,如穿刺、開槽、切斷,落料、彎曲等知識和分期沖壓作業(yè)。 II 相關(guān)工作 計算機輔助沖壓工藝自20世紀(jì)七十年代開始被研發(fā)。逐漸到20世紀(jì)八十年代中期,第一代CAD / CAM系統(tǒng)的模具設(shè)計才逐漸成熟，盡管其中的一些是基于AI技術(shù)。這些早期基于計算機圖形學(xué)的系統(tǒng)中固定設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)化的元件,仍十分落后。自從20世紀(jì)八十年代后期以來,全世界的研究人員把各種各樣的AI技術(shù)和CAD方法開發(fā)結(jié)合起來并應(yīng)用于布局設(shè)計自動化。 平面裁剪的產(chǎn)生和發(fā)展于20世紀(jì)八十年代晚期。研究者用特征建模和形狀排樣來決定沖壓形狀、排樣和三維模具的配置。運用特征關(guān)系樹,描述了沖壓件的金屬部分和它的拓?fù)湫畔ⅰ? 黑板結(jié)構(gòu)沖壓工藝規(guī)劃是一個逐漸演化的過程。所學(xué)的知識生產(chǎn)零件的排樣、不同的沖壓工序運用不同的知識,如穿刺、開槽、切斷、落料、彎曲等。這些工序表達不同表示著不同的東西。這證明了黑板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。該黑板由:黑板數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、KS和一個控制模塊組成。不同的組件和數(shù)據(jù)庫包含著數(shù)據(jù)和局部的解決辦法,是共享數(shù)量的獨立KS。黑板結(jié)構(gòu)作為一個抽象層次,存在不同解決方法。局部的解決辦法的各個層面、結(jié)合另外的層次并使用的算法規(guī)則。每一級對象規(guī)劃的多少代表了在一個面向?qū)ο蟮慕獯a所占空間內(nèi)存大小。以共同的屬性顯示數(shù)據(jù)的對象,而通常組裝方法作為分類方法。使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示緊湊、簡潔且易于操作,從而避免了常見的重復(fù)數(shù)據(jù)。 A 黑板結(jié)構(gòu)包含4個對象層次 (1)輸入數(shù)據(jù)的沖壓零件; (2)沖壓特征和特征關(guān)系; (3)沖壓過程; (4)操作關(guān)系和沖壓工藝方案。 黑板結(jié)構(gòu)使用須遵循以下幾個原則： 1) 輸入資料到黑板中必須是系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)格式。通常包括類型,尺寸,重量、表面處理、空白厚度,空白的資料,年生產(chǎn)、毛坯尺寸等。 2)面向?qū)ο蟮奶卣鹘２糠? 傳統(tǒng)的幾何建模技術(shù)并沒有捕捉設(shè)計技術(shù)(例如,設(shè)計制造),他們在一般情況下無法支持復(fù)雜的智能推理能力,如知識工藝設(shè)計?，F(xiàn)在,加工的概念直接從設(shè)計到制造，特征建模是一個新的方式，設(shè)計及制造信息存儲在CAD / CAM / CAPP系統(tǒng)中。 同樣,它能使金屬零件沖壓工藝直接從任務(wù)到幾何模型。沖壓零件模型一套設(shè)計和制造信息包括很多信息載體。這些沖壓特征能夠制造具體的沖壓件。 面向?qū)ο蟮奶卣鞅磉_了組裝設(shè)計及制造沖壓特征對象的信息。例如,一個洞包含了基本屬性特征和對象等特征類型、特征的形狀,主要特征的形狀,位置,定位、深度、直徑、精度、粗糙度等。一個綜合表達特征的方法除了表達個體的沖壓特征保證排樣可以由一臺電腦建立了自動使用沖壓工藝方案,還要適用于其他計算機，這樣大大方便了遠程控制。 3)沖壓操作對象的映射 在黑板中,沖壓操作對象是在沖壓成形的操作中呈現(xiàn)較低水平的對象。它們是用來定義制造的過程，從金屬到形成的金屬零件。從根本上講,工藝規(guī)劃的任務(wù)是把一個單獨的沖壓特征和特征關(guān)系形成一套沖壓模具,并描述他們之間的關(guān)系。通用的操作對象包括沖壓件的沖壓成形類型、幾何形狀、幾何約束,精度,表面粗度的關(guān)系等。沖壓特征和控制參數(shù)包括典型沖壓件的穿刺、開槽、切斷、落料、壓花及修邊。沖壓生產(chǎn)可生產(chǎn)特與一個特定的沖壓件或它們的組合沖壓操作(一對映射)。幾個沖壓生產(chǎn)的特征也可以由一個單一的沖壓操作完成。 4)建立沖壓工藝方案 沖壓工序類型的確定 工序類型是指沖壓件所需的工序種類。如剪裁、落料、沖孔、彎曲、拉深、局部成形等，它們各有各自不同的變形性質(zhì)、特點和用途。實際運用時，要綜合考慮沖壓件的形狀、尺寸和精度要求、沖壓變形規(guī)律及其它具體要求。 從零件圖上直接確定工序類型平板件沖壓加工時，常采用剪裁、落料、沖孔等沖裁工序；當(dāng)零件的平面度要求較高時增加校平工序；當(dāng)零件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時，需增加修整工序，或直接用精密沖裁工序加工。 彎曲件沖壓時，常采用剪裁、落料、彎曲工序。當(dāng)彎曲件上有孔時，需增加沖孔工序；當(dāng)彎曲半徑小于允許值時，需增加整形工序。 拉深件沖壓時，常采用剪裁、落料、拉深和切邊工序，對于帶孔的拉深件，需增加沖孔工序；拉深件徑向尺寸精度要求較高或圓角半徑小于允許值時，需增加整形工序。 B 專業(yè)知識 在黑板上規(guī)劃對象就如前面提到過的并不是孤立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。有很多在這方面的專家學(xué)者都有自己的研究成果，這些獨立的海量知識從來都不會被其他研究者忽略，相反,他們參與問題的解決過程直接保存在黑板上,或者更新了黑板上的內(nèi)容。 KS有關(guān)的沖壓工藝規(guī)劃包括開花,嵌套,穿刺,彎曲和分開。由于模塊化的黑板建立，最終方便了用戶，所以用戶擴大KS空間整合不同的系統(tǒng)方法和知識。舉一個例子:如果一個彎道之間有一個彎曲角度900 ~ 1350,然后它需要一個兩步彎曲運行。由于建模的靈活性和建模靈活的黑板技術(shù),我們先前的工作,對基于實例推理(CBR)為沖壓工藝規(guī)劃和模具設(shè)計通過利用過去工藝規(guī)劃設(shè)計經(jīng)驗。最初,這只是由一個實例庫,用傳統(tǒng)的方法獲得系統(tǒng)或輸入數(shù)據(jù)，進行檢索。 沖裁件的沖壓次數(shù)主要與零件的幾何復(fù)雜程度、孔間距、孔的位置和孔的數(shù)量有關(guān)。簡單形狀零件，采用一次落料和沖孔工序；形狀復(fù)雜零件，常將內(nèi)、外輪廓分成幾個部分，用幾副模具或用級進模分段沖裁，因而工序數(shù)量由孔間距、孔的位置和孔的數(shù)量多少來決定。 彎曲件的彎曲次數(shù)一般根據(jù)彎曲件結(jié)構(gòu)形狀的復(fù)雜程度，彎角的數(shù)量、彎角的相對彎曲半徑及彎曲方向確定。 拉深件的拉深次數(shù)主要根據(jù)零件的形狀、尺寸及極限變形程度經(jīng)過拉深工藝計算確定。 其它成形件，主要根據(jù)具體形狀和尺寸以及極限變形程度決定。 保證沖壓穩(wěn)定性也是確定工序數(shù)量不可忽視的問題 工藝穩(wěn)定性較差時，沖壓加工廢品率較大，而且對原材料、設(shè)備性能、模具精度、操作水平的要求也會嚴(yán)格些。為此，在保證沖壓工藝合理的前提下，應(yīng)適當(dāng)增加成形工序的次數(shù)（如增加修邊工序、預(yù)沖工藝孔等）。降低變形程度，提高沖壓工藝穩(wěn)定性。 確定沖壓工序的數(shù)量還應(yīng)考慮生產(chǎn)批量的大小、零件的精度要求、工廠現(xiàn)有的制模條件和沖壓設(shè)備情況。綜合考慮上述要求后，確定出既經(jīng)濟又合理的工序數(shù)量。 工序順序的安排 沖壓件工序的順序安排，主要根據(jù)其沖壓變形性質(zhì)、零件質(zhì)量要求，如果工序順序的變更不影響零件質(zhì)量，則應(yīng)根據(jù)操作、定位及模具結(jié)構(gòu)等因素確定。 Ⅲ一個典型的例子 以計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)為例是一個典型的金屬零件建模的例子,論證了blackboard-based沖壓工藝規(guī)劃的方法和原理。 在系統(tǒng)啟動后檢索幾何信息時要求用戶輸入其他技術(shù)信息(例如,部分重量、表面處理、空白資料,每年生產(chǎn),類型,噸位、維度,機床加工的尺寸、高度等。)輸入完成這些資料后系統(tǒng)產(chǎn)生第一抽象層次寫在黑板上,例如,沖壓零件形狀，三維特征模型的金屬廢料。然后通過CAD KS(CAD API函數(shù))分析幾何技術(shù)信息的沖壓特征和特征對象關(guān)系，從而形成第二個層次寫在黑板上,即沖壓件特征的形狀。從而一步步來顯示所輸入的信息。 Ⅴ結(jié)論 模具設(shè)計是一個很困難的沖壓工藝規(guī)劃的排樣和創(chuàng)新。本文提出了一種沖工藝規(guī)劃方法，使用混合智能控制系統(tǒng)的方法,運用以前設(shè)計師總結(jié)的經(jīng)驗來進行模擬。該方法提供了一個開放的模板，如生產(chǎn)規(guī)則,面向?qū)ο蟮?基于圖型和案例的表示方法，建立在傳統(tǒng)的知識基礎(chǔ)上,因此能使沖壓工藝規(guī)劃合格且實用。我們的未來的目標(biāo)是設(shè)計出更高、更理想、更合理的系統(tǒng)來解決模具設(shè)計中的難題。 參考文獻 [1]英國《金屬沖壓模具設(shè)計采用基于實例推理》2003. 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