弯板支架冲孔弯曲模具设计【冲孔落料复合模】【弯曲模】【2套】
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黄河科技学院毕业设计文献翻译 第 5 页 一个混合智能控制系统的连续冲压级进模工艺规划设计摘要:本文提出了一种智能,混合系统级进模冲压工艺规划设计。本系统中融合了灵活的黑板基于实例推理的最新技术,又叫混合系统。 混合系统的优点是它能够拿学过的知识结合实例推理的经验,来验证事实,并应用于CAD系统。下面有一个例子是包括且证明这种方法。关键字:黑板结构,混合智能控制系统,冲压模,冲压工艺规划介绍 连续冲压模生产钣金件已被广泛应用于各个领域,在航天航空、电子、机械工具、汽车和冰箱领域得到广泛应用。这些模具进行穿刺、开槽、切断、落料、弯曲、剃须压花,修剪以及其他众多工序,因此通常是一个循序渐进的复杂加工过程。冲压工艺规划从展开的第一个模型的金属零件的印平板模式到嵌套模式产生一个空白的布局,最后,冲压任务的分配到每台机器,计划被描绘成一个排样,指导后续模具结构设计。 一般来说,生产力、准确性、成本及级进模的质量主要取决于模具的布局,但都是一个冲压工艺的设计。然而,冲压工艺的设计需要依靠经验和技术,而不是一个科学。近年来人工智能领域(AI)出现了构建AIbased系统,集内置的智力和运用多样化的知识解决级进冲压模具的设计问题,包括排样设计自动化。多样化的知识来源(KS)与冲压件工艺设计知识形成了一个平坦的模式,来制造模具,各种类型的规划知识就是不同的冲压工序,如穿刺、开槽、切断,落料、弯曲等知识和分期冲压作业。II 相关工作 计算机辅助冲压工艺自20世纪七十年代开始被研发。逐渐到20世纪八十年代中期,第一代CAD / CAM系统的模具设计才逐渐成熟,尽管其中的一些是基于AI技术。这些早期基于计算机图形学的系统中固定设施、标准化的元件,仍十分落后。自从20世纪八十年代后期以来,全世界的研究人员把各种各样的AI技术和CAD方法开发结合起来并应用于布局设计自动化。 平面裁剪的产生和发展于20世纪八十年代晚期。研究者用特征建模和形状排样来决定冲压形状、排样和三维模具的配置。运用特征关系树,描述了冲压件的金属部分和它的拓扑信息。 黑板结构冲压工艺规划是一个逐渐演化的过程。所学的知识生产零件的排样、不同的冲压工序运用不同的知识,如穿刺、开槽、切断、落料、弯曲等。这些工序表达不同表示着不同的东西。这证明了黑板结构的应用。该黑板由:黑板数据结构、KS和一个控制模块组成。不同的组件和数据库包含着数据和局部的解决办法,是共享数量的独立KS。黑板结构作为一个抽象层次,存在不同解决方法。局部的解决办法的各个层面、结合另外的层次并使用的算法规则。每一级对象规划的多少代表了在一个面向对象的解码所占空间内存大小。以共同的属性显示数据的对象,而通常组装方法作为分类方法。使得数据结构表示紧凑、简洁且易于操作,从而避免了常见的重复数据。A 黑板结构包含4个对象层次(1)输入数据的冲压零件;(2)冲压特征和特征关系;(3)冲压过程;(4)操作关系和冲压工艺方案。 黑板结构使用须遵循以下几个原则:1) 输入资料到黑板中必须是系统所支持的数据格式。通常包括类型,尺寸,重量、表面处理、空白厚度,空白的资料,年生产、毛坯尺寸等。2)面向对象的特征建模部分 传统的几何建模技术并没有捕捉设计技术(例如,设计制造),他们在一般情况下无法支持复杂的智能推理能力,如知识工艺设计。现在,加工的概念直接从设计到制造,特征建模是一个新的方式,设计及制造信息存储在CAD / CAM / CAPP系统中。 同样,它能使金属零件冲压工艺直接从任务到几何模型。冲压零件模型一套设计和制造信息包括很多信息载体。这些冲压特征能够制造具体的冲压件。 面向对象的特征表达了组装设计及制造冲压特征对象的信息。例如,一个洞包含了基本属性特征和对象等特征类型、特征的形状,主要特征的形状,位置,定位、深度、直径、精度、粗糙度等。一个综合表达特征的方法除了表达个体的冲压特征保证排样可以由一台电脑建立了自动使用冲压工艺方案,还要适用于其他计算机,这样大大方便了远程控制。3)冲压操作对象的映射 在黑板中,冲压操作对象是在冲压成形的操作中呈现较低水平的对象。它们是用来定义制造的过程,从金属到形成的金属零件。从根本上讲,工艺规划的任务是把一个单独的冲压特征和特征关系形成一套冲压模具,并描述他们之间的关系。通用的操作对象包括冲压件的冲压成形类型、几何形状、几何约束,精度,表面粗度的关系等。冲压特征和控制参数包括典型冲压件的穿刺、开槽、切断、落料、压花及修边。冲压生产可生产特与一个特定的冲压件或它们的组合冲压操作(一对映射)。几个冲压生产的特征也可以由一个单一的冲压操作完成。4)建立冲压工艺方案 冲压工序类型的确定 工序类型是指冲压件所需的工序种类。如剪裁、落料、冲孔、弯曲、拉深、局部成形等,它们各有各自不同的变形性质、特点和用途。实际运用时,要综合考虑冲压件的形状、尺寸和精度要求、冲压变形规律及其它具体要求。 从零件图上直接确定工序类型平板件冲压加工时,常采用剪裁、落料、冲孔等冲裁工序;当零件的平面度要求较高时增加校平工序;当零件的断面质量和尺寸精度要求较高时,需增加修整工序,或直接用精密冲裁工序加工。 弯曲件冲压时,常采用剪裁、落料、弯曲工序。当弯曲件上有孔时,需增加冲孔工序;当弯曲半径小于允许值时,需增加整形工序。 拉深件冲压时,常采用剪裁、落料、拉深和切边工序,对于带孔的拉深件,需增加冲孔工序;拉深件径向尺寸精度要求较高或圆角半径小于允许值时,需增加整形工序。 B 专业知识 在黑板上规划对象就如前面提到过的并不是孤立的数据结构。有很多在这方面的专家学者都有自己的研究成果,这些独立的海量知识从来都不会被其他研究者忽略,相反,他们参与问题的解决过程直接保存在黑板上,或者更新了黑板上的内容。 KS有关的冲压工艺规划包括开花,嵌套,穿刺,弯曲和分开。由于模块化的黑板建立,最终方便了用户,所以用户扩大KS空间整合不同的系统方法和知识。举一个例子:如果一个弯道之间有一个弯曲角度900 1350,然后它需要一个两步弯曲运行。由于建模的灵活性和建模灵活的黑板技术,我们先前的工作,对基于实例推理(CBR)为冲压工艺规划和模具设计通过利用过去工艺规划设计经验。最初,这只是由一个实例库,用传统的方法获得系统或输入数据,进行检索。冲裁件的冲压次数主要与零件的几何复杂程度、孔间距、孔的位置和孔的数量有关。简单形状零件,采用一次落料和冲孔工序;形状复杂零件,常将内、外轮廓分成几个部分,用几副模具或用级进模分段冲裁,因而工序数量由孔间距、孔的位置和孔的数量多少来决定。 弯曲件的弯曲次数一般根据弯曲件结构形状的复杂程度,弯角的数量、弯角的相对弯曲半径及弯曲方向确定。 拉深件的拉深次数主要根据零件的形状、尺寸及极限变形程度经过拉深工艺计算确定。 其它成形件,主要根据具体形状和尺寸以及极限变形程度决定。 保证冲压稳定性也是确定工序数量不可忽视的问题 工艺稳定性较差时,冲压加工废品率较大,而且对原材料、设备性能、模具精度、操作水平的要求也会严格些。为此,在保证冲压工艺合理的前提下,应适当增加成形工序的次数(如增加修边工序、预冲工艺孔等)。降低变形程度,提高冲压工艺稳定性。 确定冲压工序的数量还应考虑生产批量的大小、零件的精度要求、工厂现有的制模条件和冲压设备情况。综合考虑上述要求后,确定出既经济又合理的工序数量。 工序顺序的安排 冲压件工序的顺序安排,主要根据其冲压变形性质、零件质量要求,如果工序顺序的变更不影响零件质量,则应根据操作、定位及模具结构等因素确定。一个典型的例子以计算机辅助设计(CAD)系统为例是一个典型的金属零件建模的例子,论证了blackboard-based冲压工艺规划的方法和原理。 在系统启动后检索几何信息时要求用户输入其他技术信息(例如,部分重量、表面处理、空白资料,每年生产,类型,吨位、维度,机床加工的尺寸、高度等。)输入完成这些资料后系统产生第一抽象层次写在黑板上,例如,冲压零件形状,三维特征模型的金属废料。然后通过CAD KS(CAD API函数)分析几何技术信息的冲压特征和特征对象关系,从而形成第二个层次写在黑板上,即冲压件特征的形状。从而一步步来显示所输入的信息。结论 模具设计是一个很困难的冲压工艺规划的排样和创新。本文提出了一种冲工艺规划方法,使用混合智能控制系统的方法,运用以前设计师总结的经验来进行模拟。该方法提供了一个开放的模板,如生产规则,面向对象的,基于图型和案例的表示方法,建立在传统的知识基础上,因此能使冲压工艺规划合格且实用。我们的未来的目标是设计出更高、更理想、更合理的系统来解决模具设计中的难题。参考文献1英国金属冲压模具设计采用基于实例推理2003.2Giarratano和j . g .赖利,专家系统原理与编程1998年.3Jaimeson影响因素的优化1975.4. Nakaham,k . Toshio,k . Tamura、洪志雄Asuke、c、T.计算机辅助级进冲模设计1978.5k . Shirai21th机床的设计中国人民大学1980.6. Kivivuori电脑辅助设计级进冲模1988.7 Duffey冲压模具
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