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落 料 凹 模 工 藝 過 程 卡
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
1
下 料
選用型鋼鋸床下料至坯料所需尺寸
鋸 床
2
鍛 造
將坯料鍛成矩形
鍛 床
3
熱處理
球化退火降低鍛坯硬度，改善切削加工性，并消除鍛造后的應(yīng)力
熱處理爐
4
粗磨
磨上、下兩平面保證平行度，磨相互垂直的兩側(cè)面
磨 床
5
劃 線
以已磨的兩側(cè)面為基準(zhǔn)，劃出凹模及孔的中心線，打樣沖，鉆穿絲孔
鉗工臺(tái)
鉆床
6
線切割
割出凹模中間的孔
線切割機(jī)床
7
熱處理
淬火后低溫回火，HRC58~62
熱處理爐
8
磨
磨上、下兩平面達(dá)到圖紙要求
磨床
9
型孔精修
鉗工研磨型孔達(dá)到圖紙要求
大 凸 模 的 數(shù) 控 車 程 序
材料直徑45mm長度65mm
數(shù)控車程序：
%2222
G50 X100 Z100
M03 S800 T0101
G00 X43 Z0
G01 X35
Z-25
X37
Z-45
X35
Z-49
X39
Z-55
G00 X100 Z100 T0100
T0202
G00 X41 Z-58
G01 X-1
X41
G00 X-1
X41
G00 X100 Z100T0200
M30
小 凸 模 的 數(shù) 控 車 程 序
材料直徑20mm長度65mm
數(shù)控車程序：
%1111
G50 X100 Z100
M03 S800 T0101
G00 X22 Z0
G01 X14
Z-25
X16
Z-49
X18
Z-55
G00 X100 Z100 T0100
T0202
G00 X22 Z-58
G01 X-1
X26
G00 X100 Z100 T0200
M30
落料凹 模 的 線 切 割 程 序
該凹模需要加工的地方為中間的孔，程序?yàn)椋?
1—2B28923 B25986 B28923 GX L2
2—3 B16923 B18402 B40129 GY SR3
3—4 B28923 B25986 B28923 GX L1
4—5 B76000 B0 B76000 GX L1
5—6 B28923 B25986 B28923 GX L4
6—7 B16923 B18402 B40129 GY SR 1
7—8 B28923 B25986 B28923 GX L3
8—1 B76000 B0 B76000 GX L2
班 級(jí)：
姓 名：
指導(dǎo)老師：
目 錄
一、工藝分析………………………………………………（1）
二、確定工藝方案…………………………………………（1）
三、模具形式的確定………………………………………（1）
四、工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算期 ……………………………（1~5）
五、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) …………（5~6）
六、冷沖模主要零部件的設(shè)計(jì)……………………………（6）
七、模架及零件……………………………………………（6）
八、其它支承零件…………………………………………（7）
九、緊固件 ………………………………………………（7）
十、繪制模具裝配圖 ……………………………………（7）
十一、繪制模具工作零件圖………………………………（7）
十二、模具工作零件的加工………………………………（7）
十四、參考文獻(xiàn)……………………………………………（8）
一、工藝分析
此沖件為退火35號(hào)鋼，料厚4mm，沖件尺寸精度為IT12級(jí)，形狀并不復(fù)雜，尺寸大小為中型沖件，產(chǎn)量為大批量，屬于普通沖壓。
此沖件在沖裁時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
1、 此工件厚度為4毫米，沖裁力很大，選擇壓力機(jī)時(shí)注意。
2、 制件中等大小，可采用經(jīng)營濟(jì)的取件方式。
3、 即有落料又有沖孔，直徑14的凸模要注意防止其斷裂。
4、 是大批量生產(chǎn)的工件，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證模具有高壽命。
5、 精度為IT14級(jí)，可采用線切割加工。
以上幾點(diǎn)是此沖件沖壓時(shí)較為困難之處，要想得到合理的沖件，并適應(yīng)大批量的生產(chǎn)數(shù)量的需要，提高模具壽命是必須處理好的課題。
二、確定工藝方案
從沖件的結(jié)構(gòu)和形狀可知，其基本工序有沖孔、落料兩種，但根據(jù)先后工序的不同排列，可以設(shè)計(jì)出以下七種方案：
①、落料外形，沖孔直徑14，沖孔直徑35，級(jí)進(jìn)模沖裁。
②、落料外形，沖孔直徑35，沖孔直徑14，級(jí)進(jìn)模沖裁。
③、沖孔直徑14，沖孔直徑35，落料外形，級(jí)進(jìn)模沖裁。
、沖孔直徑35，沖孔直徑14，落料外形，級(jí)進(jìn)模沖裁。
、沖孔直徑35、直徑14，落料外形，級(jí)進(jìn)模沖裁。
、落料外形，沖孔直徑35，直徑14，級(jí)進(jìn)模沖裁。
落料外形、沖孔直徑35、直徑14一次成形，復(fù)合模沖裁。
方案1、2、3、4屬于沖三次才成型，側(cè)刃設(shè)置四個(gè)浪費(fèi)材料，不合理。
方案5，先沖完孔，再落料，即省料又有足夠強(qiáng)度，不至于變形影響總裁質(zhì)量。
方案6，嚴(yán)重影響工件強(qiáng)度，倒致工件變形，不能采用。
方案7，復(fù)合模。
綜上所述5，7都可以，但材料厚度為四毫米選取復(fù)合模較好。
三、模具形式的確定
因制件材料較厚，制件是用來做彈簧吊耳的所以對(duì)制件平直度要示也不高，采用剛
性卸料裝置，制件較厚，步距較大，落料凸模也較大，所以采用倒裝式復(fù)合模。
四、工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算
①、計(jì)算毛壞尺寸
由原始資料可知
總寬 =90
據(jù)文獻(xiàn)1表4-5可知
r/t=6/4=1.5
x=0.36
r>0.5t的彎曲件由于變薄不嚴(yán)重，按中性層展開的原理，壞料總長度應(yīng)等于彎曲個(gè)直
線部分和圓弧部分之和，即
=150
式中 表示壞料展開總度；
表示彎曲中心角。
畫排樣圖
因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是復(fù)合模所以只需要一個(gè)工步
據(jù)文獻(xiàn)1表3-4可知
=4 =3.5
據(jù)文獻(xiàn)1表3-21可知
采用無側(cè)壓裝置的模具能使條料沿著導(dǎo)料板送進(jìn)
據(jù)文獻(xiàn)1表3-15 表3-14 可知
=1.0 =0.5
條料寬度
導(dǎo)料板間距離
導(dǎo)料板間距離
A=B+Z
所以 B=155 A=158
排樣圖如下所示
計(jì)算材料利用率
據(jù)文獻(xiàn)1式3-9可知
=
式中A 表示一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積;
B 表示條料寬度;
S 表示步距.
計(jì)算沖壓力
完成本制件所需的沖壓力由沖裁力 推料力組成
1. 沖裁力由沖孔力和落料力組成
=1944N
F 表示沖裁力
L 表示沖裁周邊長度
T 表示材料
表示材料抗剪強(qiáng)度
K 表示系數(shù),一般取1.3
據(jù)文獻(xiàn)2可知
35號(hào)鋼 =490～645Mpa
由于是剛性御料,工件較厚所以卡在凹模中的沖裁件為2件
據(jù)文獻(xiàn)1表3-19可知
KT=0.045
=1944+2×0.045×1944
=2188N
初選壓力機(jī)
據(jù)文獻(xiàn)2表4-33可知J-33
計(jì)算壓力中心
本制件圖形規(guī)則,左右對(duì)稱,前后也對(duì)稱,故采用解析法求壓力中心較為方便,建立坐標(biāo)如下圖
所示
X0=0
Y0=0
計(jì)算凸凹模刃口尺寸
本制件設(shè)計(jì)的是復(fù)合模，可按配作法計(jì)算刃口尺寸
據(jù)文獻(xiàn)1表3-5可知
雙面間隙
據(jù)文獻(xiàn)1表3-6可知
由文獻(xiàn)3表2-2 表3- 6可知
尺寸偏差 模具制造偏差
0.5 0.035
0.5 0.030
0.5 0.030
0.5 0.035
0.75 0.025
0.5 0.020
0.5 0.020
因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是復(fù)合模所以落料部分以凹模為基準(zhǔn)來配作凸模
1) 凹模磨損后變大尺寸
2) 凹模無變化尺寸
工件尺寸為時(shí)
凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配,保證雙面間隙(0.64~0.88)
沖孔部分 沖孔時(shí)應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)來配作凹模
1) 凸模磨損后變小尺寸
式中 相應(yīng)的凹模刃口尺寸;
工件的最大極限尺寸;
工件的最小極限尺寸;
工件的基本尺寸;
工件公差;
工件偏差;
凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配,保證雙面間隙(0.64~0.88).
凹模制造偏差,通常取,
凸模制造偏差,通常取
五、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凸凹模的設(shè)計(jì)
因制件簡單，是復(fù)合模，采用整體式矩形凸凹模校為合理，大批量生產(chǎn)。據(jù)文獻(xiàn)2表3-5選用Gr12MoV為凸凹模材料。
1） 確定凸凹模最小厚度H值
已知S=90據(jù)文獻(xiàn)1表3-25可知K=0.4
H=KS
=36
S 表示垂直送料方向的凸凹模刃壁間最大距離
2)確定凸凹模周圍尺寸L×B
據(jù)文獻(xiàn)3表2-140可知C=52
L=b+52×2=254
B=a+52×2=194
C 表示刃口邊界到凸凹模邊的距離
據(jù)文獻(xiàn)2表5-43可知凸凹模尺寸L×B=250×200
2） 選擇模架及確定其他沖模零件尺寸
由凸凹模周圍尺寸及厝架閉合高度在220~265之間查文獻(xiàn)2表5-8可知
上模座 下模座 導(dǎo)柱 導(dǎo)套
250×200×50 250×200×60 32×210 32×115×8
據(jù)文獻(xiàn)2表5-4可知
凸凹模長度
墊板
凸模固定板
落料凹模
63
250×200×8
250×200×20
250×200×55
卸料板
凸凹模固定板
螺釘
圓柱銷
250×200×18
250×200×22
M12×75
12×70
卸料螺釘
螺釘
圓柱銷
圓柱銷
12×55
12×95
12×90
12×60
六、沖模主要零部件的設(shè)計(jì)與選用
①、工作零件
凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法，凸模為非圓形凸模，結(jié)構(gòu)形式是工作部分為矩形，固定部分為圓形，固定方法采用臺(tái)肩固定，其結(jié)構(gòu)如圖所示：
②、凹模的外形結(jié)構(gòu)及其固定方法
凹模外形結(jié)構(gòu)如圖所示，固定方法采用臺(tái)肩固定。送進(jìn)導(dǎo)向方式與零件，采用固定擋料，導(dǎo)料銷，擋料銷高度為h=3mm。
、送料定距方式與零件，定距方式活動(dòng)擋料銷
、卸料裝置
該模具卸料采用彈壓卸料裝置，其基本零件是卸料板，彈性元件（彈簧），卸料螺釘
、推件裝置
推件采用剛性推件，剛性推件其基本結(jié)構(gòu)為打桿，推板，連接推桿
七、模架及零件
①、模架根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，選用中間導(dǎo)柱圓形模架，其特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置都是安裝在模具的對(duì)稱線上，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。
②、導(dǎo)向裝置
導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式
導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式
③、上、下模座
上下模座的作用是直接或間接地安裝沖模，所有的零件分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)接傳遞壓力。因此，必須必須十分重視上下模座的強(qiáng)度和剛度。一般模座材料選HT200。矩形模板的長度應(yīng)比凹模長度大40~70mm，而寬度取與凹模寬度相同或稍大的尺寸。模板輪廓尺寸應(yīng)比沖床工作臺(tái)漏料孔至少大40~50mm。模板厚度可參照凹模厚度估算，通常為凹模厚度的1~1.5倍。
八、其它支承零件
①、模柄選用旋入式模柄，并加螺絲防松，
②、凸模固定板和墊板
根據(jù)凸模固定和緊固件合理布置的需要，凸模固定板厚度一般為凹模厚度的60%~80%，凸模固定板與凸模為過渡配合（H7/h6），壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。
墊板的作用是直接承受凸模的壓力，所以還需加一塊墊板。
九、緊固件
螺釘、銷釘在沖模中起緊固定位作用，因此要確定它的規(guī)格和緊定位置。按如下方式選擇：
螺釘選用內(nèi)六角，它緊固牢靠，螺釘頭不外露，模具外形美觀。螺釘、銷釘規(guī)格根據(jù)沖壓工藝力的大小、凹模厚度確定?？刹楸?-35，銷釘常用圓柱形的，同一個(gè)組合一般不少于兩個(gè)。
十、繪制模具裝配圖
十一、繪制模具工作零件圖
十二、模具工作零件的加工
參 考 文 獻(xiàn)
1、 冷沖壓技術(shù) 、翁其金、北京、機(jī)械工業(yè)出版社、2003
2、 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)、王芳、北京、機(jī)械工業(yè)出版社、2003
3、 模具制造工藝學(xué)、郭鐵良、北京、高等教育出版社
智能沖壓工藝規(guī)劃系統(tǒng)的研究
摘要：本文對(duì)建立一個(gè)智能沖壓工藝設(shè)計(jì)知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)給出了一個(gè)簡單的介紹。研究該系統(tǒng)的框架，對(duì)模型和知識(shí)推理模式進(jìn)行了介紹。對(duì)有些關(guān)鍵技術(shù)如沖壓工藝的可行性、排樣的最佳算法、智能地帶的布局和內(nèi)力計(jì)算進(jìn)行了研究。該系統(tǒng)可以改善工藝規(guī)劃效率。
關(guān)鍵詞： 排樣 KBS 知識(shí)模型 帶狀排樣法
1簡介
沖壓工藝規(guī)劃是沖壓產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)核心項(xiàng)目。它是金屬成型應(yīng)用的一個(gè)重要組成部分，它與生產(chǎn)質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率和工具壽命有直接的影響。現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展對(duì)沖壓提出了更高的要求，尤其是在沖壓工藝方面。多年來，相關(guān)研究已就如何在創(chuàng)新的環(huán)境加強(qiáng)工藝規(guī)劃的集成化和智能化程度進(jìn)行研究。近年來，通過生產(chǎn)金屬成形智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)、自動(dòng)化技術(shù)，整和了工藝規(guī)劃的原則。智能工藝規(guī)劃方法可以有效地提高設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
[1].對(duì)于冷鍛序列的設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于PC的專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用基于塑性理論和實(shí)際考慮的規(guī)則。在美國俄亥俄州立大學(xué)一個(gè)稱作FORMEX的規(guī)則系統(tǒng)被Altan和他的同事們寫入多級(jí)冷鍛的工藝規(guī)劃程序語言中。[2].它依靠冷鍛零件各種形狀的廣泛分類。[3] 實(shí)施以知識(shí)為本的冷成形序列設(shè)計(jì)系統(tǒng)，采用設(shè)計(jì)規(guī)則確定建立一個(gè)可行的序列，然后使用有限元分析優(yōu)化這個(gè)序列。一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的模具設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)被Cheok和他的同事精心設(shè)計(jì)出來。[4] 在新加坡國立大學(xué)。一些零件表象技術(shù)、沖壓零件識(shí)別和模具構(gòu)成也存在于這項(xiàng)工作中。在中國，華中科技大學(xué)的科學(xué)技術(shù)研究者們也開發(fā)出了基于知識(shí)系統(tǒng)的用于對(duì)小型金屬件沖壓級(jí)進(jìn)模的程序包。[5].使用特點(diǎn)，用戶可以在3D立體構(gòu)架下設(shè)計(jì)產(chǎn)品。在手工設(shè)置排樣后，用戶可以使用交互命令來開發(fā)帶裝布局設(shè)計(jì)。來自利物浦大學(xué)工業(yè)研究部門的研究者們也在研究沖壓工藝和沖裁模的專用系統(tǒng)。[6].他們的研究集中在分解較小的橋型廢料的形狀編碼和識(shí)別技術(shù)。[7]在上海沖壓模具和工具技術(shù)研究所的研究者們也開發(fā)出了級(jí)進(jìn)模的CAD/CAM系統(tǒng)。他們研究的該系統(tǒng)依靠特殊的相關(guān)數(shù)據(jù)來描繪工件和模具結(jié)構(gòu)。
上述研究的研究工作的目的是為了促進(jìn)金屬成形的發(fā)展。從金屬智能成型的回顧和分析中，使用智能設(shè)計(jì)的理論和方法來研究沖壓工藝規(guī)劃的步驟。在本文中介紹了應(yīng)用于沖壓工藝規(guī)劃的智能的系統(tǒng)。該智能系統(tǒng)在處理一些復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題時(shí)是種強(qiáng)有力的工具。由專門知識(shí)構(gòu)成的智能系統(tǒng)可以用一種交互的方式協(xié)助用戶解決各種各樣的問題或疑問。[8].智能系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它試圖代表人類知識(shí)和專業(yè)知識(shí), 以一種實(shí)際和有效的途徑提供快捷、方便的知識(shí)。智能系統(tǒng)能夠完成一般需要專家才能完成的任務(wù)。它能自動(dòng)化實(shí)時(shí)利用現(xiàn)有的專業(yè)知識(shí),并解釋它的推理過程。沖壓工藝規(guī)劃是一個(gè)含有豐富知識(shí)的復(fù)雜設(shè)計(jì)過程。整合在沖壓工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中智能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是至關(guān)重要的。使用智能理論的沖壓工藝規(guī)劃智能系統(tǒng)被提出來。對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù),如集成產(chǎn)品知識(shí)建模和戰(zhàn)略規(guī)劃的綜合沖壓成形過程進(jìn)行了研究。在沖壓設(shè)計(jì)中包括各種各樣的知識(shí)，如專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)、多任務(wù)知識(shí)、非標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)。每一種知識(shí)都需要集成到該系統(tǒng)中。沖壓模具的核心是沖壓工藝。必須考慮到多種因素,如幾何形狀、技術(shù)要求、材料性能、沖壓件的可行性、工作程序安排、模具工具的結(jié)構(gòu)。沖壓工藝規(guī)劃是一種基于專家知識(shí)的創(chuàng)造性程序。智能系統(tǒng)技術(shù)可以改善制定沖壓工藝規(guī)劃的效率。
2系統(tǒng)構(gòu)架和框架
智能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是建立和應(yīng)用的信息化模型制作。。該產(chǎn)品信息模型,包括三個(gè)階段：一種基于幾何的模型、一種基于特征的模型、一種基于智能的模型?；趲缀蔚哪Ｐ兔枋隽慵膸缀瓮?fù)湫畔ⅰＳ捎诹慵臄?shù)據(jù)信息不能被完整的描述、數(shù)據(jù)分離水平太低，幾何模型被特征模型取代。這個(gè)信息模型包括一組幾何實(shí)體。依靠此模型的工程語義模型，許多與設(shè)計(jì)相關(guān)的功能可以被實(shí)現(xiàn)。隨著人工智能的發(fā)展，智能模型開始被應(yīng)用。專業(yè)知識(shí)、設(shè)計(jì)過程的知識(shí),和相關(guān)的知識(shí)都包含在知識(shí)模型中[9、10]。智能模型支持表達(dá)和傳遞有用的信息。
本文主要概括了一種沖壓工藝規(guī)劃的智能系統(tǒng)。該智能系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品的定義有效且完整。它幾何了不同模型的優(yōu)點(diǎn)且能滿足幾何設(shè)計(jì)和推理過程。面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用到整合各種各樣的知識(shí)。此集成的知識(shí)系統(tǒng)模型可被共享和用于智能設(shè)計(jì)和產(chǎn)品信息溝通。
這個(gè)關(guān)于沖壓模具工藝規(guī)劃的智能系統(tǒng)構(gòu)架已經(jīng)被設(shè)計(jì)出來。這個(gè)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括一個(gè)圖形用戶界面,一個(gè)應(yīng)用程序系統(tǒng)、設(shè)計(jì)資源、知識(shí)工具,混合推理機(jī)制、基礎(chǔ)模型。在這個(gè)構(gòu)架中知識(shí)模型有不同的分類。知識(shí)模型從設(shè)計(jì)資源中獲取有用的信息，支持知識(shí)獲取和知識(shí)表達(dá)的程序。這個(gè)模型把有用信息轉(zhuǎn)移到知識(shí)庫。知識(shí)庫由CAD軟件支持。設(shè)計(jì)結(jié)果以3D模型、圖畫和資料庫的形式保存在知識(shí)庫中，它對(duì)在知識(shí)庫中不同零件的知識(shí)傳遞來說非常的重要。
3 實(shí)施方法和應(yīng)用
3.1沖壓智能模型的可行性論證
智能系統(tǒng)對(duì)沖壓工件的質(zhì)量、成本、模具壽命進(jìn)行評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)基于成熟的智能模型。此模型集成了規(guī)則庫、零件信息和結(jié)論庫。系數(shù)根據(jù)知識(shí)規(guī)則推理在知識(shí)庫得出。沖壓成型可行性可以從信息庫中零件信息和相關(guān)系數(shù)推出。在設(shè)計(jì)過程中被新結(jié)論擴(kuò)大的結(jié)果保存在結(jié)論庫中。
模型的智能推理過程和零件的規(guī)格相比有一定限度范圍的工藝參數(shù)。此規(guī)格
包括輸入輸出半徑、孔徑、孔板、孔網(wǎng)、槽、槽網(wǎng)。結(jié)果來證實(shí)零件的形狀是否符合模具工具加工。智能推理用于自動(dòng)和交互的方式。這樣做的目的是來研究沖壓該產(chǎn)品的可行性。智能推理的關(guān)鍵是確定基于零件厚度和相關(guān)系數(shù)的加工極限值。圖二所示為產(chǎn)品可行性論證模型的流程圖。
知識(shí)規(guī)則和設(shè)計(jì)結(jié)果保存在機(jī)械推理的數(shù)據(jù)庫中。零件的形狀可以在知識(shí)模型中修改。
由知識(shí)模型決定的沖壓工藝規(guī)劃是非常重要的一步，它同時(shí)也提供了選擇一個(gè)單步工序刀具或是復(fù)合工具或是一個(gè)改進(jìn)工具的方法。各種不同領(lǐng)域的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)都被保存在工藝規(guī)劃專業(yè)系統(tǒng)中。
知識(shí)庫的發(fā)展是基于規(guī)則表達(dá)的共同原則。這一步的目的是集成專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和零件
的形狀
3.2基于優(yōu)化算法的智能排樣模型
為了達(dá)到較高的材料利用率，空白的知識(shí)模型被建立，保存在知識(shí)庫中的結(jié)果是其他模塊建立的基礎(chǔ)。
在知識(shí)庫中有四種排樣類型：
● 一排列布局模式
● 與一排列相對(duì)的模式
● 兩排列布局模式
● 與兩排列布局相對(duì)的模式
建立這個(gè)知識(shí)模型的目的是改善材料的利用。由知識(shí)庫提供的限制情況可以由人類專家來選擇。這個(gè)知識(shí)模型控制著整個(gè)排樣的設(shè)計(jì)過程。
圖三所示為平面布局的等級(jí)體系結(jié)構(gòu)
第一種模式的作用是選擇粗略數(shù)值和計(jì)算工作區(qū)域的總體輪廓。此模式提供了原始參數(shù)。粗略數(shù)值的全部信息都由此得到，不管這個(gè)數(shù)字是否被概略畫出或是被選中。
第二種模式用來確定布局類型、角度范圍、布局大小和條帶區(qū)的寬度。
第三種模式中應(yīng)用了優(yōu)化算法。設(shè)計(jì)結(jié)果包括材料利用率、材料寬度和每步間隙都被保存在此模式中，不同布局的繪圖也同時(shí)生成。
在第四種模式中可以修改布局規(guī)劃的結(jié)果。最終參數(shù)包括每步間隙、材料寬度、各類網(wǎng)格和轉(zhuǎn)換能力。當(dāng)參數(shù)有所改變時(shí)，布局規(guī)劃圖可以被更新。
該知識(shí)的主要作用是布局規(guī)劃的算法優(yōu)化。該算法共有六步。
1.在圖形周圍最適合的矩形第一次生成。復(fù)制件和原件之間的距離是包含在接洽網(wǎng)中的。圖四說明了此種算法。
2.在兩個(gè)環(huán)形中間的值是經(jīng)過計(jì)算的。這兩個(gè)環(huán)形分解成線和圓弧的單元。每對(duì)元素中間的距離需要重新補(bǔ)償。然后就可以找到最短的距離。
3.計(jì)算出的最小值和所要求的值之間的差異就是誤差。當(dāng)誤差小于允許值時(shí)，排樣規(guī)劃就可以完成。另外，布局圖形需要沿著視野的方向移動(dòng)。
4.材料利用率可以以布局規(guī)劃的角度上被計(jì)算出來。
5.排樣圖形旋轉(zhuǎn)一定的角度。旋轉(zhuǎn)中心是矩形中心點(diǎn)附近的粗略數(shù)值。材料利用率在當(dāng)前角度下被計(jì)算出來。
6.排樣圖形旋轉(zhuǎn)到另外一個(gè)角度。重復(fù)第三部的的步驟，直到角度達(dá)到180度。 3.3帶狀布局的開發(fā)
帶狀布局的工序規(guī)則被集成于知識(shí)基礎(chǔ)級(jí)進(jìn)刀具設(shè)計(jì)。該智能模型的功能是：選擇零件位置，設(shè)計(jì)方位和安排帶狀工步距離。為了解決運(yùn)行程序，該規(guī)則應(yīng)該被制定的合理和有效。
自動(dòng)設(shè)計(jì)模塊是智能模型中最重要的模塊。人工智能技術(shù)被應(yīng)用于此模塊中。此模型中的預(yù)處理模塊，包括定位產(chǎn)品模塊和從產(chǎn)品模塊中提取精確的信息。為了在修改模塊中生成一個(gè)模型，最初的設(shè)計(jì)工程被修改[11]。被修改的模塊代替了處理模塊。
3.3.1 自動(dòng)帶狀布局設(shè)計(jì)的預(yù)處理
1）確定零件的位置和排列。用戶可以用界面來確定預(yù)處理模塊中的一些參數(shù)。確定位置的過程可以和其他元素一起來做，例如：零件形狀、尺寸精度、和用戶要求。
零件的形狀也在智能模型中定義，結(jié)果被保存在知識(shí)庫中。
2）獲取零件精確信息。此精確信息應(yīng)該在帶狀布局知識(shí)庫中得到。有用的信息包括沖孔的精確信息和相對(duì)位置信息。由此種類型信息組成的知識(shí)模型將會(huì)決定零件的沖壓順序。這個(gè)設(shè)計(jì)過程的主要要求是為位置精度開發(fā)一種知識(shí)模型[12]。首先，零件的形狀被分成封閉的輪廓。輪廓的數(shù)目為n
K = {k1, k2, . . ., ki, . . ., kn} (1)
這里 ki 表示零件的第i個(gè)輪廓。所有輪廓間的相對(duì)關(guān)系包含在關(guān)系P中。如果在輪廓ki 和kj 之間要求精準(zhǔn)，這里存在(ki , kj) ∈ p。
p = {. . ., (ki , kj), . . .} ki , kj ∈ K, 1 ≤ i, j ≤ n(i _= j). (2)
每種類型的精確信息通過相關(guān)矩陣被保存在知識(shí)模型中。
3.3.2帶狀布局自動(dòng)設(shè)計(jì)
帶狀布局的自動(dòng)設(shè)計(jì)模塊在知識(shí)模型中是最重要的一個(gè)。在知識(shí)模型中包含很多重要的規(guī)則，例如在一次單沖程中沖壓所有內(nèi)輪廓比較好。在下一個(gè)階段這個(gè)部分被切斷。有時(shí)候，如果沖壓點(diǎn)之間的距離非常小，一些內(nèi)輪廓就要被搬到下一階段進(jìn)行加工。如果沖壓點(diǎn)離分餾點(diǎn)太近的話，分餾點(diǎn)就需要被更改到下一階段。如果這里仍然有不合適的尺寸，一些點(diǎn)可以被移動(dòng)到下一階段。重復(fù)整個(gè)過程直到矩陣點(diǎn)間的每個(gè)尺寸都可以被接受。布局智能設(shè)計(jì)的核心是開發(fā)干涉點(diǎn)的智能模型[13]。
零件坯料被分成許多點(diǎn)的形式。這些點(diǎn)的名字是k1, k2, . . ., kn. 這里dij
是ki和 kj 之間最小的距離。矩陣的臨界值是S。如果dij
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