硅鋼片鐵芯連續(xù)沖裁模具設(shè)計【E型墊片】【級進(jìn)?！俊菊f明書+CAD】,E型墊片,級進(jìn)模,說明書+CAD,硅鋼片鐵芯連續(xù)沖裁模具設(shè)計【E型墊片】【級進(jìn)模】【說明書+CAD】,硅鋼片,連續(xù),模具設(shè)計,墊片,說明書,仿單,cad
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UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）
題目： 硅鋼片鐵芯連續(xù)沖裁模設(shè)計
學(xué) 院：
姓 名：
學(xué) 號：
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及自動化
年 級：
指導(dǎo)教師： XXXX 職 稱：副教授
二○一二 年 五 月
??????
XXXX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
設(shè)計（論文）
課題名稱
硅鋼片鐵芯連續(xù)沖裁模設(shè)計
學(xué)生姓名
XXXX
院（系）
工學(xué)院
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
指導(dǎo)教師
XXXX
職 稱
副教授
學(xué) 歷
研究生
畢業(yè)設(shè)計（論文）要求：
1、好學(xué)上進(jìn)，能吃苦耐勞，刻苦鉆研，有相應(yīng)專業(yè)知識，具備獨立工作能力；
2、能及時地查閱到國內(nèi)外與本課題相關(guān)的資料和文件；
3、會計算機(jī)繪圖，能通過計算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件、部件和組件，繪制出總裝配圖；
4、工作量要符合我院畢業(yè)設(shè)計的要求；
5、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。
畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：
設(shè)計課題： 硅鋼片鐵芯連續(xù)沖裁模設(shè)計
材料：硅鋼片 板材厚度：2.5mm 生產(chǎn)批量：大批量
畢業(yè)設(shè)計（論文）工作計劃：
第一階段：了解沖壓模的生產(chǎn)過程；查閱國內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析沖壓模的工藝特點，查找相關(guān)的裝置；
第二階段：研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設(shè)計思想；
第三階段：給出總體方案，畫出工作草圖，通過計算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖；
第四階段：撰寫出設(shè)計說明書；根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。
接受任務(wù)日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日
學(xué) 生 簽 名 年 月 日
指導(dǎo)教師簽名 年 月 日
系主任簽名 年 月 日
摘要
模具工業(yè)在制造業(yè)中占有及其重要的地位，它具有高效率、高精度、低耗能等優(yōu)點，是其他裝備難以勝任的，而模具工業(yè)的水平也是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。冷沖壓生產(chǎn)過程的主要特征是依靠沖模和沖壓設(shè)備完成加工，便于實現(xiàn)自動化，生產(chǎn)率很高，操作簡便。
本設(shè)計為沖孔、落料的模具。本模具是一副沖制硅鋼片鐵芯和軛片的、少廢料排樣、連續(xù)沖裁模，采用杠桿、夾板式自動送料模。本文對一個簡單的沖壓工藝進(jìn)行分析，并設(shè)計了級進(jìn)模及主要零部件，在這個課題設(shè)計中詳細(xì)介紹了沖裁剪從排樣設(shè)計到模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，再到裝配的整個過程
關(guān)鍵詞：模具、冷沖壓、沖模、沖壓、排樣
Abstract
Mould industry plays in manufacturing and its important status, it has the high efficiency, high precision, low consumption etc, and is hard to do other equipment and mould industry level is the measure of a national product manufacturing level one of the important marks. Cold stamping production process is the main characteristics of the equipment to perform and stamping dies on processing, is easy to realize automation, productivity is high, easy operation.
This design for punching, dropping material mold. This mold is a pair of blunt system of silicon steel iron core and yoke, less waste of layout, continuous punch die, using leverage, plywood type automatic feed mould. This paper for a simple stamping process are analyzed, and the design of progressive die and the main components, on the subject of detailed design is introduced from layout design rushed out to the mold structure design, again to assembly of the entire process
Keywords: mold、cold stamping、dies,、stamping、layout
目錄
摘要 I
Abstract II
1.緒論 2
1.1概述 2
1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步 2
1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 3
1.4 模具CAD/CAE/CAM技術(shù) 3
1.5 課題的主要特點及意義 5
2 沖壓工藝方案的制定 5
2.1 工藝分析 5
2.2工藝方案的確定 5
2.3 排樣圖設(shè)計 6
3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 7
3.1 條料定位裝置 7
3.2 出料裝置 8
3.3 模具工作過程 9
4 模具零件的設(shè)計與計算 9
4.1 凸、凹模刃口尺寸的計算 9
4.1.1 凸、凹模間隙的選擇 9
4.1.2 凸、凹模刃口尺寸計算 9
4.2 凸、凹模的設(shè)計 11
4.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式 11
4.2.2 凸模長度的確定 12
4.2.3 凹模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計 12
4.2.4凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定 13
4.3 模板的設(shè)計 14
4.4 其它零件的設(shè)計 14
5 沖壓設(shè)備的選用 14
5.1 沖壓力的計算 15
5.2 選擇壓力機(jī) 15
6 壓力中心的計算 16
6.1 計算步驟 16
6.2 計算壓力中心 17
參考文獻(xiàn) 18
7 總結(jié) 20
致謝 21
1.緒論
1.1概述
冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因為它通常是在室溫下進(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。冷沖壓不但可以加工金屬材料，而且還可以加工非金屬材料和復(fù)合材料。沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機(jī)械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競爭力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。
在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機(jī)械科學(xué)以及控制、計算機(jī)技術(shù)等方面的知識后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場需求刺激和推動下，沖壓成形技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用。
1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步
進(jìn)幾十年來，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對沖壓技術(shù)的認(rèn)識與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍。
現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造。生產(chǎn)過程逐步實現(xiàn)機(jī)械化、自動化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實現(xiàn)自動化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點，已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。
沖壓自動化生產(chǎn)的實現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果，由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式—計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把產(chǎn)品概念形成、設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)全過程通過計算機(jī)等技術(shù)融為一體，將會給沖壓制造業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益，使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個新的高度。
1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標(biāo)志。隨著國民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，“十一五期間”產(chǎn)品發(fā)展重點主要應(yīng)表現(xiàn)在：
（1）汽車覆蓋件模；
（2）精密沖模；
（3）大型及精密塑料模；
（4）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件；
（5）其它高技術(shù)含量的模具。
目前我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，其中，沖壓模占模具總量的40%以上[2]，但在整個模具設(shè)計制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表，我國已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計制造方法、手段上已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，以國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國外多工位級進(jìn)模和多功能模具相比，存在一定差距。
1.4 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)
沖壓技術(shù)的進(jìn)步首先通過模具技術(shù)的進(jìn)步來體現(xiàn)出來。對沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。
20世紀(jì)60年代初期，國外飛機(jī)、汽車制造公司開始研究計算機(jī)在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用。通過以計算機(jī)為主要技術(shù)手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，采用人機(jī)互相結(jié)合、各盡所長的方式，把模具的設(shè)計、分析、計算、制造、檢驗、生產(chǎn)過程連成一個有機(jī)整體，使模具技術(shù)進(jìn)入到綜合應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。
模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計算機(jī)對產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化[4]。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識。
模具CAD/CAE/CAM在近20年中經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從試點到普及的過程。進(jìn)入本世紀(jì)以來，模具CAD/CAE/CAM技術(shù)發(fā)展速度更快，應(yīng)用范圍更廣。
在級進(jìn)模CAD/CAE/CAM發(fā)展應(yīng)用方面，本世紀(jì)初，美國UGS公司與我國華中科技大學(xué)合作在UG-II（現(xiàn)為NX）軟件平臺上開發(fā)出基于三維幾何模型的級進(jìn)模CAD/CAM軟件NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計、條料排樣、壓力計算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等模塊。具有特征識別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在2003年作為商品化產(chǎn)品投入市場。與此同時，新加波、馬來西亞、印度及我國臺灣、香港有關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)。
我國從上世紀(jì)90年代開始，華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機(jī)電研究院等相繼開展了級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室在AutoCAD軟件平臺上開發(fā)出基于特征的級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫工具和線切割自動編程5個模塊。上海交通大學(xué)為瑞士法因托（Finetool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進(jìn)模CAC/CAM系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級進(jìn)模CAD系統(tǒng)等。近年來，國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)行列，如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級進(jìn)模系統(tǒng)CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的CAD系統(tǒng)Fox-CAD等。
展望國內(nèi)外模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展，本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過與計算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個方面。主要表現(xiàn)在：
（1）模具CAD/CAM的專業(yè)化程度不斷提高；
（2）基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪；
（3）模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目；
（4）與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。
1.5 課題的主要特點及意義
本課題涉及的知識面廣，綜合性較強(qiáng)，在鞏固大學(xué)所學(xué)知識的同時，對于提高設(shè)計者的創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力，開闊設(shè)計思路等方面為作者提供了一個良好的平臺。
2 沖壓工藝方案的制定
2.1 工藝分析
如圖所示為硅鋼片鐵芯的示意圖，這個零件是標(biāo)準(zhǔn)的小容量硅鋼片的鐵芯片，生產(chǎn)批量大，材料是硅鋼片，厚度2.5mm，其形狀是“E”。鑒于其生產(chǎn)批量大，因此，重點考慮節(jié)省材料，提高材料利用率的問題。
2.2工藝方案的確定
考慮到單工序模制造精度較低，生產(chǎn)效率低；復(fù)合模制造精度高但生產(chǎn)成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要用于要求精度高的沖裁件；該工件徐大批量生產(chǎn)，工序為兩個工序，零件較小且外形尺寸精度較高，所以應(yīng)該選擇效率高的級進(jìn)模。
2.3 排樣圖設(shè)計
排樣圖是多工位級進(jìn)模設(shè)計的關(guān)鍵，它具體反映了零件在整個沖壓成形過程中，毛坯外形在條料上的截取方式及與相鄰毛坯的關(guān)系，而且對材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響。表2-13取搭邊值a=2.2mm，a1=2.0mm。故應(yīng)針對零件和零件展開后的工藝特點，并綜合考慮工藝分析各個因素后，設(shè)計合理的排樣圖及具體工位安排。
故：條料寬度：，取B=24mm；導(dǎo)料板之間的距離：S=B+Z=24+5=29mm；
送料進(jìn)距：h=17.5+2.0=19.5mm;
毛坯排樣圖如圖所示：
根據(jù)以上分析，沖壓如圖2-1所示的零件的級進(jìn)模分為四個工位。
第一工位：沖兩個工藝孔；
第二工位：空步；
第三工位：沖兩個矩形孔；
第四工位：工位切斷。
計算材料的利用率，一個進(jìn)距內(nèi)的沖裁面積A：
A= 24×19.5-（3.5×20+14×2.5+14×5+14×2.5）=
故一個進(jìn)距的材料利用率為：
?
3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
模具總體結(jié)構(gòu)如圖所示，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，切斷凸模1，沖槽凸模2，沖孔凸模3，導(dǎo)正銷29分別和凸模固定板16采用壓入式裝配，用圓柱銷20在上模座上定位，與墊板17一起固定在上模座上；凹模13采用整體加工而成，為了便于制造、試模和維修，卸料板15、導(dǎo)料板14、凹模13、下模座12用螺釘加以固定；條料送進(jìn)步距由調(diào)節(jié)螺釘8控制，所有凸模卸料由卸料板16完成，沖孔、切邊和切斷廢料由凹模下面的漏料孔逐步排出，制件從料頭分離，由模具終端沿凹模斜面自動落下。
3.1 條料定位裝置
側(cè)壓板是在條料送進(jìn)方向垂直方向上的定位，它是對條（帶、卷）料一側(cè)通過彈簧施加壓力，促使其另一側(cè)緊靠導(dǎo)料板的板狀零件，而且可以使連續(xù)沖壓保持較高的勞動生產(chǎn)率的同時，保證工件具有較高的尺寸和形狀位置精度。
由于條料是用送料器通過導(dǎo)料槽6送入，而導(dǎo)料槽6是靠夾持板5固定確定定距，送料步可用調(diào)節(jié)螺釘8進(jìn)行調(diào)節(jié)距.，隨著條料的導(dǎo)入，由小導(dǎo)板25控制條料，側(cè)壓板是在條料送進(jìn)方向垂直方向上的定位，側(cè)壓板是對條（帶、卷）料一側(cè)通過彈簧施加壓力，促使其另一側(cè)緊靠導(dǎo)料板的板狀零件，使得有搭邊排樣的有廢料沖壓變?yōu)闊o廢料、少廢料沖壓。
?
3.2 出料裝置
條料經(jīng)過沖兩個孔、沖兩個槽、切斷后，由送料器一直排出。沖孔、切邊廢料和切斷廢料由凹模下方的漏料孔逐步排出，制件由模具終端沿斜面自動落下。
3.3 模具工作過程?
將寬度為24mm的卷料的料口放入導(dǎo)料槽6內(nèi)，并用調(diào)節(jié)螺釘8定位。
上模下行，斜楔4推動送料器后移，此時夾持板5松開。拉簧11被拉長，而條料由于止退銷10插入以沖的工藝孔中不能后移。上模下行時拉簧收縮，送料器向左移，夾持板夾緊條料向左移（由于止退銷在條料送進(jìn)方向有斜面，因而不能阻止條料向左移）如此循環(huán)，完場送料工作
第一步：上模下行沖孔凸、凹模完成沖孔工序，廢料從下模的下漏料孔排出，上模上行條料靠送料器向前送一步；
第二步：上模下行沖孔凸、凹模完成沖矩形孔工序，廢料從下模的下漏料孔排出，上模上行條料靠送料器向前送一步；
第三步：上模下行由切斷凸、凹模完成切斷工序，廢料從下模的下漏料孔排出完成整個沖壓過程。?
?
4 模具零件的設(shè)計與計算
4.1 凸、凹模刃口尺寸的計算
4.1.1 凸、凹模間隙的選擇
凸、凹模間隙值的大小對沖壓制件質(zhì)量、模具壽命、沖壓力的影響很大，是沖壓工藝與模具設(shè)計中的一個極其重要的工藝參數(shù)。根據(jù)零件材料及料厚，查文獻(xiàn)[8]表2-10，確定沖裁刃口始用雙面間隙值：Zmin=0.360 mm， Zmax=0.500 mm。至于壓彎時凸模與凹模之間的間隙，按材料的性能、厚度以及彎曲件的高度和寬度（彎曲線的長度），取單邊間隙C=（1.0～1.1）t，這里取C=2.5mm。另外，設(shè)計中考慮在合模時使毛坯完全壓靠，以保證彎曲件的質(zhì)量和尺寸精度。
4.1.2 凸、凹模刃口尺寸計算
?沖壓制件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，合理間隙的數(shù)值也必須靠模具的刃口尺寸來保證。因此，正確確定模具刃口尺寸極其公差，是設(shè)計沖模的主要任務(wù)之一。
（1） 沖Φ4孔凸、凹模刃口尺寸計算
圓孔形狀簡單，為制造方便，查表得：
校核：
，故符合條件
所以：
（2） 沖矩形孔凸、凹模刃口尺寸計算
矩形孔尺寸如圖所示，未注公差按IT13級處理，按一般要求：模具精度較工件精度高2～3級，查文獻(xiàn)[6]表2-10得：
校核：
，故符合條件
所以：
（3） 切斷凸、凹模刃口尺寸計算
查表
校核；
所以：
4.2 凸、凹模的設(shè)計
4.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式
由于沖件的形狀和尺寸的不同，沖模的加工以及裝配工藝等實際條件亦有所不同，所以在實際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式也就有很多種形式。一般沖裁凸模的形狀是由產(chǎn)品的形狀決定的，它可以采用直身結(jié)構(gòu)也可采用加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)。主要的固定方式有：臺肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定以及粘結(jié)劑澆注法固定等。本設(shè)計中采用用圓形和方形兩種形式的凸模，材料選用T10A鋼，淬火硬度HRC56-60 必要時表面可進(jìn)行滲氮處理。圓凸?？刹捎酶呔韧鈭A磨床加工，異形凸模可以采用慢走絲線切割加工或成形磨削加工（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一種方法，可以獲得高尺寸精度、高表面加工質(zhì)量。
凸模固定方式如圖所示：凸模以過渡配合固緊在凸模固定板上，頂端形成臺肩，以便固定，并保證在工作時不被拉出，安全可靠。
4.2.2 凸模長度的確定
凸模工作部分的長度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來確定。一般不宜過長，否則往往因縱向彎曲而使凸模工作時失穩(wěn)。致使模具間隙出現(xiàn)不均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所下降，嚴(yán)重時甚至?xí)雇鼓Ｕ蹟唷?
根據(jù)模具設(shè)計結(jié)構(gòu)形式，凸模的長度L為：
L=h1+h2+h3+h
式中，—凸模的長度（mm）；
h1—凸模固定板的厚度（mm），它取決于沖件的厚度t，一般在沖制t<1.5mm的板料時，取15～20mm；當(dāng)t=1.5～2.5mm時，取20～25mm；這里取h1=25mm;
h2?—卸料板的厚度（mm），取h2=15mm;
h3?—導(dǎo)料板的厚度（mm），取h3=6mm;
h—附加長度（mm）。主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度（對于沖裁凸模取1mm）以及模具閉合狀態(tài)下卸料板的到凸模固定板間的安全距離（取20mm）
將各數(shù)據(jù)代入公式中得：
??? 沖裁凸模長度L=25+15+6+1+20=67mm
??4.2.3 凹模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計
凹模在設(shè)計中采用整體加工而成，為了便于設(shè)計、制造、維修，壓彎凹模兩件采用鑲拼結(jié)構(gòu)，嵌入沖裁凹?？變?nèi)，并用螺絲固定，凸、凹之間的間隙為一個料厚。壓彎凸模頭部設(shè)計為圓弧角（R=1），以避免壓彎時擦傷產(chǎn)品。在直角彎曲的壓彎凹模靠近折彎線處，設(shè)計一條校正筋，如圖4-11所示，使壓彎時在產(chǎn)品根部產(chǎn)生塑性變形，減小回彈，保證彎曲角。凹模材料與凸模相同，選用T10A鋼，淬火硬度HRC58-62。
如圖所示，為沖裁凹模刃壁形式，適用于薄料沖裁模。一般可以使用電火花穿孔加工凹模。
4.2.4凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定
凹模設(shè)計應(yīng)考慮的事項是關(guān)于凹模強(qiáng)度、制造方法及其加工精度等。特別是凹?？椎某叽纾趯嵱蒙鲜呛椭萍叽缫黄饋砜紤]的。它關(guān)系到制件質(zhì)量的好壞，因此對其加工表面質(zhì)量亦必須予以充分的考慮。
凹模的厚度和外形尺寸，對于其承受的沖裁力，必須具有不引起破損和變形的足夠強(qiáng)度。沖裁時，凹模承受沖裁力和水平方向的作用，由于凹模的結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)又比較復(fù)雜，特別是對于復(fù)雜形狀的沖件，其凹模的強(qiáng)度計算就相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。因而，在目前一般的生產(chǎn)實際情況下，通常都是根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小等來進(jìn)行概略的估算及經(jīng)驗修正的。結(jié)構(gòu)尺寸計算如下：
（1）凹模厚度H
根據(jù)公式得，查閱課本表3-15，k=0.5
s為垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離，所以s=20mm
H=0.5×20=10mm
（2）凹模寬度B
根據(jù)公式得，
（3）凹模長度L
根據(jù)公式得，
為送料方向的凹模刃壁間最大距離，由排樣圖可知，=70.5mm
為送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離，查課本表3-14得，=30mm
L=70.5+2×30=132.5mm
（4） 刃壁高度
垂直于凹模平面的刃壁，其高度h0可以按下列規(guī)則計算：
沖件料厚t≤3 mm，h0=3 mm；
沖件料厚t>3 mm，h0=t；
所以，這里取h0=3 mm。
。
故初步有了凹模外形尺寸L×B×H=132.5×50×10 mm。
。
4.3 模板的設(shè)計
標(biāo)準(zhǔn)的級進(jìn)模模板包括：卸料板、固定板、凹模板、墊板、上模板、下模板，其中卸料板、固定板、凹模板是關(guān)鍵的三塊模板，也是級進(jìn)模比不可少的。該模具中固定板起著固定凸模的作用，卸料板主要起卸料、壓料同時還具有一定的導(dǎo)向作用；凹模板前面已經(jīng)提到，既充當(dāng)凹模刃口，又可以在其上鑲拼凹模鑲塊。
另外，在進(jìn)行級進(jìn)模設(shè)計時，有一項很重要，就是設(shè)計讓位，一般彎曲或成形等工位的所有后續(xù)工位都需要讓位，而且要充分讓位，不但需要考慮靜態(tài)讓位，還要考慮動態(tài)讓位。本設(shè)計中在凹模板上直接開槽讓位，工件成形后由凹模終端的斜面滑出，保證了送料的順暢。
凹模外形尺寸前面已述，該級進(jìn)模其它模板的外形尺寸設(shè)計如下：
凸模固定板 ；
墊板??? ? ；
導(dǎo)料板????；
卸料板????；；
故：模具閉合高度
4.4 其它零件的設(shè)計
在級進(jìn)模中，一些輔助零件對模具的順利工作也起著重要的作用。針對該級進(jìn)模，這里主要介紹導(dǎo)正銷的設(shè)計。
本級進(jìn)模設(shè)計當(dāng)中，通過導(dǎo)正削與在前一個工位上沖了的兩個的孔實現(xiàn)精確定位，保證產(chǎn)品的精度。進(jìn)行導(dǎo)正銷設(shè)計時注意到控制導(dǎo)正銷的長度，保證當(dāng)模具在自由狀態(tài)時導(dǎo)正銷的直壁部分伸出卸料板的長度要小于產(chǎn)品的一個料厚，這樣就可以有效地避免帶料現(xiàn)象。模具在自由狀態(tài)時導(dǎo)正銷的直壁部分伸出卸料板的長度為0.3mm。
?
?5 沖壓設(shè)備的選用
根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求來選定設(shè)備類型。
開式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，但它成本低，且有三個方向可以操作的優(yōu)點，故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件、拉深件的生產(chǎn)中。
閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高，只能靠兩個方向操作，適用于大中型件的生產(chǎn)。
雙動曲柄壓力機(jī)有兩個滑塊，壓邊可靠易調(diào)，適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。
綜合考慮，采用開式曲柄壓力機(jī)。
5.1 沖壓力的計算
該級進(jìn)模采用下出料方式。
根據(jù)公式?jīng)_裁力：得，
5.2 選擇壓力機(jī)
根據(jù)上述沖壓力的計算，初步選用型號為J23-16開式雙柱可傾壓力機(jī)。該型號壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格如下：
公稱壓力 250KN;
滑塊行程 80mm;
最大閉合高度 250mm;
封閉高度調(diào)節(jié)量 70mm；
最大裝模高度 180mm;
連桿調(diào)節(jié)量 45mm;
工作臺尺寸（前后mm左右mm）;
墊板厚度
模柄孔尺寸（直徑mm深度mm）;
滑塊中心至床身中心距離 180mm;
最大傾斜角 30°
由4.3節(jié)計算知：模具閉合高度
?
6 壓力中心的計算
沖裁時的合力作用點或多工序模各工序沖壓力的合力作用點，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心不一致，沖壓時會產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具和壓力機(jī)的壽命。因此，設(shè)計時應(yīng)該正確算出沖裁時的壓力中心，并使壓力中心和模柄軸心線重合；若因沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超過所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍，以下通過解析法確定模具的壓力中心。
6.1 計算步驟
（1）建立平面直角坐標(biāo)系；
（2）計算出各單一圖形的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離x1、x2、x3、…xn和y1、 y2、 y3、… yn ；
（3）將計算數(shù)據(jù)分別代入式中，即可求得壓力中心坐標(biāo)
（x0, y0）。?
6.2 計算壓力中心
根據(jù)排樣圖設(shè)計及各工位在模具上的相對位置，建立直角坐標(biāo)系，
如圖所示：
圖6-1 壓力中心計算圖
由對稱性可知，各工序沖壓力的合力作用點落在x軸上，即坐標(biāo)，將所計算的各工位上的沖壓力及圖中所標(biāo)注的x坐標(biāo)值代入式中得：坐標(biāo)，故在此坐標(biāo)系中模具壓力中心坐標(biāo)為（10.5，0）。?工件的壓力中心如上計算所得，模具壓力中心幾乎對稱，所以把模具的壓力中心位置放在壓力機(jī)滑塊中心。
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7 總結(jié)
設(shè)計是源頭，設(shè)計雖然只占模具成本的10%左右，卻決定了整個模具成本的70%～80%。所以，我在設(shè)計時詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴于設(shè)計，在實際生產(chǎn)中要具體問題具體分析，根據(jù)實際狀況進(jìn)行模具調(diào)整也是必需的。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具維修時，應(yīng)該多注意細(xì)節(jié)，找出根本原因，針對其維修。在拆裝模具時，要認(rèn)真仔細(xì)，以防損傷模具。定期的維護(hù)、保養(yǎng)也可以大大提高模具壽命。
從整個設(shè)計過程來看，該硅鋼片鐵芯采用多工位級進(jìn)模，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，加工簡單，操作方便，通過連續(xù)沖裁工序一次成形，工作效高，零件成形質(zhì)量好，大大提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，滿足了生產(chǎn)需求，而且該設(shè)計思路可擴(kuò)展推廣到其它類似零件的產(chǎn)品模具設(shè)計中。當(dāng)然，由于我知識水平有限，對實踐的缺乏，當(dāng)中不乏有不足之處，還有待在以后的工作實踐當(dāng)中不斷地完善和創(chuàng)新！?
?
致謝
本次設(shè)計是在指導(dǎo)老師XXXX教授的悉心指導(dǎo)下完成的，其間得到了老師的指導(dǎo)。導(dǎo)師敏銳的學(xué)術(shù)思想，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，認(rèn)真的工作作風(fēng)使我受益非淺。值此成文之際，特向老師致以忠心的感謝和誠摯的敬意。
在設(shè)計過程當(dāng)中，得到同窗好友的支持以及在AutoCAD2007軟件應(yīng)用、參考資料提供等方面的具體性指導(dǎo)和幫助，在此我向他們表示深深的謝意。非常感謝他們同我一起學(xué)習(xí)和生活，在美麗的農(nóng)大留下我們真摯的友誼。
特別感謝我的父母，是他們對我的支持和無私的奉獻(xiàn)，使得我能夠順利完成學(xué)業(yè)。
最后，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給所有關(guān)心和幫助過我的人們！
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智能沖壓工藝規(guī)劃系統(tǒng)的研究
摘要：本文對建立一個智能沖壓工藝設(shè)計知識為基礎(chǔ)的系統(tǒng)給出了一個簡單的介紹。研究該系統(tǒng)的框架，對模型和知識推理模式進(jìn)行了介紹。對有些關(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)的一個核心項目。它是金屬成型應(yīng)用的一個重要組成部分，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?，F(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展對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)計系統(tǒng)、自動化技術(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)計效率與質(zhì)量、創(chuàng)新設(shè)計能力。
[1].對于冷鍛序列的設(shè)計開發(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際考慮的規(guī)則。在美國俄亥俄州立大學(xué)一個稱作FORMEX的規(guī)則系統(tǒng)被Altan和他的同事們寫入多級冷鍛的工藝規(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] 實施以知識為本的冷成形序列設(shè)計系統(tǒng)，采用設(shè)計規(guī)則確定建立一個可行的序列，然后使用有限元分析優(yōu)化這個序列。一個以知識為基礎(chǔ)的模具設(shè)計自動化系統(tǒng)被Cheok和他的同事精心設(shè)計出來。[4] 在新加坡國立大學(xué)。一些零件表象技術(shù)、沖壓零件識別和模具構(gòu)成也存在于這項工作中。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)出了基于知識系統(tǒng)的用于對小型金屬件沖壓級進(jìn)模的程序包。[5].使用特點，用戶可以在3D立體構(gòu)架下設(shè)計產(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。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)計問題時是種強(qiáng)有力的工具。由專門知識構(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)是一種計算機(jī)系統(tǒng)，它試圖代表人類知識和專業(yè)知識, 以一種實際和有效的途徑提供快捷、方便的知識。智能系統(tǒng)能夠完成一般需要專家才能完成的任務(wù)。它能自動化實時利用現(xiàn)有的專業(yè)知識,并解釋它的推理過程。沖壓工藝規(guī)劃是一個含有豐富知識的復(fù)雜設(shè)計過程。整合在沖壓工藝規(guī)劃設(shè)計中智能系統(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。對一些關(guān)鍵技術(shù),如集成產(chǎn)品知識建模和戰(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)計中包括各種各樣的知識，如專業(yè)領(lǐng)域知識、多任務(wù)知識、非標(biāo)準(zhǔn)知識。每一種知識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。這個信息模型包括一組幾何實體。依靠此模型的工程語義模型，許多與設(shè)計相關(guān)的功能可以被實現(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、設(shè)計過程的知識,和相關(guān)的知識都包含在知識模型中[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)對產(chǎn)品的定義有效且完整。它幾何了不同模型的優(yōu)點且能滿足幾何設(shè)計和推理過程。面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用到整合各種各樣的知識。此集成的知識系統(tǒng)模型可被共享和用于智能設(shè)計和產(chǎn)品信息溝通。
這個關(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)計出來。這個零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括一個圖形用戶界面,一個應(yīng)用程序系統(tǒng)、設(shè)計資源、知識工具,混合推理機(jī)制、基礎(chǔ)模型。在這個構(gòu)架中知識模型有不同的分類。知識模型從設(shè)計資源中獲取有用的信息，支持知識獲取和知識表達(dá)的程序。這個模型把有用信息轉(zhuǎn)移到知識庫。知識庫由CAD軟件支持。設(shè)計結(jié)果以3D模型、圖畫和資料庫的形式保存在知識庫中，它對在知識庫中不同零件的知識傳遞來說非常的重要。
3 實施方法和應(yīng)用
3.1沖壓智能模型的可行性論證
智能系統(tǒng)對沖壓工件的質(zhì)量、成本、模具壽命進(jìn)行評價。該評價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)知識規(guī)則推理在知識庫得出。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)果來證實零件的形狀是否符合模具工具加工。智能推理用于自動和交互的方式。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。
知識規(guī)則和設(shè)計結(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模型中修改。
由知識模型決定的沖壓工藝規(guī)劃是非常重要的一步，它同時也提供了選擇一個單步工序刀具或是復(fù)合工具或是一個改進(jìn)工具的方法。各種不同領(lǐng)域的知識、經(jīng)驗和專業(yè)知識都被保存在工藝規(guī)劃專業(yè)系統(tǒng)中。
知識庫的發(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，空白的知識模型被建立，保存在知識庫中的結(jié)果是其他模塊建立的基礎(chǔ)。
在知識庫中有四種排樣類型：
● 一排列布局模式
● 與一排列相對的模式
● 兩排列布局模式
● 與兩排列布局相對的模式
建立這個知識模型的目的是改善材料的利用。由知識庫提供的限制情況可以由人類專家來選擇。這個知識模型控制著整個排樣的設(shè)計過程。
圖三所示為平面布局的等級體系結(jié)構(gòu)
第一種模式的作用是選擇粗略數(shù)值和計算工作區(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，布局規(guī)劃圖可以被更新。
該知識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.在兩個環(huán)形中間的值是經(jīng)過計算的。這兩個環(huán)形分解成線和圓弧的單元。每對元素中間的距離需要重新補償。然后就可以找到最短的距離。
3.計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，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。
4.材料利用率可以以布局規(guī)劃的角度上被計算出來。
5.排樣圖形旋轉(zhuǎn)一定的角度。旋轉(zhuǎn)中心是矩形中心點附近的粗略數(shù)值。材料利用率在當(dāng)前角度下被計算出來。
6.排樣圖形旋轉(zhuǎn)到另外一個角度。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)則被集成于知識基礎(chǔ)級進(jìn)刀具設(shè)計。該智能模型的功能是：選擇零件位置，設(shè)計方位和安排帶狀工步距離。為了解決運行程序，該規(guī)則應(yīng)該被制定的合理和有效。
自動設(shè)計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模型，最初的設(shè)計工程被修改[11]。被修改的模塊代替了處理模塊。
3.3.1 自動帶狀布局設(shè)計的預(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)該在帶狀布局知識庫中得到。有用的信息包括沖孔的精確信息和相對位置信息。由此種類型信息組成的知識模型將會決定零件的沖壓順序。這個設(shè)計過程的主要要求是為位置精度開發(fā)一種知識模型[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個輪廓。所有輪廓間的相對關(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)矩陣被保存在知識模型中。
3.3.2帶狀布局自動設(shè)計
帶狀布局的自動設(shè)計模塊在知識模型中是最重要的一個。在知識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。在下一個階段這個部分被切斷。有時候，如果沖壓點之間的距離非常小，一些內(nèi)輪廓就要被搬到下一階段進(jìn)行加工。如果沖壓點離分餾點太近的話，分餾點就需要被更改到下一階段。如果這里仍然有不合適的尺寸，一些點可以被移動到下一階段。重復(fù)整個過程直到矩陣點間的每個尺寸都可以被接受。布局智能設(shè)計的核心是開發(fā)干涉點的智能模型[13]。
零件坯料被分成許多點的形式。這些點的名字是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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