【摘要】：汽車(chē)結(jié)構(gòu)件是汽車(chē)車(chē)身的主要承載零件。汽車(chē)結(jié)構(gòu)件級(jí)進(jìn)模有結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件眾多,設(shè)計(jì)知識(shí)種類(lèi)繁多,設(shè)計(jì)過(guò)程反復(fù)等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式需要純手工完成每個(gè)零件的設(shè)計(jì)與組裝,勞動(dòng)強(qiáng)度大,設(shè)計(jì)效率難以提升。目前通用的基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)系統(tǒng),一定程度上提升了設(shè)計(jì)效率,但根本上缺乏對(duì)模具設(shè)計(jì)知識(shí)的提取、管理與運(yùn)用,依然在很大程度上需要依賴(lài)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。知識(shí)工程技術(shù)在模具的智能化設(shè)計(jì)中應(yīng)用日趨深入,在知識(shí)表達(dá)、決策、管理上表現(xiàn)出特有優(yōu)勢(shì)。本文在此基礎(chǔ)上,提出一種基于Java Drools規(guī)則引擎的汽車(chē)結(jié)構(gòu)件級(jí)進(jìn)模智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。首先,分析了汽車(chē)結(jié)構(gòu)件特點(diǎn)和級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)流程,明確了系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)模塊及設(shè)計(jì)內(nèi)容,其次,關(guān)于知識(shí)技術(shù)底層實(shí)現(xiàn),本文深入進(jìn)行了汽車(chē)結(jié)構(gòu)件級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)系統(tǒng)的知識(shí)建模以及知識(shí)表達(dá)的研究。最后,歸納整理了幾種系統(tǒng)常用的智能化設(shè)計(jì)方法。結(jié)合典型沖裁工藝的組件結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則,利用參數(shù)化配置模板技術(shù)設(shè)計(jì)了組件模板庫(kù);通過(guò)特征識(shí)別技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁工藝幾何的特征信息識(shí)別;結(jié)合智能推理和人工交互,實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁組件的快速設(shè)計(jì);最后使用動(dòng)態(tài)裝配技術(shù)以滿足企業(yè)裝配定制化的設(shè)計(jì)需求。本系統(tǒng)主設(shè)計(jì)模塊使用NX OPEN API進(jìn)行開(kāi)發(fā),運(yùn)行在NX 8.5平臺(tái)下,知識(shí)推理模塊集成Java Drools規(guī)則引擎,可以支持汽車(chē)結(jié)構(gòu)件級(jí)進(jìn)模的模架、沖孔切邊組件、彎曲成形組件等的智能推理與快速設(shè)計(jì)。目前,本系統(tǒng)相關(guān)工具集已經(jīng)投入了實(shí)際應(yīng)用中,基本滿足了企業(yè)的智能化設(shè)計(jì)需求,提升了模具的設(shè)計(jì)效率。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG385.2
【圖文】：

2 汽車(chē)結(jié)構(gòu)件級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案分析2.1 汽車(chē)結(jié)構(gòu)件特點(diǎn)汽車(chē)結(jié)構(gòu)件，如圖2-1所示，主要是汽車(chē)中的承載件或受力件，對(duì)車(chē)身起到支撐和抗沖擊的作用，是汽車(chē)車(chē)身鈑金中承載載荷的重要零件。圖2-1 汽車(chē)結(jié)構(gòu)件典型示意圖相較于簡(jiǎn)單常用的沖壓零件，汽車(chē)結(jié)構(gòu)零件有以下特點(diǎn)[29]：（1）型面復(fù)雜不規(guī)則：由于汽車(chē)外形的要求，結(jié)構(gòu)件的型面比較復(fù)雜，形狀不規(guī)則，局部成形特征種類(lèi)多，大大增加了其模具設(shè)計(jì)的難度。（2）力學(xué)性能要求高：由于汽車(chē)結(jié)構(gòu)件是汽車(chē)車(chē)身的重要承載件，所以對(duì)汽車(chē)結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能要求高。（3）設(shè)計(jì)難度高：設(shè)計(jì)規(guī)則眾多，其設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)反復(fù)修改，反復(fù)嘗試的過(guò)程

需要從這四個(gè)方面尋找合適的設(shè)計(jì)方法，如圖2-2 所示。（1）知識(shí)獲�。褐饕�(fù)責(zé)將模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等隱性知識(shí)提煉歸納推導(dǎo)出來(lái)變成計(jì)算機(jī)可儲(chǔ)存的內(nèi)部形式。主要知識(shí)獲取方法有特征識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)SVM、統(tǒng)計(jì)、大數(shù)據(jù)等。（2）知識(shí)表達(dá)：主要負(fù)責(zé)將模具中顯性的知識(shí)概念、關(guān)系及設(shè)計(jì)規(guī)則等以計(jì)算機(jī)可存儲(chǔ)的方式表達(dá)出來(lái)。常見(jiàn)的知識(shí)表達(dá)方法有框架表示法、產(chǎn)生式表示法、面對(duì)對(duì)象表示法等。

由于汽車(chē)結(jié)構(gòu)件形狀復(fù)雜，某些沖裁工序還需要結(jié)合滑塊運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)才能達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。由于設(shè)計(jì)的反復(fù)性，在各個(gè)設(shè)計(jì)流程中都可能歷經(jīng)改模操作。圖2-3 多工位級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程軟件模塊化設(shè)計(jì)是對(duì)一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊[35]。模塊化設(shè)計(jì)主要遵循以下原則：（1）簡(jiǎn)化模塊間的聯(lián)系，以少許的模塊構(gòu)成盡可能多的功能，并在滿足需求的基礎(chǔ)上使軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、成本低廉；（2）模塊的系列化，即用有限的產(chǎn)品品種和規(guī)格來(lái)最大限度地滿足用戶的需求。根據(jù)級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)流程，利用模塊劃分設(shè)計(jì)方法進(jìn)行級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊劃分。本文將系統(tǒng)劃分為以下設(shè)計(jì)模塊：結(jié)構(gòu)初始化、模架設(shè)計(jì)、沖孔切邊組件設(shè)計(jì)、彎曲成形組件設(shè)計(jì)、翻邊翻孔組件設(shè)計(jì)、拉伸組件設(shè)計(jì)、滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、脫料板設(shè)計(jì)、抬料板設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)、通用功能、修模改模等。2.4 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)內(nèi)容多工位級(jí)進(jìn)模系統(tǒng)框架中設(shè)計(jì)模塊比較多，為滿足現(xiàn)階段合作企業(yè)級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的緊迫需求，本課題主要以一下 5 個(gè)模塊為主要研究方向。（1）結(jié)構(gòu)初始化模塊初始化模塊是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的開(kāi)始，主要根據(jù)制件條料信息、企業(yè)加工顏色標(biāo)準(zhǔn)、模具裝配管理標(biāo)準(zhǔn)以及模具圖層管理標(biāo)準(zhǔn)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2773897