【摘要】：汽車結(jié)構(gòu)件是汽車車身的主要承載零件。汽車結(jié)構(gòu)件級進(jìn)模有結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件眾多,設(shè)計知識種類繁多,設(shè)計過程反復(fù)等特點。傳統(tǒng)的設(shè)計方式需要純手工完成每個零件的設(shè)計與組裝,勞動強(qiáng)度大,設(shè)計效率難以提升。目前通用的基于計算機(jī)輔助設(shè)計軟件的級進(jìn)模設(shè)計系統(tǒng),一定程度上提升了設(shè)計效率,但根本上缺乏對模具設(shè)計知識的提取、管理與運(yùn)用,依然在很大程度上需要依賴設(shè)計師的設(shè)計經(jīng)驗。知識工程技術(shù)在模具的智能化設(shè)計中應(yīng)用日趨深入,在知識表達(dá)、決策、管理上表現(xiàn)出特有優(yōu)勢。本文在此基礎(chǔ)上,提出一種基于Java Drools規(guī)則引擎的汽車結(jié)構(gòu)件級進(jìn)模智能化設(shè)計系統(tǒng)。首先,分析了汽車結(jié)構(gòu)件特點和級進(jìn)模設(shè)計流程,明確了系統(tǒng)的主要設(shè)計模塊及設(shè)計內(nèi)容,其次,關(guān)于知識技術(shù)底層實現(xiàn),本文深入進(jìn)行了汽車結(jié)構(gòu)件級進(jìn)模設(shè)計系統(tǒng)的知識建模以及知識表達(dá)的研究。最后,歸納整理了幾種系統(tǒng)常用的智能化設(shè)計方法。結(jié)合典型沖裁工藝的組件結(jié)構(gòu)和設(shè)計原則,利用參數(shù)化配置模板技術(shù)設(shè)計了組件模板庫;通過特征識別技術(shù),實現(xiàn)對沖裁工藝幾何的特征信息識別;結(jié)合智能推理和人工交互,實現(xiàn)對沖裁組件的快速設(shè)計;最后使用動態(tài)裝配技術(shù)以滿足企業(yè)裝配定制化的設(shè)計需求。本系統(tǒng)主設(shè)計模塊使用NX OPEN API進(jìn)行開發(fā),運(yùn)行在NX 8.5平臺下,知識推理模塊集成Java Drools規(guī)則引擎,可以支持汽車結(jié)構(gòu)件級進(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。目前,本系統(tǒng)相關(guān)工具集已經(jīng)投入了實際應(yīng)用中,基本滿足了企業(yè)的智能化設(shè)計需求,提升了模具的設(shè)計效率。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG385.2
【圖文】：

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

需要從這四個方面尋找合適的設(shè)計方法，如圖2-2 所示。（1）知識獲�。褐饕�(fù)責(zé)將模具設(shè)計領(lǐng)域的設(shè)計經(jīng)驗等隱性知識提煉歸納推導(dǎo)出來變成計算機(jī)可儲存的內(nèi)部形式。主要知識獲取方法有特征識別、機(jī)器學(xué)習(xí)SVM、統(tǒng)計、大數(shù)據(jù)等。（2）知識表達(dá)：主要負(fù)責(zé)將模具中顯性的知識概念、關(guān)系及設(shè)計規(guī)則等以計算機(jī)可存儲的方式表達(dá)出來。常見的知識表達(dá)方法有框架表示法、產(chǎn)生式表示法、面對對象表示法等。

由于汽車結(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)動機(jī)構(gòu)才能達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。由于設(shè)計的反復(fù)性，在各個設(shè)計流程中都可能歷經(jīng)改模操作。圖2-3 多工位級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計流程軟件模塊化設(shè)計是對一定范圍內(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)計出一系列功能模塊[35]。模塊化設(shè)計主要遵循以下原則：（1）簡化模塊間的聯(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)格來最大限度地滿足用戶的需求。根據(jù)級進(jìn)模的設(shè)計流程，利用模塊劃分設(shè)計方法進(jìn)行級進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)模塊劃分。本文將系統(tǒng)劃分為以下設(shè)計模塊：結(jié)構(gòu)初始化、模架設(shè)計、沖孔切邊組件設(shè)計、彎曲成形組件設(shè)計、翻邊翻孔組件設(shè)計、拉伸組件設(shè)計、滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計、脫料板設(shè)計、抬料板設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計、通用功能、修模改模等。2.4 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計內(nèi)容多工位級進(jìn)模系統(tǒng)框架中設(shè)計模塊比較多，為滿足現(xiàn)階段合作企業(yè)級進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計的緊迫需求，本課題主要以一下 5 個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)計的開始，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)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李鶴;黃志高;張云;周華民;;基于規(guī)則引擎的注射模知識重用技術(shù)研究[J];模具工業(yè);2015年12期

2 張建卿;;模具設(shè)計的智能化研究[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2015年06期

3 周濟(jì);;智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J];中國機(jī)械工程;2015年17期

4 南長峰;;模具設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展趨勢[J];航空制造技術(shù);2015年09期

5 覃京燕;;大數(shù)據(jù)時代的大交互設(shè)計[J];包裝工程;2015年08期

6 李海生;寇菲菲;蔡強(qiáng);李楠;姜同強(qiáng);;基于知識元的沖壓模具設(shè)計方法[J];計算機(jī)集成制造系統(tǒng);2014年02期

7 夏琴香;李思漪;葉福源;邱遵文;;基于UG的多工位級進(jìn)模模架設(shè)計模塊開發(fā)[J];模具工業(yè);2013年05期

8 陳炎嗣;;多工位級進(jìn)模的發(fā)展與應(yīng)用[J];金屬加工(冷加工);2013年02期

9 夏明忠;夏以軒;李兵元;;軟件模塊化設(shè)計和模塊化管理[J];中國信息界;2012年11期

10 曹延安;;中國模具行業(yè)的現(xiàn)狀及前景[J];金屬加工(冷加工);2012年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 葉曉峰;基于XML的沖壓模具設(shè)計知識重用技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 盧亞軍;汽車結(jié)構(gòu)件級進(jìn)模智能化結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2016年

2 李鶴;基于規(guī)則引擎的注塑模具設(shè)計知識庫構(gòu)建與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2015年

3 李思漪;基于UG的多工位級進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];華南理工大學(xué);2012年

4 于婧;基于知識的汽車沖壓模具零件設(shè)計系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

5 張超;基于KBE技術(shù)的汽車覆蓋件模具CAD智能系統(tǒng)[D];南京航空航天大學(xué);2005年

6 黃金臨;基于知識的沖壓模具CAD系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2004年

本文編號：2773897