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基于知识的典型拉深模设计系统的研究与开发

作　者: 朱韶光
导　师: 刘渝
学　校: 西华大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: CBR KBE 拉深 冲压模具
分类号: TG355.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


当前我国工业正面临着市场全球化、制造国际化和品种需求多样化的新挑战,各企业间围绕着时间、质量和成本的竞争越来越激烈。对于制造业来说,如何实现高质量、低成本、短周期的新产品开发是赢得竞争的关键。产品开发不仅要求设计师具有大量的专业知识还要积累丰富的经验。因此,如何将专业知识和经验与产品开发相结合,从而减少对设计师的依赖是制造业所面临的难题。冲压具有生产效率高、生产成本低、产品加工精度稳定、易于实现自动化等突出的优点,因此特别适合现代市场的要求。拉深作为冲压工艺的一种,广泛应用于飞机、汽车、电子等行业。拉深模具的设计是建立在设计专家丰富的知识与经验基础上的创造性思维过程,也是一个对知识的继承、集成、创新和管理的过程。本文采用CBR与KBE相结合的技术,在研究了基于成形特征相似的拉深件描述方法的基础上,通过构造相似度函数,来判断当前拉深件与事例库中拉深件的相似程度,用最近邻法来检索事例库中最相似的拉深件,并重用其成形参数和工艺方案来得到满足新产品所需要求的模具装配体。研究了拉深件特征骨架和模具结构原型基于知识的参数化实施方法,形成了在采用知识库的支撑下,将用于模具结构原型的标准规格封装到电子表格中,并根据拉深件形状和尺寸特征生成拉深件特征骨架,最后将拉深件特征骨架与模具结构原型相互融合,形成最终的三维模具设计系统。在知识库的支撑下系统不仅能根据拉深件尺寸和特征,还能基于生产批量、产品材料等内容选择模具结构并进行驱动,从而完成模具设计过程。本文所研究、开发的拉深模设计系统能有效地重用已有的成功的拉深件事例,合理利用现有的模具结构和零件标准化资料,简化和缩减了拉深件事例库和模具装配结构库。为提高拉深件设计效率,降低模具设计开发成本提供了有效的方法和手段。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-19
  1.1 研究背景  9-11
  1.2 研究意义  11
  1.3 相关研究的综述  11-19
    1.3.1 KBE 综述及现状  11-15
    1.3.2 CBR 综述及现状  15-19
2 总体设计结构与开发环境  19-23
  2.1 总体架构  19-20
  2.2 开发环境  20-22
    2.2.1 UG 软件介绍  20-22
    2.2.2 开发工具VC++  22
  2.3 本章小结  22-23
3 基于CBR 的产品检索  23-49
  3.1 基于CBR 的拉深件检索架构  23-24
  3.2 产品描述方法  24-26
  3.3 孔口线的描述及相关计算、实施  26-43
    3.3.1 圆弧的描述  29-37
      （1） 基于成形特征相似性的圆弧描述方法  29-32
      （2） 内凹圆弧的描述方法  32-33
      （3） 断圆弧的处理方法  33-34
      （4） 极短圆弧的处理方法  34-37
    3.3.2 样条曲线的描述方法  37-43
      （1） 简单样条的描述方法  37-39
      （2） 存在曲率突变样条的描述方法  39-40
      （3） 存在拐点样条的描述方法  40-43
  3.4 产品相似性检索  43-48
    3.4.1 最近邻法（Nearest Neighbor）  44
    3.4.2 相似度计算  44-47
    3.4.3 产品检索  47-48
  3.5 本章小结  48-49
4 基于KBE 的拉深模设计  49-62
  4.1 拉深模具装配结构  49-51
  4.2 基于电子表格的模具结构原型库的设计  51-56
    4.2.1 NX 电子表格的功能和使用  51-53
    4.2.2 基于电子表格的模具结构原型的建立  53-56
  4.3 基于知识的拉深件特征骨架的设计  56-59
    4.3.1 NX 表达式的功能和使用  56-58
    4.3.2 基于表达式的拉深件特征骨架的建立  58-59
  4.4 知识库的建立  59-61
  4.5 本章小结  61-62
5 实现和应用  62-68
  5.1 描述与检索  62-66
  5.2 新产品模具装配体的设计  66-68
结论  68-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  73-74
致谢  74-75

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属压力加工 > 拉制、拉拔 > 拉制机械设备 > 辅助机械设备
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