冲裁模具智能化CAD系统的研究

论文摘要

本文以“智能化、标准化、集成化、网络化是目前模具CAD 的重要发展方向”为指导思想,针对目前被广泛应用在模具行业中的各种CAD 软件的通用性强大专用性不足的特点,以UG18 为软件平台,对冲裁类智能模具CAD 系统进行了研究。本文首先对COM 组件软件开发思想进行介绍,以其核心思想:“把一个软件划分成多个模块,每个模块完成各自不同的功能,模块之间尽量做到高内聚低藕合”为指导,将冲裁模具CAD 系统分为四个功能相对独立的子系统:工件图预处理子系统、工艺计算子系统、工艺设计子系统、模具结构子系统。这四个子系统直接以接口的形式传递信息,每个子系统可以在使用的过程中独立不断的完善,只要其接口不变,就不会影响其它子系统的调用。工件图预处理子系统主要是完成的功能是:零件信息输入、工件图形预处理以及逻辑约束分析、冲裁工艺分析的判定以及修改建议等;工艺计算子系统主要指采用区别于传统计算方式的计算方法计算出所需要的冲裁力、卸料力、推件力、冲裁功、模具压力中心的确定、凸凹模具刃口尺寸的计算等,并通过压力机数据表查出与之相匹配的压力机型号供用户选择;工艺设计子系统主要完成零件的排样、工艺方案的选择、工步的确定;模具结构子系统主要包括模具标准库的建立、模具零件设计、模总装图生成、工程图纸的生成等。本论文的对智能冲裁模具CAD 系统进行了比较深入的研究,旨在开发能自我学习、自动判断、自动设计的的智能型模具CAD 系统,让设计者摆脱简单、繁琐的反复劳动,使其全身心的投入到创造性的劳动中去,并且将自己的每次设计、创新都被电脑记忆、学习,从而下次碰到类似问题电脑会自动识别解决。本文对智能冲裁模具CAD 系统的结构进行了规划,以及对其实现思想和求解方法做了不少研究,对于今后该项技术的进一步研究及推广应用将具有较为普遍的指导和参考意义。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 模具CAD 系统的特点
• 1.2 国内外模具CAD 发展现状
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展状况
• 1.3 现有模具CAD 存在问题
• 1.4 模具CAD 发展趋势
• 1.5 课题的任务与主要研究内容
• 1.6 研究的可行性
• 2 软件的开发环境与系统总体结构
• 2.1 COM 组件技术
• 2.1.1 软件设计思想的演进
• 2.1.2 COM 组件技术
• 2.2 软件的开发环境
• 2.2.1 UG 简介
• 2.2.2 UG 二次开发工具的结构和功能
• 2.2.3 数据库操作引擎
• 2.3 系统总体结构
• 2.3.1 冲裁模具设计流程
• 2.3.2 系统的总体结构
• 2.3.3 系统层次
• 3 工件图预处理
• 3.1 零件图形识别
• 3.1.1 零件基本信息的输入
• 3.1.2 对图形进行识别
• 3.2 冲裁工艺工艺分析
• 3.2.1 冲裁件的结构工艺性
• 3.2.2 冲裁件的精度要求
• 3.3 工艺合理性的计算机识别
• 3.3.1 结构工艺合理性的处理
• 3.3.2 精度工艺合理性的处理
• 3.3.2 数据库的建立
• 3.3.3 工艺合理性检测应用实例
• 3.4 本章小结
• 4 工艺计算
• 4.1 冲裁力的计算
• 4.2 卸料力、推件力、顶件力
• 4.3 压力中心
• 4.4 冲裁模刃口尺寸计算
• 4.4.1 刃口尺寸计算原则
• 4.4.2 冲裁模刃口尺寸计算
• 4.5 确定冲裁设备
• 4.6 本章小结
• 5 工艺方案
• 5.1 排样
• 5.1.1 优化排样算法设计
• 5.1.2 普通单排多边形顶点算法
• 5.1.3 对头单排多边形顶点射线算法
• 5.1.4 对头双排算法
• 5.2 工艺方案决策
• 5.2.1 工艺方案决策知识及其表示
• 5.2.2 冲裁工艺方案知识库和事实库的建立
• 5.2.3 冲裁工艺方案知识的模糊性及其处理方法
• 5.2.4 工艺方案的决策推理
• 5.3 冲裁工步设计
• 5.4 本章小结
• 6 模具结构与工程图
• 6.1 模具标准库的建立
• 6.1.1 标准件库的设计思想
• 6.1.2 模具标准件库的构架
• 6.2 模具零件设计
• 6.2.1 凸模设计
• 6.2.2 凹模设计
• 6.3 总装图和工程图生成
• 6.3.1 总装图的生成
• 6.3.2 工程图生成模块
• 6.4 本章小结
• 7 系统运行实例
• 8 结论与展望
• 8.1 主要研究结论
• 8.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录作者在攻读硕士学位期间发表的论文