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知識工程在覆蓋件模具設(shè)計中的應(yīng)用
1 汽車覆蓋件模具智能化設(shè)計向?qū)到y(tǒng)框架
1 ）智能化設(shè)計向?qū)到y(tǒng)智能化原理
利用總結(jié)出來的覆蓋件模具設(shè)計知識自動生成模具結(jié)構(gòu)的某部分和指導(dǎo)工程師進(jìn)行設(shè)計。主要原理是人工智能中的 KBE(Knowledge Based Engineering)。首先由知識工程師總結(jié)出在設(shè)計過程中用到的各種知識。由于覆蓋件模具設(shè)計的復(fù)雜性，設(shè)計知識可分為兩類，一是可以量化的知識，即可以用公式或數(shù)值精確表示出來的知識，二是不可以量化比較模糊的知識，但能用文字表示出來。對于第一種知識可利用編程并結(jié)合 AI 將其融入到智能模塊當(dāng)中去，從而實(shí)現(xiàn)某些部分知識驅(qū)動的智能設(shè)計。對于第二種知識，可以添加到基于 Web 的設(shè)計向?qū)е腥ィ瑥亩鴮?shí)現(xiàn)知識管理與企業(yè)內(nèi)部知識共享，同時指導(dǎo)工程師怎樣設(shè)計，使工程師不僅知道覆蓋件模具是怎樣設(shè)計的（Know what），而且知道為什么要這樣設(shè)計(Know how)，從而提高設(shè)計效率與設(shè)計質(zhì)量。
2 ）智能化設(shè)計向?qū)到y(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、組成及功能
整個系統(tǒng)放置在企業(yè)局域網(wǎng)中，基于 Web 的設(shè)計向?qū)Х旁诰钟蚓W(wǎng)的服務(wù)器上，每個工程師可以通過瀏覽器來訪問它，來查看設(shè)計準(zhǔn)則或設(shè)計流程，并且可以通過它與企業(yè)內(nèi)部其它的工程師進(jìn)行交流來解決設(shè)計上的難題，實(shí)現(xiàn)知識共享。智能設(shè)計模塊嵌入到每個工程師計算機(jī)中的 Unigraphics 當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)某些部分的自動設(shè)計。整個系統(tǒng)由兩大模塊組成，智能設(shè)計模塊與設(shè)計向?qū)K。智能設(shè)計模塊能夠自動生成覆蓋件模具結(jié)構(gòu)中的某些部分，包括自動生成模架的模塊、標(biāo)準(zhǔn)件庫和標(biāo)準(zhǔn)特征庫。生成模架的模塊能自動的生成標(biāo)準(zhǔn)模架；標(biāo)準(zhǔn)件庫，它能夠在工程師的要求下自動的生成某些標(biāo)準(zhǔn)件；標(biāo)準(zhǔn)特征庫，能夠在工程師的要求下自動的生成某些標(biāo)準(zhǔn)特征。設(shè)計向?qū)K包括設(shè)計流程，設(shè)計準(zhǔn)則庫及標(biāo)準(zhǔn)圖形庫。設(shè)計流程模塊能夠向工程師展示某類模具的經(jīng)過優(yōu)化的詳細(xì)設(shè)計流程，設(shè)計準(zhǔn)則庫向工程師提供各種設(shè)計準(zhǔn)則，標(biāo)準(zhǔn)圖形庫可以向工程師提供各種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖例。
整個設(shè)計是項目的形式來組織的，首先是從嵌入 UG 中的智能模塊開始的，即初始化項目；接著就是導(dǎo)入工藝數(shù)型，將其加入到項目中去；接著調(diào)用模架的智能模型，自動生成裝配模架；根據(jù)設(shè)計向?qū)硇薷哪＜苁怪m應(yīng)工藝型；接著插入一些標(biāo)準(zhǔn)件與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；根據(jù)設(shè)計向?qū)нM(jìn)行其它某些結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
2 汽車覆蓋件拉延模智能化設(shè)計向?qū)到y(tǒng)
智能設(shè)計模塊：設(shè)計向?qū)У闹饕δ苁且龑?dǎo)與協(xié)助設(shè)計工程師進(jìn)行設(shè)計，使工程師不但知道怎樣設(shè)計即 Know-What，而且知道為什么這樣設(shè)計即 Know-Why。
拉延模結(jié)構(gòu)設(shè)計總的原則要求： 平面圖的作法：為了設(shè)計的順利進(jìn)行，下模與壓邊圈一起進(jìn)行并行設(shè)計，再將壓邊圈移出，之后再將壓邊圈鏡像的得到上模。主剖面的作法：剖面位置一般平行于 X 軸且在制件中心附近，其主要表達(dá)的內(nèi)容有：模具導(dǎo)向、導(dǎo)腿、氣頂、調(diào)壓墊、模具高度與擋料板。 一般剖視：一般平行于 Y 軸，位置在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地方，需表達(dá)出前后擋料板、壓板槽等。 向視：表達(dá)導(dǎo)腿、起重棒、翻轉(zhuǎn)套等。局部向視：當(dāng)工件起伏比較大的時候應(yīng)有局部向視圖，表達(dá)出壓料面、調(diào)墊、檔料板及壓邊圈及上模之間的關(guān)系，尤其是在高度方向。
設(shè)計流程如下：（1）[下型]取出拉深工藝型，提取出坯料線與分模線；（2）[下型]根據(jù)分模線確定凸模芯；（3）[下型]根據(jù)凸模、壓邊圈及工作臺確定氣頂孔及模具中心；① 根據(jù)工作臺（機(jī)床下底面）、壓邊圈附型區(qū)及分模線選定氣頂孔，② 根據(jù)氣孔來確定模具中心；（4) [下型]根據(jù)凸模芯與氣頂孔來決定導(dǎo)板，是采用內(nèi)導(dǎo)向還是外導(dǎo)向，① 確定凸模與壓邊圈之間的導(dǎo)板及其位置導(dǎo)板，② 根據(jù)導(dǎo)板確定壓邊圈上的隨行筋的立壁；（5) 如果工件起伏比較大，就應(yīng)該做出向視圖，以確定工件的縱向變化，階梯或傾斜；（6) [下型]由坯料線確定仿型區(qū)，由仿型區(qū)確定調(diào)壓墊，再決定導(dǎo)向方式，從而基本確定壓邊圈的外形輪廓；（7）[下型]確定下模的基本輪廓，① 確定下模的寬，要求能保證壓板槽能放下，再選定壓板槽的位置，②根據(jù)壓板槽再次調(diào)節(jié)壓邊圈與下模的長度；（8）[下型]分離下模與壓邊圈；（9）[上型]由壓邊圈鏡像出上模輪廓結(jié)構(gòu)；（10）將上下型其進(jìn)行完善并挖空。
剖面的典型畫法如下：（1) 由工藝型產(chǎn)生縱切線；（2) 在將縱切線偏置出凸模、凹模與壓邊圈；（3) 工藝型確定行程，再由行程確定導(dǎo)板的位置及長度；（4) 由導(dǎo)板確定壓邊圈的厚度；（5) 再由閉合高度，壓邊圈的厚度來確定上模頂部與下模底部的位置。
設(shè)計向?qū)е饕扇糠纸M成，第一部分是拉延模的結(jié)構(gòu)設(shè)計流程，第二部分是拉延模結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則，第三部分是基于 B/S 結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件示例管理系統(tǒng)。拉延模結(jié)構(gòu)設(shè)計流程是向工程師完整的展示一個設(shè)計流程；并提供給設(shè)計工程師相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計圖例，讓工程師可以快捷的找到所需要的知識；標(biāo)準(zhǔn)件管理系統(tǒng)也是提供給工程師標(biāo)準(zhǔn)件圖例，并且工程師可以在客戶端進(jìn)行動態(tài)瀏覽、插入與刪除。
【參考文獻(xiàn)】
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［2］黃勇，鄭金橋，王義林等.知識驅(qū)動的覆蓋件模具拉深工序件設(shè)計.CAD/CAM與制造業(yè)信息化, 2003
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