级进模自动设计的智能系统(共12页)

1、 级进模自动设计(shj)的智能系统摘要(zhiyo)：这篇论文阐述了一种智能系统AUTOPROMOD，该系统是为级进模的自动设计而开发(kif)的。这种系统利用AutoCAD 和 AutoLISP自动设计模具元件和装配。该系统包含八个单元，分别是DBMOD, STRPRMOD, BPMOD, PPMOD, BBDSMOD, TBDSMOD, BDAMOD 和 TDAMOD。这些系统利用KBS单元串联工作，KBS是用来设计级进模元件的系统，用户可用该系统对条状布局建立模型，然后利用KBS单元运行中产生的输出数据进行级进模的自动设计。文中用一个具体例子来说明该系统的用途。该系统的主要特点是其设施

2、的衔接与造型模具设计。一个半懂甚至不懂的工人都可以利用该系统产生模具的零件图和装配图。系统单元在一台含有AUTOCAD软件的PC机上就可实现。因此，它的廉价性适合于小型或中性冲压工厂。关键字：级进模 自动建模 知识系统 冲压产业1、引言：级进模零件和装配的自动设计仍是金属板料工业想迫切实现的目标。对模具零件和装配进行手工绘图，不仅浪费时间，单调乏味，易犯错误，而且很难编辑或修改。在级进模设计的过程中，一些计算机辅助模具设计系统对建模和分析都有很大帮助，但是获得级进模零件的最终图纸还需要人的专业知识。近年来，一些软件如CADFANUCAUTOTROLIDEASCATIAPRO-E等都被用来改善级

3、进模设计过程中出现的困难。她们的本质基本上是相通的，并且只能用来帮助模具设计者提高生产率，它们中大部分都是通用的。很多商业软件像PRESCADLIFECADV6PRODESIGN等在市场中都可获得。但是只有有经验的模具设计者才能用这些软件完成最终设计，包括模具零件的建模。此外，安装这些系统需要高额的费用，让许多小中型企业望而却步，发展中国家尤甚。另外，这些系统没有模具设计者的经验知识，因此，迫切需要一种廉价的智能系统来实现级进模的自动设计。AUTOLISP和AUTOCAD的结合为研发这种系统提供了机遇。目前的调查工作显示，一种叫AUTPROMOD的系统软件已经开发出来，用来在AUTOCAD的绘

4、图编辑中，设计级进模零件和装配。这种系统已经用AUTOLISP语言编程，并且能被下载到AUTOCAD的快捷区。该系统可以从KBS单元运行产生的各种数据文档中自动调出模具零件的尺寸。2、级进模设计2、1胚料排样建模级进模排样建模就是安排操作布局，然后决定所需工作台数目。用户先在AUTOCAD的绘图编辑处进行建模。排样通常由图形的几何特征、尺寸公差、备用刃口边缘的方向和其他的技术要求来控制。这一系列操作和操作的细节都必须非常小心，以确保设计将产生良好的钣金件而无生产或维修问题。通常情况下，排开始 DBMOD单 元DBLCOCK.DAT数据文档WBDMOD 绘图文件模具组件视图STRPR.DAT数据

5、文档.STRPMOD图纸文档STRPRMOD单 元单 元BPDIM.DAT数据文档WSPTRPROD绘图文件分馏柱塔板视图FSTNR.DAT数据文档BPMOD单 元WBPMOD绘图文件后部金属板视图PPDIM.DAT数据文档PPMOD单 元WPPMOD绘图文件冲压金属板视图用户 界面DSSEL.DAT数据文档BBDSMOD单 元DSDIM.DAT数据文档WBBDSMOD绘图文件下支撑板视图用户 TBDSMOD单 元WTBDSMOD绘图文件上支撑板视图BDAMOD单 元底部组件视图TDAMOD单 元顶部组件视图结 束样没有独一无二的最好的方法，但是有一些惯常的做法可以用来(yn li)指导排样建

6、模设计。在级进模上冲压金属毛胚设计时，有一些很重要的常规要考虑，具体内容如下：不直接(zhji)影响最后产品形状的操作如切边或裁边应安排在第一步。如果在金属板料上有合适的孔，那么这些孔应该用来定位，否则要根据工艺过程引入额外的定位孔，冲压这些定位孔应放在第一步或裁切之后(zhhu)。定位在级进模拍样设计中是一项很重要的要素。金属板料在每一个工作台上都要精确定位，以确保操作在合适位置进行。如果孔在紧密相连而功能上不相关的话，冲孔可能会分配到多个工部中。具有高度精确定位要求的孔应在同一工作台上冲压。裂缝或突起物不应出现在模具上，否则会引起零件断裂。如果空白的形状很复杂，那么通过规划空白的所有最高点

7、到板料的垂直边缘，使其分解成简单部分。闲置工作台要充分利用，以避免冲压拥堵，一个附加的好处就是将来的工程变化可以低价合并。弯曲应安排在最后一或在分离工序前，其它板料也要如此安排。最后分离或清除操作，还用被用作半定位的孔也要安排。10、要用足够厚的板料以提供足够的强度。11、最后，设计要使零件和碎屑的排放没有干涉。2.2 金属部件设计级进模金属元件设计需要模具尺寸数据，模具规格，分馏柱塔板，冲压金属板，后部金属板。为了进行自动设计，存储在各种输出数据文档中的预选尺寸都可使用。这些数据应该在KBS运行过程中产生，根据部分数据和排样模型金属部件命名为模具胚料，剥离器、凸模接头支撑板和夹紧元件的最小尺

8、寸都应该确定，最接近的搭配尺寸可在数据库中寻找到。一般来讲，模孔的正偏差和冲床的负偏差可允许达到工作误差的4%。AUTOCAD的绘图指令如直线、圆、切线、层等都可用来设计级进模的金属元件。更深层的设计需要调用存储在文件中的排样，并把它插入到设计图中。2.3 级进模模具设计级进模模具包括配有导板和导管的上模座和下模座。在选择模具过程中，要考虑部件数量，工件尺寸公差，冲床和模具之间的偏差，导板和套管之间的偏差。模具有标准件，并且各种底板类型的都有。选择模具的主要步骤(bzhu)是决定模具的DSDIM.DAT数据文档开 始在AUTOCAD快捷区域输入BDAMOD命令DSSEL.DAT数据文档删除AU

9、TOCAD绘图编辑区内以前存在的图纸在两个支柱上定位参考点，然后插入底模和分馏柱塔板的通用群组模具组件有四个导向支柱 否 是在四个支柱上定位参考点，然后插入底模和分馏柱塔板的通用群组WBBDSMOD绘图文档WDBMOD绘图文件WSTRPRMOD绘图文档在AUTOCAD绘图编辑区为底部模具装配建模BDAMOD绘图文档结 束 BDAMOD单元(dnyun)执行流程图DSDIM.DAT数据文档开 始在AUTOCAD快捷区域输入TDAMOD命令DSSEL.DAT数据文档删除AUTOCAD绘图编辑区内以前存在的图纸在两个支柱上定位参考点，然后插入支承板和凸模接头的通用群组模具组件有四个导向支柱 否 是在

10、四个支柱上定位参考点，然后插入支承板和凸模接头的通用群组WTBDSMOD绘图文档WPPMOD绘图文件WBPMOD绘图文档在AUTOCAD绘图编辑区为顶部模具装配建模TDAMOD绘图文档结 束 TDAMOD单元(dnyun)执行流程图类型、选择模具区域和模具的支撑物体。为了自动设计模具，模具上下长枕垫的尺寸数据(shj)、导向支柱的直径和导向管的尺寸都可使用。3、AUTOPROMOD智能(zh nn)系统构想在AUTOCAD的绘图编辑器中，为了级进模零件和装配的自动设计，一项智能系统AUTOPROMOD已经开发出来了。这种设计系统与早些被开发的KBS并行工作。开发KBS单元的专业知识是通过模具设

11、计手册、工业手册、技术报告、有丰富经验的级进模设计者和刀具生产者收集的。这些获得的每个单元的知识通过分析做成IF-THEN的形式列成表格。这些生产规则框架已被级进模设计专家和刀具生产者证实了。同时，它们已用AUTOLISP语言编码。这些生产规则和单元的知识已通过机械参考书联系起来了。这个单元总共包括800多项生产规则它的输出包括模具元件的类型和合理尺寸。这些元件有模具胚料、模具标准件、分馏柱塔板、冲床、凸模接头、模具紧固件。单元设置4%的工作误差，正如模孔的正偏差和冲床的负偏差一样。这个单元的建议它会自动存储在不同的输出数据文件中，而这些数据在AUTOPROMOD运行过程中可以自动调用。AUT

12、OPROMOD系统由八部分组成，分别是DBMOD.STRPMOD.BPMOD.PPMOD.BBDSMOD.TBDSMOD.BDAMOD和TDAMOD。这些系统单元用AUTOLISP语言编码，并能下载到AUTOCAD的快捷区。这些系统的运行通过图一来展示。DBMOD单元用来自动设计模具胚料，它用来模具胚料和紧固件的尺寸。DBMOD单元擦除AUTOCAD绘图编辑器中以前的图样，然后设置屏幕和尺寸规格来设计模具胚料。接下来，它会计算凹摸顶视图和前视图的拐角，然后在模具上找到螺栓和销孔的位置。为了绘制模具的主视图，AUTOCAD的指令如直线、圆、层等都可调用。同时，它会在模具的合适位置上插入来自PTR

13、PMOD绘图文件的排样，并且自动保存模具的顶视图和前视图，命名为WDBMODD,以便在装配设计中再使用。下一个系统单元STRPMOD是用来自动设计分馏柱塔板的，它从数据文档STPR.DAT和FSTNR.DAT中分别读取分馏柱塔板和紧固件的尺寸。接下来的步骤跟DBMOD单元相同。分馏柱塔板的正视图一WSTRPRMOD为名自动保存。BPMOD单元调用BPDIM.DAT和FSTNR.DAT数据文档，BPDIM.DAT文档中有支撑板的合适尺寸。支撑板的正视图是BPMOD单元产生的，命名为WBPMOD后自动保存。下一个单元PPMOD可以设计凸模接头，它从PPDIM.DAT数据文档中读取凸模接头的尺寸。该

14、单元输出地凸模接头的零件图命名为WPP.MOD,并自动保存。BBDSMOD和TBDSMOD两个单元是为设计级进模模具的上支承(zh chn)板和下支承板而开发的，它们都从DSDIM.DAT和FSTNR.DAT数据文档中调用数据。DSDIM.DAT数据文档中包含模具的详细尺寸，而DSSEL.DAT中包含模具类型。下支承板的零件图是BBDSMOD单元产生的，并以WBBDSMOD命名自动保存。同样，上支撑板的零件图是TBDSMOD单元产生的，以WTBDSMOD为名自动保存，它们在模具(mj)装配过程中都可调用(dioyng)。BDAMOD单元是为设计级进模组件底部部分而开发的。该单元执行过程通过流程

15、图二来展示它用来读取DSDIM.DAT和DSSEL.DAT数据文档。根据模具类型，它计算出参考点，以便插入底模和分馏柱塔板的通用群组。接下来，它会在计算出的参考点上插入与下支承板相对应的底模和分馏柱塔板的通用群组。底部模具组件的正视图完成以后以BDAMOD为名自动保存。TDAMOD单元用来设计级进模组件的顶部部分，该部分的执行过程通过流程图三来描述。与前一个单元相类似，它调用模具的详细尺寸和类型的数据文档。接下来，它会调用上支承板，然后在计算出的参考点处插入支承板和凸模接头的通用组件，模具顶部组件的正视图自动保存为TDAMOD.4.实例现在的AUTOPROMOD智能设计系统在AUTOCAD的绘

16、图编辑器中自动生成级进模的底模、分馏柱塔板、支承板、凸模接头、下支承板、上支承板、底部组件和顶部组件的正视图。用户还可以通过分别编辑模具元件的数据库或用AUTOCAD指令来修改这些零件图。在图四中，通过考虑一个真实级进模设计和装配中出现的问题来测试该系统。图四 实例(shl)零件（材料黄铜，厚度0.6mm）图512中图五 DBMOD单元设计(shj)模具 图六STRPRMOD单元(dnyun)设计的分 塔板的俯视图和正视图 馏柱组件(z jin)的俯视图和正视图 图七BPMOD单元(dnyun)设计的凸模接头 图八PPMOD单元(dnyun)设计的冲 的俯视图和正视图 床的俯视图和正视图图九B

17、BDSMOD底部支撑(zh chng)板的俯视图和正视图图十TBDSMOD单元设计的顶部(dn b)支撑板的俯视图和正视图图十一(ShY)BDAMOD单元设计的底部组件的俯视图和正视图图十二TDAMOD单元设计的顶部(dn b)组件的俯视图和正视图展示(zhnsh)的各零件的正视图是该系统单元自动产生的，并且这些零件图已得到富有经验的模具设计者的证实和冲压(chngy)企业像M/S IndoAsian Fuse Gear Limited,Murthal,Haryana,India中设计(shj)者设计的很相似。实例中给出的级进模自动设计和装配与手工设计或用AUTOCAD软件设计相比用时很少。该系统的显著特点是它的廉价性和模具自动设计和装配过程的不断变化的设计要求的可交流性，其他单元也可以满足冲压企业。5、结论开发设计的AUTOPROMOD智能系统能够在AUTOCAD的绘图编辑器中自动产生模具零件和专配的正视图。它与KBS单元并行工作。其它单元已用AUTOLISP语言编程，并可以下载到AUTOCAD的快捷区域。它还可以输出模具零件和装配的二维视图。该系统的应用已通过例子展示出来，与市场上现售的商业软件相比该系统具有灵活性、应用廉价性和高效性，是中小型企业的不错选择。由于模具设计者的经验知识已存入系统内部，所以，一个没有技术或半熟练的工人都能轻易的