一种智能钣金冲裁模设计系统的开发

第1页共8页译者：谢高明（注：本译文仅供参考，如有错误自行修正）一种智能钣金冲裁模设计系统的开发H.M.A.Hussein,A.F.Barakat,L.A.AbdelLatif,JoshuaF.Wang工具、模具设计部门,埃及公司Ghabbour,埃及；机械及生产部门,Helwan大学,埃及,机械设计部门，Helwan大学Mataria工程学院，埃及。大连TLD机械制造有限公司，大连，中华人民共和国PC116300摘要冲裁模的设计,在制造业中钣金零件的制造被认为是重要的部分,因为当它被作为单工位模具时，它是所有其他种类的钣金模具的第一阶段。事实上，不完整的研究工作已在批量处理冲裁模。在这篇文章中,一种开发的智能系统提出了板料冲裁模的方法。在这项工作的核心技术中,涉及了计算机辅助分类基础上的钣金零件的形状的板料冲裁模具。一、介绍冲裁级进模的设计被视为在世界汽车工业的重要工具。产品的精度和复杂性主要依靠精确的设计和制造的模具本身。精确的模具设计取决于经验和科学，经过几年模具设计专家努力和保护的集合。模具设计依靠大量的因素及参数；这个领域的专家,因此被描绘成一个很有价值的的工厂成员。这些专家可能自然死亡,退休或离开工作。自1980年以来的一个新趋势已经出现了建立知识库、冲压模具的设计和制造,以这样的方式,被称为“专家系统”。作为一种关键冲裁模代表了所有其他种类的开关用于转换单金属模具。大部分的板料成形取决于模具，必须从冲裁模开始。这使得冲裁模成为工具车间里面的瓶颈。相比级进模模具，冲裁模拥有更广泛的应用。然而,级进模相比冲裁模模具在过去得到更多的关注。大多数研究人员开始尽可能的将冲裁模移入级进模和其他种类的模具，没有找到一个最终解决方案而引进冲裁模。在这项研究中，一个新的类别的立场来看。落料模类型分为两大类:固定和移动式。每个类别可以根据大小分成小、中、大、中、大型、特大型和特别的外形尺寸。每一个尺寸都有它自己的设计过程中,基于组件的添加和移除在其分类的骨架。在过去的研究,建立了描述某一特定尺寸的冲裁模。H.S.Ismail[1]为例在1993年构建了计算机辅助Press-Tool设计”CAPTD”。它涉及了小型冲裁模如图1a.K.W.Wong[2]，在1992年提出一种称为BECAM的代码，适用于中等大小的模第2页共8页具图1b.R.Singh[4]实施了一个特别的程序称为AUDIEDR在2003年，它适用于中小型模具，图1c其它的像H.M.A.Hussein[5]的用于构建JUPITER’99只有中-大尺冲裁模，图1d较少的人员处理大型模具,如来自日本的k.Yonemasu和T.Tamura[6]及来自德国的H.Noack[7]。先前的系统将会在每只适用于某一特定范围的大小被忽视那部分。如果它是应用与其它尺寸,小或更大,它将结果是“错误的设计”。这意味着一种短缺的哲学是用于构建通用软件。事实上,优化设计是一种找出最合适的尺寸模具的工具。计算机辅助选择模具类型,在任何的研究工作前引导型精密的最优解的问题没有被讨论的。它可能是第一次研究了这个主意。必须指出的是,这一研究能完成一个完全自动化的模具设计方案基于专家系统的方法。在这篇文章中,确定最优尺寸的精密模具将被讨论从技术角度出发。板料零件的部分将被分析通过利用新的方法，比如(RBR)规则基础推理。这将被视为最合适的方法来解决这个问题。输入参数的钣金零件主要的数据是“厚度、直径、长度、宽度、长度、面积”的轮廓,精度要求的数量,及配件。输出数据只是一个数字数字代表了优化设计的代码。该系统包括60个案例,从实际的实际模具设计数据在埃及著名汽车公司和Ghabbour纳赛尔表示汽车公司(公司)。该系统包括60个案例,从实际的实际模具设计数据在埃及著名汽车公司（Nasr汽车公司和Ghabbour公司)。二、钣金零件的主要因素第3页共8页提到的钣金零件的参数将描述的主要缺陷和限制和帮助我们选择一个最佳的设计和尺寸。这个部分包括孔或弯曲将在我们的研究之外。㈠厚度这个厚度可以看作是第一个参数的检查，它是控制开关，它帮助选择模具的主要结构。以下统计表格RBR向我们展示了如何区分模具类型基于带的厚度。规则的信噪比前提结论1厚度（1-6mm）用冲裁模和固定脱模机2厚度（0.5-1mm）用冲裁模和移动脱模机㈡外形长度第二个参数来检查是外形的长度。它引导到最佳大小的滑块形状的模具。模具滑块是冲裁模控制的主要部分。这个问题就是轮廓长度不可以导致模具滑块正确。为一个特定的轮廓长度可以有无数的形状。这些不同的部分的轮廓形状(分享的长度和不同尺寸）设计指导模具的形状。为了简化问题，我们将合并尺寸参数之间的长度和轮廓以选择参数的模具滑块的优化设计。㈢主要的尺寸(长度和宽度)或直径由于金属板料零件可以有不同的形状，它跟大家分享大约相同的范围。然后,外形长度参数本身并不会导致最优模具滑块的形状。图2,显示为4例部分有大致相同周长及不同部分的形状。每个零件外形都有其自身的模具滑块设计。这个尺寸与周边指南来选择最优模具滑块的形状。图2不同的形状相同周长的长度为了简化问题,轮廓形状的空白部分长度除以翻译成直径的价值为3.14。实证关系表径之间以及与之相对应的模具设计,并给出了形状如表1和2。第4页共8页表1冲裁模案例--固定汽式前提结论直径达100毫米选取小尺寸模具（D01的），插入或圆形模座中小型模具尺寸（D02型），插入模座矩形基础上，加工的成本。直径（100至150）毫米选择中等尺寸模具（D03的）。在D01的，D02型和D03的案例如果部分长度或部分的宽度直径选择中大型尺寸模具（D04）。在D01的，D02型和D03的案例如果零件的形状，包括关键区域。选择中大型尺寸模具（D07）的喷射器。直径（150至250）选择大尺寸模具（D05）。模具2列集的，开模，模具块分割直径超过250毫米。选择超大型尺寸模具（D06）。模具，顶针集4纵队，分割模具块。如果每部分的长度宽度小于0.33，如果轮廓长度大于250mm更多。如果部分厚度（3至6）毫米选择大尺寸模具（D05）。表2冲裁模案例--移动汽式直径100毫米。选择小尺寸模具（药剂），插入或圆形模座中小型模具尺寸（D09），插入座矩形模具，成本的基础上加工。直径(100至150)毫米。选择中等尺寸模具（D10的）。在个案的D01的，D02型和D03的）如果部分的长度或部分的宽度直径选择中大型尺寸模具（D11中）。在个案的D01的，D02型和D03的）如果零件的形状，包括关键区域。选择中大型尺寸模具（D14在进行）的推杆。直径（150至250）选择大尺寸模具（D12的）。模具2列集的，开模，模具块分割，直径超过250毫米，厚度（0.25到1）毫选择超大型尺寸模具（D13号）。第5页共8页米。模具为4列，喷射器，分割模座集。㈣面积：面积同周长联系在一起，它可以帮助但只有在解决了冲裁模板材的利用率问题情况下。冲裁模的自动设计专家系统方法为基础的方案的结果见表3。在这里，四个固定落料模类型案件集中。三、结果与模座设计模具块形状测定是在冲裁模设计的重要任务。每个模具结构的基础上模座而这又是基于空白部分的形状和尺寸。模具的其他组成部分的构造参数化的基础上是模座形状。管芯块CAPTD[1]使用的设计理念主要取决于归类为小模座周长为100毫米-固定剥型落料模，（D01的）。伊斯梅尔[1]使用插入模型包围板材的空白部分。模具组件的构造，然后参考如图3a所示。在木星的[5]利用模座主要依赖思想，从100到150毫米的周长，模具和99种被列为中大尺寸固定气式。侯赛因[5]确定的最外层部分的空白点，并把它划分线，圆弧和点。模座利润率安全包围的空白部分的形状，如图所示3B的。图3显示了如何钣金零件的形状会影响模座外形设计。四、结论本文提出了一种新方法的系统方法为专家选择、使用最佳类型的冲裁模具。知识基础是建立在规则之上，而规则是基于我们的工厂经验。这提供了一个完整的解决方案落料模部分里面有没有的漏洞。目前的工作是大多数钣金部分的漏洞必须通过增加更多的复杂的规则扩展。第6页共8页参考文献H.S.Ismail,K.Huang和K.K.B.Hon,CAPTD，CAPTD：一种低成本的计算机辅助设计系统集成压力机工具设计，IMechE，B部分，207卷nB2，117-127页，1993。K.W.Wong，钣金冲裁模的一种CAD/CAM系统。香港大学硕士论文，1992年。R.Singh和G.S.Sekhon，模具设计和Proc大会，混合软件设计与应用建模模具零部件和模具装配，Proc.Instn.Mech。B部分：J.ofEng.制造。217卷，235-250页，2003。R.Singh和G.S.Sekhon，低成本运营的智能金属薄板系统设计的冲裁模，纸AII6153，2006年公布的Ampt模型，7月30号至8月3号，美国拉斯维加斯，2006S.Kumar,，开发模具智能设计知识库系统的一个进步的贡献，工程和技术学院，MaharshiDayanand大学，Rohtak,Haryana,[印度]，2006。M.G.Shebl,M.I.Ghobrial,,和H.M.AHussein，计算机辅助设计与绘图板料冲裁模。Jupiter’99AinSham大学，科学通报，34卷，第4章，611-624页。1999年十二月。K.Yonemasu,和T.Tamura，“计算机辅助设计系统，大型及精密模具（日语），报告，72th，日本symp，可塑性高新技术。59–64页，1980。H.Noack，“CAD技术在金属板材下料系统在2D模具。”首届全部22个印第安纳州国际制造工艺设计及研究会议（22AIMTDR），21-23次），253–258页，2006年12月，IIT-Roorke。H.M.A.Hussein,M.I.Ghobrial,，“计算机辅助设计系统的板材冲裁模具的三维”第三届印第安纳州国际制造工艺设计及研究会议，依靠先进的成型和模具制造技术研讨会，（AFDM-2006），纸T2B-5，4-6，2006年9月，釜山，韩国。L.A.AbdEllatif,M.I.Etman,A.F.Barakat,和H.M.A.Hussein,，计算机技术在钣金冲裁模具计算机辅助设计，第四艾Assiut大学诠释机械工程的先进技术用于工业（MEATIP-4）造纸MMP22，252-261页，Assuit，埃及，2006十二12-14号。H.M.A.Hussein，“计算机辅助切割金属板材冲裁模模拟。”制造科学与技术国际会议上，（ICOMAST-2006），八月28-30号，Melaka，Malaysia，299-302页，636页，2006。第7页共8页第8页共8页表3固定冲裁模的种模具尺寸D01D02D03D04零部件模具坯料凹模座凸模凸模座模板推板导架模架俯视图底视图