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編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文翻譯 （譯文） 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 覃 珊 學(xué) 號(hào)： 1000110118 指導(dǎo)教師單位： 機(jī)電工程學(xué)院 姓 名： 蔣占四 職 稱(chēng)： 副教授 2014年 3 月 1 日 桂林電子科技大學(xué)英文翻譯譯文 13 鈑金在級(jí)進(jìn)模中的工步排樣設(shè)計(jì)自動(dòng)化 摘 要 工步排樣設(shè)計(jì)在鈑金級(jí)進(jìn)模規(guī)劃進(jìn)程當(dāng)中是一個(gè)重要步驟。它是一種依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)執(zhí)行的工作，工步排樣質(zhì)量很大程度上取決于模具設(shè)計(jì)師的知識(shí)和技能。本文提出了一種工步排樣設(shè)計(jì)自動(dòng)化過(guò)程的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是使用趨向人工智能（AI）生產(chǎn)規(guī)則的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)。它包括專(zhuān)家向用戶(hù)建議的六大模塊：識(shí)別金屬板操作，排序操作，選擇適當(dāng)?shù)南驅(qū)Х桨?，工位?shù)，分階段對(duì)級(jí)進(jìn)模的操作和選擇適當(dāng)尺寸的條狀胚料。最后，工步排樣系統(tǒng)模塊自動(dòng)在A(yíng)utoCAD繪圖編輯器上利用其他模塊的輸出數(shù)據(jù)文件。系統(tǒng)的有效性通過(guò)一個(gè)工業(yè)組件的例子演示，該系統(tǒng)靈活且成本低。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；工步排樣設(shè)計(jì)；鈑金加工；級(jí)進(jìn)模；專(zhuān)家系統(tǒng) 1 介紹 工步排樣設(shè)計(jì)在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)規(guī)劃階段當(dāng)中作為一個(gè)極具重要性的生產(chǎn)力，模具的精度、成本和質(zhì)量主要取決于工步排樣（Tor et al ,.2005）。傳統(tǒng)的工步排樣設(shè)計(jì)是手工的，且需依靠豐富的經(jīng)驗(yàn)完成，因此單調(diào)乏味，耗時(shí)且容易出錯(cuò)（Li et al.,2002;ridha,2003）。40年前工步排樣的問(wèn)題都是手工解決的，即通過(guò)操作硬紙板切割胚料而獲得一個(gè)好的排樣。這個(gè)試錯(cuò)過(guò)程獲得合適且最大材料利用率的工步排樣，仍然被使用在全世界的的大多數(shù)規(guī)模小、甚至在一些中等規(guī)模鈑金行業(yè)中。工步排樣的質(zhì)量通常利用于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的傳統(tǒng)方法而達(dá)到。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）系統(tǒng)的出現(xiàn)大約在三十年前，工步排樣設(shè)計(jì)的過(guò)程變得更加容易，更換模具的設(shè)計(jì)從幾天減少到幾小時(shí)。然而，訓(xùn)練有素和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師仍然需要操作這些CAD系統(tǒng)。工步排樣設(shè)計(jì)中的大多數(shù)CAD應(yīng)用的主要目的是通過(guò)旋轉(zhuǎn)和盡可能緊湊地布置胚料余料從而實(shí)現(xiàn)更高的材料利用率。然而，最大限度的節(jié)省材料的工步排樣并不一定是最好的，事實(shí)上沖模結(jié)構(gòu)可能會(huì)變得更加復(fù)雜，這使得節(jié)省材料的經(jīng)濟(jì)性有所抵消，除非需要生產(chǎn)大量的零部件。該系統(tǒng)由Schaffer(1971)于1971年發(fā)表的關(guān)于在懸臂式模具測(cè)試中由于彎矩產(chǎn)生的壓力的計(jì)算報(bào)告中提出的。如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)力水平高于模具鋼材料的屈服應(yīng)力，然后系統(tǒng)將會(huì)分配幾個(gè)階段進(jìn)行切割操作從而使壓力保持在合理的限制范圍內(nèi)。系統(tǒng)的限制之一是，它不提供任何重要的復(fù)雜模具和沖壓機(jī)分段操作。Adachi et al（1983）為級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)集成化的CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)輸出也包括了一代級(jí)進(jìn)模工步排樣。但是用戶(hù)必須自己指定獲得工步排樣的操作順序。Nee（1984a,b, 1985）發(fā)表了一些關(guān)于沖壓能力分析的實(shí)驗(yàn)方案，盤(pán)繞狀或帶狀胚料的使用和成本因素的考慮是為了解決最優(yōu)設(shè)計(jì)排樣和金屬板和沖壓件余料間的嵌套問(wèn)題。他所有的工作集中在通用工步排樣設(shè)計(jì)過(guò)程和不涉及其他沖壓操作的專(zhuān)家規(guī)則，如沖孔、彎曲、成形等。該系統(tǒng)是由Duffy和Sun (1991) 研制的以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)方法來(lái)生成用于連續(xù)沖壓模的工步排樣。該系統(tǒng)在IDL中實(shí)現(xiàn)，是一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)語(yǔ)言。該系統(tǒng)有生成工步排樣性能；然而，它還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，其功能在現(xiàn)實(shí)生活中沒(méi)有測(cè)試。由Prasad和somasundaram（1992）研發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CADDS）中同樣也有一個(gè)的關(guān)于級(jí)進(jìn)模工步排樣模塊。在這個(gè)模塊中，根據(jù)輸入的參數(shù)選擇模具型號(hào)。如果選中的模具是連續(xù)的，帶料開(kāi)發(fā)是隨后根據(jù)規(guī)定納入工步排樣模塊的。但是系統(tǒng)的主要限制是它支持主要的沖裁和沖孔操作。Singh和Sekhon（2001）開(kāi)發(fā)了一種低成本的二維金屬?zèng)_壓排樣建模器。該軟件是基于A(yíng)utoCAD和AutoLISP的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)圓形、多邊形和有彎曲段組件的建模。供選擇的工步排樣也按最優(yōu)生產(chǎn)及檢測(cè)。該系統(tǒng)的主要限制是它只處理單一操作沖壓模具。Kim et al .(2002)用AutoLISP語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)彎曲幾個(gè)因素的考慮和采用模糊理論，電器產(chǎn)品確定了復(fù)雜沖孔和彎曲操作的工藝順序。通過(guò)構(gòu)建模糊矩陣，并結(jié)合模糊推理的幾個(gè)規(guī)則，計(jì)算出模糊關(guān)系值和確定最佳彎曲度。該系統(tǒng)的工步排樣模塊能夠進(jìn)行3D電子產(chǎn)品的彎曲和沖孔操作。這個(gè)系統(tǒng)的主要限制是它在級(jí)進(jìn)模上只能進(jìn)行彎曲和沖孔操作。Venkata Rao （2004）提出了一個(gè)工步排樣金屬模具沖壓工作有關(guān)的選擇過(guò)程。這個(gè)過(guò)程基于層次分析法（AHP）。但是，開(kāi)發(fā)過(guò)程只適用于簡(jiǎn)單的落料和沖孔模。Chu et al .（2004）提出了一個(gè)在連續(xù)沖壓模的設(shè)計(jì)中能夠生成一個(gè)自動(dòng)沖壓順序的數(shù)學(xué)技術(shù)。圖1用于表示一個(gè)沖壓件并定義其沖壓特征之間的關(guān)系。該圖通過(guò)使用聚類(lèi)算法劃分出相互獨(dú)立的頂點(diǎn)。最后，簇集的進(jìn)行排序，得到工位數(shù)最終序列。該系統(tǒng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)軟件的完善和發(fā)展仍在進(jìn)行中，而且必須針對(duì)實(shí)際工業(yè)中具有不同形狀的鈑金件進(jìn)行測(cè)試。 上述文章綜述顯示，只有少數(shù)的研究和開(kāi)發(fā)工作在鈑金在級(jí)進(jìn)模沖工步排樣設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域得到實(shí)現(xiàn)。大部分工作都集中在金屬板落料沖孔操作的工藝規(guī)劃上。一些商業(yè)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)可以協(xié)助模具設(shè)計(jì)師，但這些僅是有限的簡(jiǎn)單計(jì)算，帶嵌套、檢索目錄數(shù)據(jù)和編制標(biāo)準(zhǔn)模組件的數(shù)據(jù)庫(kù)，并沒(méi)有直接解決工步排樣設(shè)計(jì)的問(wèn)題。依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)再加上模具設(shè)計(jì)師在沖壓行業(yè)的流動(dòng)給世界各地的鈑金行業(yè)造成很多的不便。因此，獲得一個(gè)擁有模具設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)及知識(shí)的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)是必不可少的，這樣的系統(tǒng)可以保留并適當(dāng)運(yùn)用于未來(lái)的應(yīng)用和發(fā)展。盡管一些專(zhuān)家系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了模具設(shè)計(jì)區(qū)域，但是大部分的研究工作都集中在嵌套和金屬板料成形和變形的工藝設(shè)計(jì)上。沒(méi)有特定的為解決級(jí)進(jìn)模工步排樣的設(shè)計(jì)問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。為提高生產(chǎn)力和建立計(jì)算機(jī)集成制造環(huán)境，工步排樣設(shè)計(jì)自動(dòng)建模至關(guān)重要的。本文所闡釋的開(kāi)發(fā)工作的目的主要專(zhuān)注于使用基本規(guī)范的人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)的工步排樣自動(dòng)化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)在個(gè)人計(jì)算機(jī)自動(dòng)化桌面的AutoCAD 2004軟件中以及和設(shè)計(jì)在A(yíng)utoCAD的加載區(qū)域被應(yīng)用。 表 1——樣品生產(chǎn)規(guī)則納入該系統(tǒng)樣品 序列號(hào) 如果 那么 1 0.001＜孔、槽或內(nèi)部輪廓切線(xiàn)的最小精度及特性要求≤0.2 沖孔 2 0.001＜外部邊界、輪廓切口的最小精度≤0.2 開(kāi)槽 3 0.001＜完整切割界面最小精度≤0.2 切割、分?jǐn)? 4 要求操作:開(kāi)槽、下料/切斷,穿刺 操作步驟：1、沖孔；2、開(kāi)槽；3、下料/切割 5 工件上孔數(shù)≥2；圓形孔洞直徑≥1.0mm,孔間距≥2倍薄板厚度,孔到工件邊緣的距離≥2倍的薄板厚度,孔的指定公差≥±0.05mm,孔位于工件兩側(cè) 選擇兩個(gè)最大的孔作為測(cè)導(dǎo)向 6 存在可利用于組件上的合適的孔 第一工位：沖孔、檢測(cè) 7 滑塊內(nèi)部到邊緣的最小距離<2倍薄板厚度(但不低于3.0mm)或由設(shè)計(jì)決定 不作任何操作 8 工件操作：開(kāi)槽、沖孔（任意孔數(shù)）、剪切；孔間距及孔到部件邊緣的距離＞2倍薄板厚度 5個(gè)工位數(shù)。首先，工位一，沖孔；第二工位，開(kāi)槽、檢測(cè)；第三工位，沖口加工、檢測(cè)；第四，切斷。 9 薄板厚度≤1.4mm；25＜毛胚輪廓寬度≤75mm；銳邊（沿薄板寬度）存在于垂直薄板移動(dòng)方向 選擇板寬等于毛培輪廓寬度+3.2mm 10 薄板厚度≤0.8mm，毛培長(zhǎng)度＜25mm，銳邊（沿薄板長(zhǎng)度）存在于平行薄板移動(dòng)的方向 選擇進(jìn)給量等于毛培長(zhǎng)度+2.0mm 開(kāi)始 使用AutoCAD 命令 進(jìn)行毛胚的建模 零件的幾何特征 特性 結(jié)束 操作識(shí)別 （模塊OPRPLAN） 操作順序 （模塊OPRSEQ） 分階段操作級(jí)進(jìn)模 （模塊OPRSTAGE） 選擇板寬和進(jìn)料距離 （模塊SWLSEL） 選擇導(dǎo)向方案 （模塊PLTSEL） 工步排樣建模 （模塊STRPLYT） 數(shù)據(jù)文件 SWLSEL DAT 零件數(shù)據(jù)文件 COMP.DAT 數(shù)據(jù)文件 OPRPLAN.DAT 數(shù)據(jù)文件 OPRSEQ.DAT 數(shù)據(jù)文件 OPRSTAGE.DAT 圖 1提出了執(zhí)行系統(tǒng) 2 工步排樣設(shè)計(jì)的建議 級(jí)進(jìn)模工步排樣設(shè)計(jì)是用來(lái)安排操作布局并隨后的決定所需的工位數(shù)。對(duì)于工步排樣設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)師決定零件加工所需的鈑金操作部分、操作排序、試驗(yàn)方法的選擇、所需的工位數(shù)和級(jí)進(jìn)模每個(gè)工位的沖壓操作。工步排樣是由零件的形狀及其技術(shù)要求決定的。它通常是受零件的幾何特征，公差尺寸，尖銳的條料邊緣方向和其他技術(shù)要求支配。工步排樣設(shè)計(jì)中的如何確定一個(gè)合適的沖壓操作序列從而使零件能夠被正確地有效地沖壓是個(gè)重要而困難的一個(gè)步驟。條料的操作順序和每一個(gè)操作細(xì)節(jié)的必須精心研制，以確保設(shè)計(jì)生產(chǎn)出良好的無(wú)生產(chǎn)或維修問(wèn)題的鈑金零件。通常情況下工步排樣設(shè)計(jì)的最佳解決方案并不是唯一的，但某些常見(jiàn)的規(guī)則可以用于指導(dǎo)工步排樣的設(shè)計(jì)。一些常用于工步排樣設(shè)計(jì)的重要規(guī)則通如下: （1）初始操作如切邊或裁剪，不直接影響最終產(chǎn)品的形狀的工序應(yīng)該放在第一階段。 （2）如果有合適的孔可用于鈑金零件上，這些孔應(yīng)該用于向?qū)?，否則應(yīng)根據(jù)級(jí)數(shù)引入外部先導(dǎo)孔。這些導(dǎo)向孔的沖孔加工應(yīng)在第一階段或剪裁階段完成后進(jìn)行。導(dǎo)向孔的位置應(yīng)該總是以最大可能的間隙遠(yuǎn)離帶料的兩側(cè)。這是為了得到最好的定位和帶料的固定，使導(dǎo)向孔在各自的位置導(dǎo)向。 （3）在一個(gè)工位上沖孔，兩個(gè)孔之間的距離必須大于某個(gè)確定值以確保模具強(qiáng)度。如果他們有密切的定位和功能不相關(guān)，沖孔可以分布在幾個(gè)不同的階段 （4）位置精度要求高的孔的應(yīng)該要在一個(gè)工位上沖孔。 （5）一個(gè)模具上不應(yīng)設(shè)計(jì)狹窄的槽和凸出部分，以防止模具發(fā)生斷裂可能。 （6）如果坯件的外部輪廓是復(fù)雜的，則可以把坯料凸出的所有頂點(diǎn)垂直向上到帶材的邊緣，使輪廓分成簡(jiǎn)單的部分。 （7）閑置工位可以用來(lái)避免擁擠的沖頭和模具塊一起。另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，未來(lái)可以用低成本整合工程更改。 （8）彎曲最好應(yīng)該在最后一個(gè)工位或分階段之前完成，并且余下的帶料安排也應(yīng)滿(mǎn)足這樣的要求。 （9）最后，切斷或切邊工序(s)和作為半導(dǎo)向的內(nèi)孔（如果有的話(huà)）應(yīng)該分階段進(jìn)行。 （10）為了提供最大強(qiáng)度的橋梁，應(yīng)該使用足夠?qū)挾鹊臉颉? （11）最后，以這樣的方法設(shè)計(jì)帶料，使組件和擦傷能夠不受干擾地被驅(qū)逐。 導(dǎo)向定位是級(jí)進(jìn)模在工步排樣設(shè)計(jì)中是一個(gè)重要因素。條料必須在每一工位準(zhǔn)確定位，這樣可以在適當(dāng)?shù)奈恢脠?zhí)行操作。選擇導(dǎo)向方案的任務(wù)在工步排樣設(shè)計(jì)流程中應(yīng)被視為相互依存的。一個(gè)工步排樣設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)該支持直接導(dǎo)向，半直接導(dǎo)向和間接導(dǎo)向方案。如果一個(gè)孔是圓形，指定尺寸公差不高，作為定位孔足夠大，不在工件的折疊部分，不太靠近工件的邊緣，且不太靠近工件上的另一個(gè)孔，那么這個(gè)孔被認(rèn)為適合做先導(dǎo)孔。從合適的導(dǎo)孔中，最好的引導(dǎo)孔應(yīng)基于以下的條件優(yōu)先選擇： （1）如果只有一個(gè)孔是可用的，它必須首先考慮。 （2）如果有很多個(gè)孔，那么應(yīng)該檢查這些孔的位置。 （a）如果孔都位于條料進(jìn)給方向的同一方向，那么選擇最靠近工件幾何中心的一個(gè)孔。 （b）如果孔都位于條料進(jìn)給方向的垂直方向，那么選擇兩個(gè)最大的孔（如果直徑相等的），且這兩個(gè)孔的的距離大于兩倍的薄板厚度。 （3）選擇兩個(gè)最大的孔（其直徑在彼此的一個(gè)預(yù)先設(shè)定的百分比），且滿(mǎn)足前面的條件。 保持上述基本原則和建議，就能開(kāi)發(fā)出一個(gè)金屬板在級(jí)進(jìn)模中的工步排樣設(shè)計(jì)自動(dòng)化的專(zhuān)家系統(tǒng)，所提出的系統(tǒng)的簡(jiǎn)要描述如下。 表 2–典型的提示，用戶(hù)的反應(yīng)和專(zhuān)家的建議是在專(zhuān)家系統(tǒng)執(zhí)行例如組件（圖2）的過(guò)程中產(chǎn)生的 提示 示例數(shù)據(jù)輸入 對(duì)用戶(hù)的建議 請(qǐng)輸入薄板材料 黃銅 毛胚模型使用AutoCAD命令 請(qǐng)輸入薄板厚度（mm） 0.6 請(qǐng)輸入OPRPLAN命令 OPRPLAN —— 歡迎來(lái)到OPRPLAN模塊，此開(kāi)發(fā)用于識(shí)別操作 輸入進(jìn)給類(lèi)型 自動(dòng) —— 帶料是否翹曲？ 否 請(qǐng)以問(wèn)卷的形式輸入零件的幾何特征（是/否） 外部邊界或輪廓是否存在小切口或缺口？ 是 —— 是否存在孔或槽或內(nèi)部輪廓切割？ 是 —— 薄板邊緣是否粗糙？ 否 —— 沿著直線(xiàn)軸是否存在彎曲？ 否 —— 是否存在彎曲或成型？ 否 —— 是否要求在毛胚的任一邊完整切割？ 是 以下操作是必需的——開(kāi)槽，沖孔、切斷。請(qǐng)輸入OPRSEQ命令 OPRSEQ —— 歡迎來(lái)OPRSEQ模塊，此模塊的開(kāi)發(fā)是用于識(shí)別操作順序的正確性。操作順序如下：第一，沖孔；第二，開(kāi)槽；第三，切斷。請(qǐng)輸入PLTSEL命令 PLTSEL —— 歡迎來(lái)到PLTSEL模塊，此模塊是用于選擇導(dǎo)向方案 工件上是否存在任何折疊部分？ 否 —— 輸入孔的指定公差 0.05 —— 孔是否位于工件的兩側(cè) 是 選擇工件兩側(cè)上最大的孔作為導(dǎo)向孔，請(qǐng)輸入OPRSTAGE命令 OPRSTAGE —— 歡迎來(lái)到OPRSTAGE模塊，此模塊用于工位數(shù)的確定和級(jí)進(jìn)模的分段操作。請(qǐng)輸入OPRSTAGE1命令 OPRSTAGE1 —— —— 孔與孔之間的中心距是否在±0.05mm范圍？ 是 在同一工位上沖這些孔 工件上外輪廓是否存在復(fù)雜的或薄弱部分 否 —— 內(nèi)部特征邊緣之間的和模塊邊緣最小距離是否＜2.0倍薄板厚度（但不能小于3.00mm）？”R”工件在為來(lái)工程中是否有變更的可能？ 否 請(qǐng)輸入OPRSTAGE2命令 OPRSTAGE2 輸入工件上槽的數(shù)量 2 —— 輸入工件上的孔數(shù) 2 所需的工位數(shù)=5。分段操作的首選：第一工位：沖孔；第二工位：沖孔、開(kāi)槽和導(dǎo)向；第三工位：開(kāi)槽和導(dǎo)向；第四工位:開(kāi)槽和導(dǎo)向；第五工位：切斷。請(qǐng)輸入SWLSEL命令。 SWLSEL —— 歡迎來(lái)到SWLSEL模塊，此模塊用于確定帶鋼寬度和進(jìn)給的距離 輸入毛胚輪廓寬度（mm） 62.0 —— 輸入薄片鋒利的邊緣方向（沿板寬） 垂直于帶材的移動(dòng)方向 選擇帶料寬度=65.2mm 輸入毛胚輪廓長(zhǎng)度（mm） 12.7 —— 輸入移動(dòng)薄板的鋒利的邊緣方向（沿板的長(zhǎng)度） 平行于帶材的移動(dòng)方向 選擇進(jìn)給距離（或間距）=14.7mm，命令請(qǐng)輸入STRPLYT STRPLYT —— 歡迎來(lái)到STRPLYT模塊，此模塊是為工步排樣自動(dòng)建模而開(kāi)發(fā)的 選擇一個(gè)起點(diǎn) (220,100) 系統(tǒng)工步排樣建模在A(yíng)utoCAD的繪圖編輯器上顯示 3 所提出的系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和執(zhí)行 所提出的系統(tǒng)每一模塊的知識(shí)的獲得有各種來(lái)源(Kumar et al .,2006)，包括經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師，車(chē)間工程師、模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、期刊研究、手冊(cè)和工業(yè)手冊(cè)。從各種來(lái)源收集來(lái)的設(shè)計(jì)資料通過(guò)IF-THEN變化，構(gòu)造成適合生產(chǎn)規(guī)則的有用知識(shí)。為了簡(jiǎn)便，所提出的系統(tǒng)把成套的生產(chǎn)規(guī)則知識(shí)庫(kù)為六個(gè)模塊,即OPRPLAN, OPRSEQ, PLTSEL, OPRSTAGE, SWLSEL and STRPLYT。每個(gè)模塊生產(chǎn)規(guī)則的制定都會(huì)經(jīng)過(guò)其他團(tuán)隊(duì)的模具設(shè)計(jì)專(zhuān)家使用IF-THEN規(guī)則中的IF條件假設(shè)進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證。一個(gè)樣本經(jīng)過(guò)制定和驗(yàn)證；然后納入該系統(tǒng)各模塊的功能是表1中給出。所提出的系統(tǒng)的生產(chǎn)規(guī)則的序列是非結(jié)構(gòu)化的，這種安排甚至允許專(zhuān)業(yè)知識(shí)相對(duì)較少的工程師插入新的規(guī)則。這些用AutoLISP語(yǔ)言編碼，同樣它可以在A(yíng)utoCAD界面上進(jìn)行工步排樣建模。通過(guò)推理機(jī)制的正向推理把生產(chǎn)規(guī)則和系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)聯(lián)系在一起。系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)中包括300多個(gè)種類(lèi)的IF-THEN規(guī)則。然而，系統(tǒng)是足夠靈活的，因?yàn)橹R(shí)庫(kù)可以更新和修改，如果有必要，在技術(shù)上提升和使用車(chē)間里的可用的新設(shè)備。 系統(tǒng)的執(zhí)行如流程圖圖1所示。系統(tǒng)要求用戶(hù)在模型的空白處使用AutoCAD指令。隨后用戶(hù)在A(yíng)utoCAD提示區(qū)輸入零件數(shù)據(jù)信息，如薄板厚度、薄板材料等。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將這些零件數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)零件數(shù)據(jù)文件上并標(biāo)記為COMP.DAT。系統(tǒng)的第一個(gè)模塊OPRPLAN確定零件加工所需的金屬板操作類(lèi)型。該模塊需要用戶(hù)輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，即零件的尺寸公差和幾何特征。這個(gè)模塊的輸出是零件制造所需的金屬板操作推薦的類(lèi)型。下一個(gè)模塊OPRSEQ決定鈑金操作推薦的順序。它直接從OPRPLAN模塊在執(zhí)行過(guò)程中生成出數(shù)據(jù)文件OPRPLAN.DAT獲取所需要的輸入數(shù)據(jù)。PLTSEL模塊的開(kāi)發(fā)是為了選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向方案以便級(jí)進(jìn)模在每一個(gè)工位上精確定位。下一個(gè)模塊OPRSTAGE的開(kāi)發(fā)是用于獲得專(zhuān)家建議的工位數(shù)量和對(duì)級(jí)進(jìn)模分階段操作的首選操作。這個(gè)模塊數(shù)據(jù)的輸入是從OPRSEQ模塊在執(zhí)行過(guò)程中生成的輸出數(shù)據(jù)文件OPRSEQ.DAT中獲取。并請(qǐng)用戶(hù)須輸入特定的工作數(shù)據(jù)如作為零件的特征。模塊SWLSEL決定金屬板料合適的尺寸大小。建模模塊STRPLYT在A(yíng)utoCAD繪圖編輯上刪除任何以前的存在圖以及選擇合適的屏幕進(jìn)行工步排樣建模。接下來(lái)，它要求用戶(hù)在A(yíng)utoCAD屏幕上選擇起始點(diǎn)。當(dāng)用戶(hù)使用光標(biāo)選擇起始點(diǎn)或在A(yíng)utoCAD提示區(qū)中鍵入，模塊STRPLYT自動(dòng)在A(yíng)utoCAD繪圖編輯器中進(jìn)行工步排樣建模。 4 驗(yàn)證所提出的系統(tǒng) 所提出的系統(tǒng)已經(jīng)測(cè)試了不同類(lèi)型的鈑金件工步排樣設(shè)計(jì)的問(wèn)題。典型的提示，例如用戶(hù)在組件的系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程中，用戶(hù)的反應(yīng)和獲得的建議（圖2）是通過(guò)表2給出的。系統(tǒng)工步排樣的生成見(jiàn)圖3。輸出的數(shù)據(jù)是從各種系統(tǒng)模塊得到的。這些形式如模塊的識(shí)別操作，排序操作，導(dǎo)向方案的選擇，所需工位數(shù)，工序的分階段操作和帶料的尺寸與那些這經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)人員和工藝規(guī)劃者在工作實(shí)踐中的得到的數(shù)據(jù)十分相似且合理，在沖壓行業(yè)即稱(chēng)為Indo Asian Fuse Gear Limited，由Murthal、哈里亞納邦、印度等組成。工步排樣由開(kāi)發(fā)系統(tǒng)生成圖紙，同時(shí)也和模具設(shè)計(jì)師豐富經(jīng)驗(yàn)有密切聯(lián)系。 5 結(jié)論 研究工作已被應(yīng)用于鈑金級(jí)進(jìn)模工步排樣設(shè)計(jì)自動(dòng)化。生產(chǎn)的基于規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)方法已被用于所提出的智能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。生產(chǎn)規(guī)則使用AutoLISP語(yǔ)言進(jìn)行編碼來(lái)構(gòu)建基本知識(shí)系統(tǒng)，因?yàn)樗梢栽贏(yíng)utoCAD界面進(jìn)行工步排樣建模。系統(tǒng)能夠傳授專(zhuān)家建議的零件制造要求所需的鈑金操作類(lèi)型, 操作排序，選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向方案，需要的工位數(shù)和級(jí)進(jìn)模第一分段的操作；以及選擇合適大小的帶料。最后,根據(jù)系統(tǒng)生成的輸出模塊,系統(tǒng)能夠在A(yíng)utoCAD繪圖編輯器上自動(dòng)建立工步排樣模型。該系統(tǒng)的運(yùn)行示例使用工業(yè)鈑金件已經(jīng)證明了系統(tǒng)的實(shí)用性。該系統(tǒng)是靈活的，具有實(shí)現(xiàn)成本也可以在PC機(jī)具有AutoCAD軟件操作。小型鈑金行業(yè)使用此系統(tǒng)的費(fèi)用很容易負(fù)擔(dān)得起的。  參考文獻(xiàn) [1] Adachi,M., Inoue, K., Funayama, T.,1983. Integrated CAD system for progressive dies. Fujitsu Sci. Tech. J.19(2),133–148. [2] Chu, C.Y., Tor, S.B., Britton, G.A.,2004. A graph theoretic approach for stamping operations sequencing. Proc. Inst. Mech. Eng.Part B: J. Eng. Manuf.218,467–471. [3] Duffy, M.R., Sun, Q.,1991. Knowledge-based design of progressive stamping dies. J. Mater. Process. Technol.28,221–227. [4] Kim, C., Park, Y.S., Kim, J.H., Choi, J.C.,2002. A study on the development of computer-aided process planning system for electric product with bending and piercing operations. J.Mater. Process. Technol.130–131,626–631. [5] Kumar, S., Singh, R., Sekhon, G.S.,2006. CCKBS: a component check knowledge-based system for assessing manufacturability of sheet metal parts. J. Mater. Process.Technol.172, 64–69. [6] Li, J.Y., Nee, A.Y.C., Cheok, B.T.,2002. Integrated feature-based modeling and process planning of bending operations in progressive die design. Int. J. Adv. Manuf. Technol.20,883–895. [7] Nee, A.Y.C., 1984a. 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Process.Technol.152,71–76.  附 錄 圖 2 示例組件（黃銅，板材厚度= 0.6毫米） 圖 3系統(tǒng)所提出的工步排樣，例如組件 編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文翻譯 （譯文） 院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 覃 珊 學(xué) 號(hào)： 1000110118 指導(dǎo)教師單位： 機(jī)電工程學(xué)院 姓 名： 蔣占四 職 稱(chēng)： 副教授 2014年 3 月 1 日 桂林電子科技大學(xué)英文翻譯譯文 10 級(jí)進(jìn)模組件材料選擇智能系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)短說(shuō)明 摘 要 模具組件材料的選擇是在沖壓行業(yè)級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的活動(dòng)。本文提出了一種用于級(jí)進(jìn)模組件材料選擇的智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)SMPDC包括兩個(gè)知識(shí)庫(kù)模塊，即DIEMAT和SELHRD模塊。DIEMAT是專(zhuān)為級(jí)進(jìn)模的活動(dòng)的和非活動(dòng)組件選擇材料。模塊SELHRD的開(kāi)發(fā)是用于測(cè)定級(jí)進(jìn)?；顒?dòng)組件材料的硬度范圍。對(duì)于所提出的系統(tǒng)的兩個(gè)模塊知識(shí)的獲取，分析，匯總和合并到一組IF-THEN生產(chǎn)規(guī)則中。系統(tǒng)用AutoLISP語(yǔ)言編碼并加載到AutoCAD命令提示區(qū)。該系統(tǒng)是通過(guò)用戶(hù)接口與用戶(hù)進(jìn)行交互設(shè)計(jì)的。所提出的系統(tǒng)的有效性是通過(guò)運(yùn)行使用一個(gè)工業(yè)組件示例來(lái)證明的。該系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)可以根據(jù)新材料可用性和技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)行修改。 關(guān)鍵詞：級(jí)進(jìn)模；材料選擇；知識(shí)庫(kù)；智能系統(tǒng) 1 前言 級(jí)進(jìn)模被廣泛用于鈑金部件的大批量生產(chǎn)是由于其生產(chǎn)力高，每件產(chǎn)品精度高和需要相對(duì)經(jīng)濟(jì)的成本。在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中模具組件的設(shè)計(jì)和材料的選擇是主要活動(dòng)。級(jí)進(jìn)模組件合適材料的選擇本質(zhì)上提高了模具壽命，從而降低了鈑金件的生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)的方法來(lái)開(kāi)展這項(xiàng)重要的活動(dòng)都依賴(lài)于豐富的經(jīng)驗(yàn)和模具設(shè)計(jì)專(zhuān)家知識(shí)的深度。大部分的時(shí)間，級(jí)進(jìn)模組件的選材是手動(dòng)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，材料手冊(cè)進(jìn)行，拇指規(guī)則和啟發(fā)式方法進(jìn)行的?，F(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)仍不能完全處理與級(jí)進(jìn)模組件材料的選擇有關(guān)的核心模具設(shè)計(jì)問(wèn)題。一些現(xiàn)有的CAD/CAM系統(tǒng)能為級(jí)進(jìn)模]能夠生成材料料清單，然而，這些系統(tǒng)在用戶(hù)為模具組件選擇更好性能的材料時(shí)，不考慮其他適合的可用性材料，因此級(jí)進(jìn)模的壽命長(zhǎng)。此外，在級(jí)進(jìn)模部件選擇材料時(shí)，這些系統(tǒng)沒(méi)有領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)知識(shí)組成的知識(shí)庫(kù)。世界各地的研究人員都強(qiáng)調(diào)應(yīng)用研究工作，通過(guò)應(yīng)用人工智能（AI）技術(shù)捕獲和記錄經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和模具制造者的寶貴實(shí)踐知識(shí)。高度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)模的設(shè)計(jì)活動(dòng)，如模具組件選擇的材料可以通過(guò)使用基于知識(shí)的系統(tǒng)（KBS）或該系統(tǒng)的智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法來(lái)簡(jiǎn)化，可以證明是具有里程碑意義的，以減輕模具組件所涉及的材料選擇過(guò)程的復(fù)雜性。 雖然級(jí)進(jìn)模的所有部件的壽命長(zhǎng)是可取的，然而，由于特別需要注意的是，提高活動(dòng)組分的壽命（即凸凹模/插入）。為了級(jí)進(jìn)模組件選擇合適的材料,模具設(shè)計(jì)師妥善調(diào)查該組件的功能要求，然后開(kāi)展一個(gè)關(guān)鍵性的研究，以確定所需的機(jī)械性能和可能的原因，這可能導(dǎo)致部件的故障。對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用程序依賴(lài)于它的失效機(jī)制主導(dǎo)了材料的選擇。模具設(shè)計(jì)的基本思路是，選擇一種合適的材料，例如，除了磨損所有其它故障機(jī)制被消除。磨損可以被優(yōu)化以匹配金屬板件所需要的生產(chǎn)量。為了獲得更長(zhǎng)的模具壽命，從而提高生產(chǎn)效率，工具鋼被廣泛用作模具組件的材料。使用鋼作為刀具材料最重要的優(yōu)點(diǎn)之一是，它們?cè)救彳浨铱蓹C(jī)加工，通過(guò)施加適當(dāng)?shù)臒崽幚?，它們變得非常?jiān)硬、耐磨。對(duì)模具部件選用材料硬度的適用范圍的選擇取決于在級(jí)進(jìn)模上制造的零件的幾何形狀。目前工作的具體目標(biāo)是發(fā)展為級(jí)進(jìn)模組件選擇材料的智能系統(tǒng)，以協(xié)助模具設(shè)計(jì)者和模具生產(chǎn)商在中小尺寸的鈑金行業(yè)的工作。所提出的SMPDC智能系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程的簡(jiǎn)要描述如下。 表 1一種生產(chǎn)規(guī)則樣品納入DIEMAT模塊 序號(hào) 如果 那么 1 板材為鋁或銅或黃銅或鉛或鈹銅合金 5＜板材剪切強(qiáng)度(kgf/mm2)≤20 操作類(lèi)型：剪切 生產(chǎn)量≤100，000 請(qǐng)從如下材料中，為凸凹模或嵌件選擇一個(gè)容易得到的材料： EN-31 (56–60 HRC) (AISI 52100)或UHB-ARNE(54–62 HRC)(AISI O1, W.-Nr.1.2510) 2 薄板材料為：低碳鋼或不銹鋼或奧氏體不銹鋼或淬火鋼或CRCA或彈簧鋼 30＜板材剪切強(qiáng)度（Kgf/mm2）≤70 操作類(lèi)型：剪切 生產(chǎn)量＞1000，000 請(qǐng)從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料： SEVERKER 3 (60–64 HRC)(AISI D6(D3),W.-Nr.1.2436,JIS-SKD2)或UHB-VANADIS6(62–64 HRC) 或UHB-VANADIS10(60–64 HRC) 3 板材為：鋁或銅或黃銅或鉛或鈹銅合金 5＜板材剪切強(qiáng)度(kgf/mm2)≤20 操作類(lèi)型：成型或成型和剪切兩者都有 生產(chǎn)量≤100，000 請(qǐng)從如下材料中，為凸凹模或嵌件選擇一個(gè)容易得到的材料： EN-31 (56–60 HRC) (AISI 52100)或UHB-ARNE (54–62 HRC) (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)或UHB-CALMAX (56–59 HRC) 4 薄板材料為：低碳鋼或不銹鋼或奧氏體不銹鋼或淬火鋼或CRCA或彈簧鋼 30＜板材剪切強(qiáng)度（Kgf/mm2）≤70 操作類(lèi)型：成型或成型和剪切兩者都有 100，000＜生產(chǎn)量≤1000，000 請(qǐng)從如下材料中，為凸凹模或嵌件選擇一個(gè)容易得到的材料： SEVERKER 21 (58–62 HRC) (AISI D2,W.-Nr.1.2379, JIS-SKD11)或AISI A2 (58–62 HRC)(UHB-RIGOR,W.-Nr. 1.2363) 5 非活動(dòng)部件的類(lèi)型：固定板部件 請(qǐng)從如下材料中，為板塊部件選擇一個(gè)容易得到的材料： l 頂板和底板：低碳鋼或UHB-11 (AISI 1148) ‘OR’ EN-31 (AISI 52100)或UHB- FORMAX (W.-Nr.-10050, SS-2172) 或EN-8 (AISI 1040) l 凸模固定板：低碳鋼或EN-8 (AISI 1040) ‘OR’ UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510) l 凸模后固定板：EN-31 (AISI 52100) 或 UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)Stripper plate: EN-31 (AISI 52100)或UHB-11 (AISI 1148) l 卸料板：EN-31(AISI 52100)或UHB-11(AISI 1148) l 模具支撐板：EN-31 (AISI 52100) 6 非活動(dòng)部件的類(lèi)型：導(dǎo)向和定位部件 請(qǐng)從如下材料中，為導(dǎo)向和定位部件選擇一個(gè)容易得到的材料： l 模具檢具（表面粗糙度Ra=0.1-0.4）(48–50 HRC)：EN-31 (AISI 52100) 或 UHB-11 (AISI 1148) l 模具站點(diǎn)(Ra=0.1–0.4μm)(42–46 HRC)：EN-31(AISI 52100)或EN-47 (AISI 6150) l 升降機(jī)(Ra=0.1–0.4)(52–55 HRC): HCHCr或SEVERKER-21(AISI D2, W.-Nr. 1.2379, JIS-SKD11)或H.S.S. l 導(dǎo)向銷(xiāo)和導(dǎo)向柱銷(xiāo)(Ra=0.1–0.4) (50–52 HRC)：EN-353 l 滾珠軸承罩(Ra= 0.025–0.05μm)：鋁或黃銅或塑膠 l 套筒(Ra=0.1–0.4)：EN-31 (AISI 52100) l 柄(Ra=0.8–3.2μm)：低碳鋼 l 定位梢(Ra=0.8–3.2μm)(50–52 HRC)： C-40或EN-8(AISI 1040)或EN-9(AISI 1055) 或銀器鋼 2 SMPDC智能系統(tǒng)的發(fā)展 該SMPDC智能系統(tǒng)包括兩個(gè)模塊，即DIEMAT和SELHRD。DIEMAT模塊是專(zhuān)為級(jí)進(jìn)模零件材料的選擇而設(shè)計(jì)的。模塊SELHRD是為了確定級(jí)進(jìn)?；顒?dòng)部件選擇材料的硬度范圍而開(kāi)發(fā)的。該系統(tǒng)支持大部分的工具鋼。用于構(gòu)建系統(tǒng)的程序步驟包括領(lǐng)域知識(shí)的獲取、生產(chǎn)規(guī)則的制備和驗(yàn)證，生產(chǎn)規(guī)則的編碼和用戶(hù)界面的準(zhǔn)備。該過(guò)程的每個(gè)步驟討論如下。 表 2一種生產(chǎn)規(guī)則樣本包含在模塊SELHRD 序號(hào) 如果 那么 1 薄板厚度≤2mm 沖裁工件的幾何形狀：簡(jiǎn)單 使用所選材料的硬度范圍的上限硬度 2 薄板厚度≤2mm 沖裁工件的幾何形狀：一般 使用下限硬度=選定材料的上限硬度-2.0 使用上限硬度=所選材料的上限硬度 3 薄板厚度≤2mm 沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜 選定材料的硬度范圍HRC≤4 使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度 4 薄板厚度＞2mm 薄板厚度≤5mm 沖裁工件的幾何形狀：一般 選定材料的硬度范圍HRC＞4 使用下限硬度=選定材料的上限硬度-4.0 使用上限硬度=所選材料的上限硬度 5 薄板厚度＞2mm 薄板厚度≤5mm 沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜 選定材料的硬度范圍HRC≤6 使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度 6 薄板厚度＞2mm 薄板厚度≤5mm 沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜 選定材料的硬度范圍HRC＞6 使用下限硬度=選定材料的上限硬度-6.0 使用上限硬度=所選材料的上限硬度 7 薄板厚度＞5mm 薄板厚度≤8mm 沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜 選定材料的硬度范圍HRC＞8 使用下限硬度=選定材料的上限硬度-8.0 使用上限硬度=所選材料的上限硬度 8 薄板厚度＞8mm 沖裁工件的幾何形狀：簡(jiǎn)單或一般或復(fù)雜 使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度 2.1 領(lǐng)域知識(shí)的獲取 該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)知識(shí)是通過(guò)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、工業(yè)手冊(cè)、技術(shù)報(bào)告、和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和工具制造商收集的。級(jí)進(jìn)模部件選用材料的知識(shí)是由經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和工具制造商通過(guò)對(duì)典型問(wèn)題的討論和讓他們談?wù)撃粗敢?guī)則和方法獲得的。在口頭分析中，他們的質(zhì)疑為什么一個(gè)特定的材料被選定為特定的模具組件。這是通過(guò)確定影響模具部件材料選擇的因素選定的。 2.2 生產(chǎn)規(guī)則的制備和驗(yàn)證 該智能系統(tǒng)兩個(gè)模塊知識(shí)的是通過(guò)分析和匯總各種“如果—那么”生產(chǎn)規(guī)則獲得的。由一個(gè)團(tuán)隊(duì)的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)專(zhuān)家和刀具制造商進(jìn)行了所制定的生產(chǎn)規(guī)則的驗(yàn)證。一個(gè)生產(chǎn)規(guī)則樣本通過(guò)制定和驗(yàn)證如表1所示，然后納入DIEMAT模塊；和一個(gè)樣品的生產(chǎn)規(guī)則包含在SELHRD模塊中，如表2中所示。 通過(guò)AutoCAD提示區(qū)域的用戶(hù)界面 用戶(hù) 開(kāi)始 使用命令加載（加載”A：SMPDC,LSP”） 在A(yíng)utoCAD命令提示區(qū) 輸入DIEMAT命令 輸入板材，剪切強(qiáng)度，操作要求和生產(chǎn)量 得到以供選擇級(jí)進(jìn)模的活動(dòng)部件（凸凹模/嵌件）和非活動(dòng)部件（固定板，定位&引導(dǎo)部件）的專(zhuān)家意見(jiàn) 輸入SELHRD命令 輸入凸凹模選定的材料，板材的厚度，坯件幾何形狀的類(lèi)型，和凸凹模選定材料的硬度（HRC）上限和下限值 獲得凸凹模/嵌件所選材料的硬度接近的范圍內(nèi)選擇專(zhuān)家的意見(jiàn) 結(jié)束 圖 1所提出的SMPDC智能系統(tǒng)的執(zhí)行 2.3 生產(chǎn)規(guī)則的編碼和用戶(hù)界面的準(zhǔn)備 生產(chǎn)規(guī)則納入所提出的智能系統(tǒng)的兩個(gè)模塊已用AutoLISP語(yǔ)言編碼。通過(guò)使用推理機(jī)制正向推理，生產(chǎn)規(guī)則和系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)聯(lián)系在一起。該系統(tǒng)的工作原理是：輸入信息是由用戶(hù)在材料選擇的問(wèn)題上提供，再加上存放在知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，最終得出結(jié)論或建議。系統(tǒng)SMPDC的知識(shí)庫(kù)中包含不少于60種的生產(chǎn)規(guī)則。然而，系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)是足夠靈活的，因可以更新和修改，如果有必要，在未來(lái)技術(shù)進(jìn)步和新材料的可用性的前提下，系統(tǒng)將比現(xiàn)在所提出的系統(tǒng)擁有更好的性能。所提出的系統(tǒng)的兩個(gè)模塊被設(shè)計(jì)為交互式的性質(zhì)，以使用戶(hù)能夠輸入必要的鈑金部件的數(shù)據(jù)；并為用戶(hù)的利益顯示最優(yōu)決策選擇。前者在磋咨詢(xún)期間反饋數(shù)據(jù)，在適當(dāng)階段通過(guò)閃爍AutoCAD提示用戶(hù)。當(dāng)相關(guān)的生產(chǎn)規(guī)則被解除時(shí)，建議的消息或數(shù)據(jù)也同樣閃現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上。該系統(tǒng)可以通過(guò)在A(yíng)utoCAD命令提示區(qū)輸入命令加載（加載“A：SMPDC.LSP”）。系統(tǒng)的運(yùn)行通過(guò)流程圖的演示，如圖1所示。該程序的輸出包括：活動(dòng)部件（即凸凹模/嵌件）和非活動(dòng)部件（即板部件，導(dǎo)向和定位部件）的材料選擇的明智建議，和接近于級(jí)進(jìn)?；顒?dòng)部件所選材料的硬度范圍的硬度選擇建議。 3 所提出的系統(tǒng)的運(yùn)行示例 該系統(tǒng)基于PC的在A(yíng)utodesk AutoCAD 2004上實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)級(jí)進(jìn)模組件中的不同類(lèi)型的鈑金零件的材料選擇問(wèn)題進(jìn)行測(cè)試。典型的提示，例如圖2組件在所提出的智能系統(tǒng)SMPDC執(zhí)行過(guò)程中用戶(hù)的反應(yīng)和建議的獲得，如表3所示。系統(tǒng)建議的材料被發(fā)現(xiàn)相當(dāng)接近那些實(shí)際工業(yè)用的組件（亞洲印度熔斷器私人有限公司，Murthal，哈里亞納邦，印度）。 表 3典型的提示，智能系統(tǒng)SMPDC執(zhí)行示例組件的過(guò)程中產(chǎn)生的用戶(hù)反應(yīng)和專(zhuān)家意見(jiàn) 提示 示例數(shù)據(jù)輸入 建議用戶(hù) （加載“A：SMPDC.LSP”) —— 請(qǐng)輸入SMPDC命令 SMPDC —— 歡迎來(lái)到模塊SMPDC。請(qǐng)輸入命令DIEMAT DIEMAT 請(qǐng)輸入薄板材料 黃銅 —— 請(qǐng)輸入操作類(lèi)型 剪切 —— 請(qǐng)輸入板材的剪切強(qiáng)度 15 kgf/mm2 請(qǐng)輸入鈑金件所需的生產(chǎn)批量 90,000 請(qǐng)從如下材料中，為凸凹模/嵌件選擇一個(gè)容易獲得的材料： EN-31 (56–60 HRC) (AISI 52100)或UHB-ARNE (54–62 HRC) (AISI O1, W.-Nr. 1.2510) 請(qǐng)輸入非活動(dòng)部件的類(lèi)別（即板部件，定位和導(dǎo)向部件件） 板元件 請(qǐng)從如下材料中，為板元件選擇一個(gè)容易獲得的材料： l 頂板和底板：低碳鋼或UHB-11 (AISI 1148) ‘OR’ EN-31 (AISI 52100)或UHB- FORMAX (W.-Nr.-10050, SS-2172) 或EN-8 (AISI 1040) l 凸模固定板：低碳鋼或EN-8 (AISI 1040) ‘OR’ UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510) l 凸模后固定板：EN-31 (AISI 52100) 或 UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)Stripper plate: EN-31 (AISI 52100)或UHB-11 (AISI 1148) l 卸料板：EN-31(AISI 52100)或UHB-11(AISI 1148) l 模具支撐板：EN-31 (AISI 52100) 請(qǐng)輸入非活動(dòng)部件的類(lèi)型 導(dǎo)向和定位部件 請(qǐng)從如下材料中，為導(dǎo)向和定位部件選擇一個(gè)容易得到的材料： l 模具檢具（表面粗糙度Ra=0.1-0.4μm）(48–50 HRC)：EN-31 (AISI 52100) 或 UHB-11 (AISI 1148) l 模具站點(diǎn)(Ra=0.1–0.4μm)(42–46 HRC)：EN-31(AISI 52100)或EN-47 (AISI 6150) l 升降機(jī)(Ra=0.1–0.4μm)(52–55 HRC): HCHCr或SEVERKER-21(AISI D2, W.-Nr. 1.2379, JIS-SKD11)或H.S.S. l 導(dǎo)向銷(xiāo)和導(dǎo)向柱銷(xiāo)(Ra=0.1–0.4μm) (50–52 HRC)：EN-353 l 滾珠軸承罩(Ra= 0.025–0.05μm)：鋁或黃銅或塑膠 l 套筒(Ra=0.1–0.4μm)：EN-31 (AISI 52100) l 柄(Ra=0.8–3.2μm)：低碳鋼 l 定位梢(Ra=0.8–3.2μm)(50–52 HRC)： C-40或EN-8(AISI 1040)或EN-9(AISI 1055) 或銀器鋼 SELHRD 請(qǐng)輸入凸凹模/嵌件所選用的材料 EN-31(56–60 HRC) EN-31的典型分析：C=0.90/1.2,Si= 0.10/0.35,Mn= 0.30/0.75,Cr = 1.0/1.6, S= P = 0.025 (最大值) 請(qǐng)輸入板厚度（mm） 0.6 —— 請(qǐng)輸入沖裁件的幾何形狀 （即簡(jiǎn)單/普通/復(fù)雜） 普通 —— 請(qǐng)輸入所選材料的上限和下限硬度（HRC） 4.0 使用下限硬度=選擇材料的上限硬度-2.0，和使用上限硬度與選定的材料的上限硬度相同 4 結(jié)論 所提出的系統(tǒng)能夠提供為級(jí)進(jìn)模組件材料的選擇和級(jí)進(jìn)模在設(shè)計(jì)階段所選材料的硬度范圍內(nèi)的專(zhuān)家意見(jiàn)。系統(tǒng)給出建議，以供用戶(hù)選擇容易獲得的材料，然后就可以準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)牟牧锨鍐?。該系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)各種類(lèi)型的鈑金零件進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)因?yàn)樨S富的知識(shí)庫(kù)和高度的互動(dòng)性，被證明是強(qiáng)大的和容易處理的。系統(tǒng)的運(yùn)行示例使用一個(gè)工業(yè)實(shí)例組件已經(jīng)證明了系統(tǒng)的實(shí)用性。該系統(tǒng)支持主要的工具鋼，然而，它的知識(shí)庫(kù)可以進(jìn)行修改和更新，這依賴(lài)于新材料的可用性和技術(shù)的進(jìn)步。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本低，因?yàn)樗梢栽赑C機(jī)上用AutoCAD軟件運(yùn)行，因此在中小尺寸的鈑金行業(yè)容易達(dá)到。 圖 2示例組件（尺寸均以毫米為單位）：黃銅，板材厚度=0.6mm  參考文獻(xiàn) [1] L. 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