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基于知识的三维冲模零部件设计系统研究与开发

胡永亮  
【摘要】:冲模使用广泛,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力;冲模CAD能够大大提高冲模开发的速度和质量。但国内现有的大部分冲模CAD系统在技术上不成熟,而且多数属于二维系统,因而不能适应当前三维设计的需求。同时,冲模零部件的设计往往是现有冲模CAD系统的薄弱环节,导致大部分冲模CAD系统将此过程完全交由用户完成、操作过程繁琐或者仅覆盖很窄范围零部件的设计。为此,本文对基于知识的冲模CAD系统中零部件设计的主要关键技术和原型系统的实现技术进行了深入研究,并取得了如下成果: (1) 对冲模零部件设计知识进行了分类和整理,并根据其特点,设计了适当的知识表示方法,为建立一个基于知识的冲模零部件设计系统打下了基础;同时构建了基于知识的冲模零部件设计系统的功能模型和系统结构。 (2) 对冲模工作零件的结构和设计过程进行了分析总结,将冲模工作零件相关结构的设计转化为对模板打孔及其附件的设计;此方法能够为常见类型的冲裁刃口设计工作零件结构,解决了程序自动为冲裁模设计工作零件的难题。 (3) 研究了基于Autodesk Inventor的冲模零部件库的体系结构和实现方法。把零部件库系统分为零件库和部件库两层结构,通过部件模型确定组成部件的组成零件及其装配关系,通过数据表和程序确定零件的规格。此方法解决了常用三维CAD软件不直接支持装配件参数驱动的问题,使得基于三维CAD软件创建部件库系统成为可能。 (4) 以上述研究为基础,利用VC++在Autodesk Inventor基础平台上开发了基于知识的冲模零部件设计的原型系统。该系统能够在用户的交互下实现冲模零部件的详细设计,提高了冲模设计的自动化程度。


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