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知識工程在覆蓋件模具設計中的應用
1 汽車覆蓋件模具智能化設計向導系統(tǒng)框架
1 ）智能化設計向導系統(tǒng)智能化原理
利用總結出來的覆蓋件模具設計知識自動生成模具結構的某部分和指導工程師進行設計。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出在設計過程中用到的各種知識。由于覆蓋件模具設計的復雜性，設計知識可分為兩類，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合 AI 將其融入到智能模塊當中去，從而實現(xiàn)某些部分知識驅動的智能設計。對于第二種知識，可以添加到基于 Web 的設計向導中去，從而實現(xiàn)知識管理與企業(yè)內部知識共享，同時指導工程師怎樣設計，使工程師不僅知道覆蓋件模具是怎樣設計的（Know what），而且知道為什么要這樣設計(Know how)，從而提高設計效率與設計質量。
2 ）智能化設計向導系統(tǒng)的體系結構、組成及功能
整個系統(tǒng)放置在企業(yè)局域網(wǎng)中，基于 Web 的設計向導放在局域網(wǎng)的服務器上，每個工程師可以通過瀏覽器來訪問它，來查看設計準則或設計流程，并且可以通過它與企業(yè)內部其它的工程師進行交流來解決設計上的難題，實現(xiàn)知識共享。智能設計模塊嵌入到每個工程師計算機中的 Unigraphics 當中，實現(xiàn)某些部分的自動設計。整個系統(tǒng)由兩大模塊組成，智能設計模塊與設計向導模塊。智能設計模塊能夠自動生成覆蓋件模具結構中的某些部分，包括自動生成模架的模塊、標準件庫和標準特征庫。生成模架的模塊能自動的生成標準模架；標準件庫，它能夠在工程師的要求下自動的生成某些標準件；標準特征庫，能夠在工程師的要求下自動的生成某些標準特征。設計向導模塊包括設計流程，設計準則庫及標準圖形庫。設計流程模塊能夠向工程師展示某類模具的經(jīng)過優(yōu)化的詳細設計流程，設計準則庫向工程師提供各種設計準則，標準圖形庫可以向工程師提供各種標準設計圖例。
整個設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；接著就是導入工藝數(shù)型，將其加入到項目中去；接著調用模架的智能模型，自動生成裝配模架；根據(jù)設計向導來修改模架使之適應工藝型；接著插入一些標準件與標準結構；根據(jù)設計向導進行其它某些結構的設計。
2 汽車覆蓋件拉延模智能化設計向導系統(tǒng)
智能設計模塊：設計向導的主要功能是引導與協(xié)助設計工程師進行設計，使工程師不但知道怎樣設計即 Know-What，而且知道為什么這樣設計即 Know-Why。
拉延模結構設計總的原則要求： 平面圖的作法：為了設計的順利進行，下模與壓邊圈一起進行并行設計，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，其主要表達的內容有：模具導向、導腿、氣頂、調壓墊、模具高度與擋料板。 一般剖視：一般平行于 Y 軸，位置在結構復雜的地方，需表達出前后擋料板、壓板槽等。 向視：表達導腿、起重棒、翻轉套等。局部向視：當工件起伏比較大的時候應有局部向視圖，表達出壓料面、調墊、檔料板及壓邊圈及上模之間的關系，尤其是在高度方向。
設計流程如下：（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板，是采用內導向還是外導向，① 確定凸模與壓邊圈之間的導板及其位置導板，② 根據(jù)導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)確定調壓墊，再決定導向方式，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構；（10）將上下型其進行完善并挖空。
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，再由行程確定導板的位置及長度；（4) 由導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。
設計向導主要由三部分組成，第一部分是拉延模的結構設計流程，第二部分是拉延模結構設計準則，第三部分是基于 B/S 結構的標準件示例管理系統(tǒng)。拉延模結構設計流程是向工程師完整的展示一個設計流程；并提供給設計工程師相關的設計標準及設計圖例，讓工程師可以快捷的找到所需要的知識；標準件管理系統(tǒng)也是提供給工程師標準件圖例，并且工程師可以在客戶端進行動態(tài)瀏覽、插入與刪除。
【參考文獻】
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