面向汽车覆盖件的DFM设计方法的研究

摘要

汽车覆盖件冲压工艺设计是一个复杂的过程，严重依赖于设计者的经验。其工艺设计是决定冲压件能否顺利成形的关键，对产品的成本、质量和开发周期有直接影响。而传统的开发过程中，从设计到制造过程是串行的，设计人员往往只考虑覆盖件结构和功能上的要求，没有充分考虑制造方面的因素，在这种情况下所设计出的产品可能会在制造过程中出现一些问题。这就迫使企业必须改变传统的串行开发过程，引入面向制造的设计(DFM)思想实现产品的并行开发。面向制造的设计主要思想是在产品设计阶段充分考虑与制造有关的约束，全面评价产品设计和工艺设计的可行性，并提供改进意见从而保证产品制造成功。 本文共分四章，主要研究内容如下： (1)分析覆盖件冲压工艺设计的国内外研究发展现状，阐述覆盖件冲压工艺设计的关键技术及其发展趋势，说明本论文的研究意义及主要研究内容。 (2)构建基于DFM的覆盖件工艺设计系统框架，分析其中的关键技术。针对覆盖件产品冲压工艺设计特点，以特征技术为手段，建立了面向制造的四层次零件结构模型，即设计特征、制造特征、工艺特征和评价特征。最后在特征模型基础上建立DFM设计流程，实现了特征知识及工艺推理的集成，以支持工艺设计中的信息表达和智能决策。 (3)分两层(零件层和特征层)建立覆盖件可制造性评价体系，并以评价指标为基础采用多色集合推理方法将评价体系转化为多色集合的统一颜色和个人颜色，通过建立统一颜色到个人颜色的推理约束矩阵，获得评价模型的数学描述形式。以覆盖件拉延工艺为实例实现从总体功能需求到方案元表示的可行方案的推理过程。 (4)开发基于多色集合的覆盖件工艺设计评价的原型系统，验证了本文提出的算法和方法。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1课题来源与研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1 DFM研究现状

1.2.2多色集合研究现状

1.2.3汽车覆盖件冲压工艺研究现状

1.3研究内容与论文组织结构

1.4本章小结

第二章面向覆盖件冲压工艺的DFM设计方法研究

2.1基于DFM的覆盖件产品冲压工艺模型

2.1.1基于DFM的工艺主模型

2.1.2基于特征的覆盖件表示方法

2.1.3基于知识的冲压工艺决策方法

2.2基于多色集合理论的DFM推理机制

2.2.1 DFM推理机制

2.2.2多色集合概述

2.2.3基于多色集合的DFM推理过程

2.3本章小结

第三章基于多色集合的覆盖件冲压工艺性评价

3.1可制造性评价系统的功能和框架

3.2可制造性评价方法

3.2.1零件层工艺性评价

3.2.2特征层工艺性评价

3.3冲压工艺方案可制造性评价应用实例

3.3.1拉延件设计知识表达

3.3.2基于多色集合的评价推理过程

3.4本章小结

第四章覆盖件DFM原型系统的设计与实现

4.1系统体系结构

4.2系统基础数据维护模块

4.3设计方案求解模块

4.4本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢