基于知识的汽车覆盖件模具标准件库的研究与开发

摘要

汽车覆盖件模具是生产汽车车身的重要工艺装备，其设计制造周期的长短和质量对新车型的开发周期、汽车产品的质量和竞争力有着直接影响。汽车覆盖件模具零件包含大量的标准件，其中有螺钉、销钉、弹簧等机械行业通用标准件和导柱导套、导板、限制器、模具端头等模具专用标准件。大量高效的使用这些标准件，可以减少大量的重复劳动，节约设计时间，降低成本，提高汽车覆盖件模具设计与制造的效率。国内外早已开展标准件库的研究与开发工作，而且取得了不少成果，但是已有的标准件库还有待改进。为了快速高效的使用这些标准件，作者进行了基于知识的汽车覆盖件模具标准件库的研究。基于覆盖件模具的结构特点和装配要求，作者对汽车覆盖件模具及标准件设计的知识进行分类与归纳总结。在分析基于规则、基于框架以及面向对象的汽车覆盖件模具标准件设计知识的表示的基础上，确定用面向对象的知识表示方法表示标准件的知识，这种表示方法能处理基于规则和基于框架的知识。讨论了基于规则和基于实例的知识推理策略，以及标准件的设计知识获取方法。研究了汽车覆盖件模具标准件设计知识的分类表示存储、检索机制及其知识库的组织结构。对覆盖件模具标准件匹配、参数化驱动、快速装配进行了深入研究，总结出了常用的标准件知识分类，并按照面向对象的知识表示方法，用UG/KF语言定义了覆盖件模具标准件设计中常用的类，并应用于覆盖件模具标准件模型文件的建模。在理论研究的基础上，进行了汽车覆盖件模具标准件库系统的功能需求分析，完成了系统的总体设计，并以UG/KF为平台开发了汽车覆盖件模具标准件库系统，该系统包括初始化、数据库、KBE应用模块、标准件装配设计和详细设计几个部分。最后给出了应用实例。