模具方案设计的智能化实现技术与方法研究

摘要

模具方案设计是保证模具整体结构优化，各组成部分功能协调，加工制造方便，以及调试运行顺利与制品成型生产过程可靠的关键。如何在短时间内，针对不同复杂程度的塑件结构，给出合理的模具设计方案，是现代模具设计技术研究的核心内容。智能化设计作为21世纪模具技术研究领域的前沿技术，备受世界各国学者的高度重视。因此，研究模具智能化设计技术，对提高模具设计质量，缩短模具制造周期，促进模具技术发展具有重要意义。 针对注塑模具方案设计的特点，结合分布式人工智能技术、RBR与CBR推理技术，利用AutoCAD平台的开放性优势，使用面向对象的编程语言VC++和数据库技术，通过建立基于多主体的智能化设计系统，研究了模具方案设计的智能化实现技术与方法。在深入研究主体内部结构特点的基础上，提出主体通用模板的概念，并通过扩展模板功能，构建了知识主体和功能主体的结构；采用多主体技术，以分布式控制代替集中式控制的方法，实现了各主体自主决策、彼此协作与并行设计的工作模式；分析了设计过程中主体内部规划的表示方法和生成机制，采用基于约束传播的策略实现了各主体间的冲突消解，并研究了主体间的承诺和通信机制，以及主体内部功能模块执行规划动作时的状态转换原则；在各知识主体内部，采用以CBR技术为主，RBR技术为辅的推理方式，实现了相似实例的匹配、修改和结构设计；并通过建立模具设计质量目标函数，对模具各功能结构间的广义距离进行综合评价，给出模具总体方案的优化建议，实现模具方案的合理优化设计。 最后，应用研究的智能化设计技术与方法，以蜜饯盒盖塑件为实例，给出了模具方案智能化设计的过程与方法。设计结果显示，采用基于多主体的分布式控制方法，结合RBR与CBR推理技术，以及综合模具功能结构间广义距离评价的优化策略，进行模具方案智能化设计的方法是可行的，推出的模具设计方案合理正确。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1模具CAD技术发展概况及趋势

1.1.1模具CAD技术发展概况

1.1.2模具CAD技术发展趋势

1.1.3模具方案设计智能化实现技术的现状

1.2课题研究的意义和内容

1.2.1课题研究的意义和应用价值

1.2.2课题研究的主要内容

2模具方案设计知识及智能化设计工具的选择

2.1注塑模具的基本结构与类型

2.2注塑模具各功能结构之间的关系

2.3注塑模具方案设计的基本原则

2.4智能化设计工具

2.4.1智能化设计平台和工具的选择

2.4.2 ObjectARX程序的类库和运行机制

3模具方案智能化设计的关键技术

3.1多主体技术

3.1.1分布式人工智能

3.1.2主体的概念和特性

3.1.3主体结构和通用模板

3.1.4多主体系统

3.2基于规则的推理技术

3.2.1基于规则推理的概念和特点

3.2.2规则的层次结构和表示方法

3.2.3基于规则的推理方法

3.3基于实例的推理技术

3.3.1基于实例推理的概念和原理

3.3.2实例的表示方法

3.3.3实例的检索方法

3.3.4实例的修改方法

3.4 RBR与CBR相结合的推理技术

4模具方案智能化设计系统的研究与实现

4.1设计系统的总体结构

4.1.1设计系统概况分析

4.1.2设计系统总体结构与功能模块

4.2设计系统工作流程

4.3知识主体设计动作的规划

4.3.1规划的表示和生成

4.3.2规划范例

4.3.3主体间的承诺与通信

4.4主体决策与规划的执行

4.5 RBR在模具方案智能化设计中的应用研究

4.5.1规则的层次结构树

4.5.2规则表示的数据库实现方法

4.6 CBR在模具方案智能化设计中的应用研究

4.6.1设计方案实例库的实现方法

4.6.2设计方案实例相似度计算

4.6.3设计方案实例的修改策略

4.7 RBR与CBR相结合推理技术的应用研究

4.8注塑模具设计方案评价与优化

4.8.1模具各结构间匹配程度的计算

4.8.2模具设计质量目标函数及优化策略

4.9系统的用户界面设计

5智能化设计实例

5.1塑件信息的提取和初始设计信息的输入

5.2相似实例的检索和注塑机的选择

5.3设计结果的生成与保存

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢