面向创新设计理论体系的智能冲压工艺设计kbe技术研究

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1、面向创新设计理论体系的智能冲压工艺设计KBI=技术研究摘要冲压工艺设计是冲压产品开发的核心环节，直接影响着产品的质量、成本、生产效率和模具的寿命。现代制造业的高速发展对冲压，特别是精冲工艺设计提出了越来越高的要求，如何在创新设计的环境中提高工艺设计集成化、系统化和智能化程度，是研究人员多年追求的目标。近年来，创新设计理论体系、人工智能技术和精冲成形理论的发展和集成开创了利用智能手段进行精冲成形工艺创新设计的新领域，显著地提高了设计效率、质量以及创新开发能力，其成果对精冲技术的发展起了积极的促进作用。本文在对冲压工艺数字化与智能化技术全面回顾并分析的基础上，用创新设计的理

2、论与方法考察冲压工艺开发的过程，并将基于知识的工程(Knowledge．basedEngineering，KBE)方法首次引入精冲工艺设计过程，提出了面向创新设计体系的智能精冲工艺设计KBE系统(KBFBDs)；同时，重点研究了冲压产品集成知识建模、集成化冲压工艺设计策略等关键技术．对于基于网络的冲压工艺性评价模式也进行了一定的探讨。一(针对先进制造技术与产品创新的联系，提出KBE技术是创新设计的重要使能技术。分析了秧具设计的特点，指出创新理论体系与KBE技术的引入是促进冲压工艺创新设计的有效途径。创新性地提出了将冲压工艺设计和机械产品方案设计统一于产品创新体系理论的模

3、式，建立了基于KBE的冲压工艺设计过程模型。对KBE技术进行了深入的研究，从制造业创新设计角度出发，给出了KBE的定义。从系统的功能与任务、体系结构、运作模式、知识建模层次、知识获取能力等方面提出了KBE技术与设计型专家系统的区别。研究并指出隐性知识显性化是创新设计的关键所在，混合多种知识表达模式是实现隐性知识显性化的有效途径，而多种推理方式的集成应用将使显性知识能真正应用于创新设计的实践。从几何相关性出发，对知识处理的方法进行分类。创新性地提出了知识驱动的精冲特征建模技术，建立了知识模型框架。提出了按精冲工序分类的形状特征分类方法，首次将工序特征分为主特征、半依附特征

4、和完全依附特征三类。提出了基于知识的分解和分类表示模型的冲压工艺性评价层次模型，涵盖了制件的形状特征、精度特征和材料特征；首次提出了单特征定义与单特征工艺模型的集成方法，实现了产品建模与工步安排的集成设计；定义的面向对象的单特征工序知识语言FBKL实现了单特征工序安排知识框架的描述。提出了基于产品集成知识模型，集成多智能手段的冲压：【艺设计策略。提出的毛坯优化排样模型完整地集成了排样算法与各类冲压工程约束；提出：【序设计总体事例建模思想，将CBR思想引入宏观的总体设计，将设计的Know．how以显式的形式表示出来并为设计者提供有益的参考。通过考察精冲成形工艺，给出了冲裁

5、子特征和牵连特征的定义，首次提出了冲裁子特征干涉模型，实现了MBR／RBR／CBR集成策略。从模具安全性、冲压经济性和产品质量角度出发，建立冲压工艺综合评价模型。探讨了基于网络的冲压工艺设计的可行性。建立了基于XML的冲压知识标识语言BKML，实现了产品模型与设计规则的描述。卜基于关键技术研究，本文在AutoCAD平台上建立了适用于精冲工艺设计的集成系统KBFBDS。设计者能在系统提供的特征库、工艺知识库、事例库和设计模型等的支持和引导下完成冲压件产品建模到工艺规划的全过程，为产品工艺创新设计提供了环境。关键词：精冲工艺设计：基于程：智能设计；创新设计；＼b!!亘裁知识

6、模型IlResearchonKBETechnologiesforIntelligentBlankingProcessPlanningfacingTheoryandSystemofInnovativeDesignABSTRACTBlankingprocessplanningisacomplexprocedurewhichisthecoreinblankingproductdevelopment．Ithasdirecteffectonthequality,cost，productivityofblankingproductsandlifeofdie．Therapiddeve

7、lopmentofmodemmanufacturingindustrymakeshigherdemandsonblanking，especiallyonfine‘blankingprocessplanning．Formanyyears．thetargetofmanyresearchesishowtoenhancethedegreeofintegrationandintelligenceofprocessplanningintheinnovativeenvironment．Inrecentyears，theprogressandinfilt