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冲压模具智能设计系统的研究与开发

作　者: 吴书平
导　师: 唐普英；倪世龙
学　校: 电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 冲压模具智能CAD 专家系统软CPU
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

冲压模具智能设计系统是一个智能化软件系统。它旨在实现回转体类引伸零件冲压模具的自动化、智能化设计。本系统包括五个子系统:软CPU子系统、模具结构专家系统、数据录入子系统、冲压工艺分析计算子系统、模具设计子系统。本系统的创新点在于软CPU子系统和模具结构专家系统。本文提出了软CPU的概念,并成功构建了软CPU子系统。软CPU技术是一种新的编程思想,尤其适用于包含大量公式计算的软件系统。使用软CPU技术在编程效率、灵活性,公式的更新发展、知识的扩充等方面,较之传统编程方法都更具优越性。软CPU技术不仅限于在本设计系统中使用,在其它的软件系统中也具有很大的推广价值。在进行模具结构设计时,引入人工智能技术,建立了智能化确定模具结构的模具结构专家系统。此专家系统,系采用数据库驱动和面向对象的思想构建,较之其它的专家系统,具有推理效率更高、知识库维护更方便、智能性更高以及完全自动化的优点。引伸零件的冲压工艺分析计算是冲压模具设计中的最重要的环节,也是一个难度很大的环节。冲压工艺分析计算子系统具有四个主要功能:工艺性分析、工艺尺寸计算、工艺力计算、冲压设备选择。模具设计子系统分为模具结构设计和模具零件设计两个模块。模具结构设计调用模具结构专家系统智能化地确定模具的结构,模具零件设计则完成模具零件的各个尺寸的设计计算。采用本系统进行模具设计,与传统设计方法相比,主要价值在于:1.提高设计效率几十至上百倍;2.提高设计的质量;3.把设计师从重复性的劳动中解放出来,将更多精力放在创造性的业务研究上;4.能把优秀设计师的好的设计经验保留、积累起来,代代相传,避免因设计师的退休或离职而丢失。为企业留下宝贵的技术财富;

全文目录

第一章绪论  12-18
  1.1 课题目的及意义  12-14
    1.1.1 模具的作用和地位  12
    1.1.2 课题来源  12-13
    1.1.3 本课题的意义  13-14
  1.2 国内外现状  14-17
    1.2.1 模具工业现状  14
    1.2.2 CAD/CAM 应用现状  14-15
    1.2.3 CAD 发展方向  15-17
      1.2.3.1 设计集成化  15-16
      1.2.3.2 设计网络化  16
      1.2.3.3 设计智能化  16-17
  1.3 本文内容安排  17
  1.4 本文创新点  17-18
第二章冲压模具设计基础  18-28
  2.1 冷冲压概述  18-21
    2.1.1 冷冲压工序分类  18-19
    2.1.2 冷冲压设备  19-20
    2.1.3 冲压设备的选用  20-21
      2.1.3.1 冲压设备类型的选择  20
      2.1.3.2 冲压设备规格的选择  20-21
  2.2 冲裁  21-23
    2.2.1 冲裁概述  21
    2.2.2 冲裁过程分析  21-23
  2.3 引伸  23-26
    2.3.1 引伸概述  23-24
    2.3.2 引伸过程分析  24-25
    2.3.3 引伸系数  25-26
  2.4 冲压模具的设计流程  26-28
第三章专家系统基础  28-38
  3.1 专家系统的定义  28
  3.2 专家系统的特征  28-29
  3.3 专家系统与传统程序的区别  29
  3.4 专家系统的组成  29-31
  3.5 专家系统的知识库  31-34
    3.5.1 专家知识  31-32
    3.5.2 知识获取  32
    3.5.3 知识的表示  32-34
      3.5.3.1 谓词逻辑表示法  33
      3.5.3.2 产生式的知识表示  33-34
      3.5.3.3 基于框架的表示  34
  3.6 专家系统的推理机制  34-38
    3.6.1 正向推理  34-36
    3.6.2 反向推理  36-37
    3.6.3 正反向混合推理  37-38
第四章系统总体设计  38-42
  4.1 系统开发与应用的软硬件要求  38
  4.2 系统总的使用流程  38-39
  4.3 系统结构组成及模块功能  39-42
第五章系统详细设计与实现  42-90
  5.1 数据库访问技术  42-46
    5.1.1 ADO 技术简介  42
    5.1.2 创建Adoop 类的必要性  42-43
    5.1.3 Adoop 类的实现  43-45
    5.1.4 数据库访问的结构设计  45-46
  5.2 softcpu 子系统  46-54
    5.2.1 研制本子系统的理由  46-47
    5.2.2 子系统模块设计  47-48
    5.2.3 数据库设计  48-49
    5.2.4 各模块的实现  49-54
      5.2.4.1 转换器的实现  49-50
      5.2.4.2 生成器的实现  50-52
      5.2.4.3 运算器的实现  52-54
  5.3 模具结构专家系统  54-63
    5.3.1 知识的表示  54-57
      5.3.1.1 知识表示方法的选择  54-55
      5.3.1.2 面向对象知识表示的设计  55-57
    5.3.2 知识的数据库存储  57-60
    5.3.3 推理机  60-63
    5.3.4 本专家系统的优点  63
  5.4 数据录入子系统  63-68
    5.4.1 需求分析  63-64
    5.4.2 模块设计  64-67
    5.4.3 数据库设计  67-68
  5.5 冲压工艺分析计算子系统  68-75
    5.5.1 子系统设计  68-71
    5.5.2 工艺尺寸计算模块  71-75
      5.5.2.1 工艺尺寸的计算方法  72-73
      5.5.2.2 模块的软件设计  73-75
  5.6 模具设计子系统  75-85
    5.6.1 模具结构设计  75-79
    5.6.2 模具零件设计  79-85
  5.7 运行冲压模具智能设计系统的一个实例  85-90
第六章总结与展望  90-92
  6.1 总结  90
  6.2 创新点  90-91
  6.3 展望  91-92
致谢  92-93
参考文献  93-95
攻硕期间取得的研究成果  95

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