級進(jìn)模組件材料選擇智能系統(tǒng)的一個(gè)簡短說明畢業(yè)課程設(shè)計(jì)外文文獻(xiàn)翻譯、中英文翻譯、外文翻譯
級進(jìn)模組件材料選擇智能系統(tǒng)的一個(gè)簡短說明畢業(yè)課程設(shè)計(jì)外文文獻(xiàn)翻譯、中英文翻譯、外文翻譯,模組,材料,選擇,智能,系統(tǒng),一個(gè),簡短,說明,畢業(yè),課程設(shè)計(jì),外文,文獻(xiàn),翻譯,中英文
0級進(jìn)模組件材料選擇智能系統(tǒng)的一個(gè)簡短說明摘 要模具組件材料的選擇是在沖壓行業(yè)級進(jìn)模設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的活動。本文提出了一種用于級進(jìn)模組件材料選擇的智能系統(tǒng)。該系統(tǒng) SMPDC 包括兩個(gè)知識庫模塊，即DIEMAT 和 SELHRD 模塊。DIEMAT 是專為級進(jìn)模的活動的和非活動組件選擇材料。模塊 SELHRD 的開發(fā)是用于測定級進(jìn)模活動組件材料的硬度范圍。對于所提出的系統(tǒng)的兩個(gè)模塊知識的獲取，分析，匯總和合并到一組 IF-THEN 生產(chǎn)規(guī)則中。系統(tǒng)用AutoLISP 語言編碼并加載到 AutoCAD 命令提示區(qū)。該系統(tǒng)是通過用戶接口與用戶進(jìn)行交互設(shè)計(jì)的。所提出的系統(tǒng)的有效性是通過運(yùn)行使用一個(gè)工業(yè)組件示例來證明的。該系統(tǒng)的知識庫可以根據(jù)新材料可用性和技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)行修改。關(guān)鍵詞：級進(jìn)模；材料選擇；知識庫；智能系統(tǒng)1 前言級進(jìn)模被廣泛用于鈑金部件的大批量生產(chǎn)是由于其生產(chǎn)力高，每件產(chǎn)品精度高和需要相對經(jīng)濟(jì)的成本。在級進(jìn)模設(shè)計(jì)中模具組件的設(shè)計(jì)和材料的選擇是主要活動。級進(jìn)模組件合適材料的選擇本質(zhì)上提高了模具壽命，從而降低了鈑金件的生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)的方法來開展這項(xiàng)重要的活動都依賴于豐富的經(jīng)驗(yàn)和模具設(shè)計(jì)專家知識的深度。大部分的時(shí)間，級進(jìn)模組件的選材是手動模具設(shè)計(jì)手冊，材料手冊進(jìn)行，拇指規(guī)則和啟發(fā)式方法進(jìn)行的。現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)仍不能完全處理與級進(jìn)模組件材料的選擇有關(guān)的核心模具設(shè)計(jì)問題。一些現(xiàn)有的 CAD/CAM 系統(tǒng)能為級進(jìn)模]能夠生成材料料清單，然而，這些系統(tǒng)在用戶為模具組件選擇更好性能的材料時(shí)，不考慮其他適合的可用性材料，因此級進(jìn)模的壽命長。此外，在級進(jìn)模部件選擇材料時(shí)，這些系統(tǒng)沒有領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)知識組成的知識庫。世界各地的研究人員都強(qiáng)調(diào)應(yīng)用研究工作，通過應(yīng)用人工智能（AI）技術(shù)捕獲和記錄經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和模具制造者的寶貴實(shí)踐知識。高度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)模的設(shè)計(jì)活動，如模具組件選擇的材料可以通過使用基于知識的系統(tǒng)（KBS）或該系統(tǒng)的智能系統(tǒng)開發(fā)方法來簡化，可以證明是具有里程碑意義的，以減輕模具組件所涉及的材料選擇過程的復(fù)雜性。1雖然級進(jìn)模的所有部件的壽命長是可取的，然而，由于特別需要注意的是，提高活動組分的壽命（即凸凹模/ 插入） 。為了級進(jìn)模組件選擇合適的材料,模具設(shè)計(jì)師妥善調(diào)查該組件的功能要求，然后開展一個(gè)關(guān)鍵性的研究，以確定所需的機(jī)械性能和可能的原因，這可能導(dǎo)致部件的故障。對于一個(gè)給定的應(yīng)用程序依賴于它的失效機(jī)制主導(dǎo)了材料的選擇。模具設(shè)計(jì)的基本思路是，選擇一種合適的材料，例如，除了磨損所有其它故障機(jī)制被消除。磨損可以被優(yōu)化以匹配金屬板件所需要的生產(chǎn)量。為了獲得更長的模具壽命，從而提高生產(chǎn)效率，工具鋼被廣泛用作模具組件的材料。使用鋼作為刀具材料最重要的優(yōu)點(diǎn)之一是，它們原本柔軟且可機(jī)加工，通過施加適當(dāng)?shù)臒崽幚?，它們變得非常?jiān)硬、耐磨。對模具部件選用材料硬度的適用范圍的選擇取決于在級進(jìn)模上制造的零件的幾何形狀。目前工作的具體目標(biāo)是發(fā)展為級進(jìn)模組件選擇材料的智能系統(tǒng)，以協(xié)助模具設(shè)計(jì)者和模具生產(chǎn)商在中小尺寸的鈑金行業(yè)的工作。所提出的SMPDC 智能系統(tǒng)的發(fā)展過程的簡要描述如下。表 1 一種生產(chǎn)規(guī)則樣品納入 DIEMAT 模塊序號 如果 那么1板材為鋁或銅或黃銅或鉛或鈹銅合金5＜板材剪切強(qiáng)度(kgf/ mm2)≤20操作類型：剪切生產(chǎn)量≤100，000請從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料：EN-31 (56–60 HRC) (AISI 52100)或UHB-ARNE(54–62 HRC)(AISI O1, W.-Nr.1.2510)2薄板材料為：低碳鋼或不銹鋼或奧氏體不銹鋼或淬火鋼或 CRCA 或彈簧鋼30＜板材剪切強(qiáng)度（Kgf/mm 2）≤70操作類型：剪切生產(chǎn)量＞1000，000請從如下材料中，為凸凹模或嵌件選擇一個(gè)容易得到的材料：SEVERKER 3 (60–64 HRC)(AISI D6(D3),W.-Nr.1.2436,JIS-SKD2)或UHB-VANADIS6(62–64 HRC) 或UHB-VANADIS10(60–64 HRC)3板材為：鋁或銅或黃銅或鉛或鈹銅合金5＜板材剪切強(qiáng)度(kgf/ mm2)≤20操作類型：成型或成型和剪切兩者都有生產(chǎn)量≤100，000請從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料：EN-31 (56–60 HRC) (AISI 52100)或UHB-ARNE (54–62 HRC) (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)或 UHB-CALMAX (56–59 HRC) 4薄板材料為：低碳鋼或不銹鋼或奧氏體不銹鋼或淬火鋼或 CRCA 或彈簧鋼30＜板材剪切強(qiáng)度（Kgf/mm 2）≤70操作類型：成型或成型和剪切兩者都有100，000＜生產(chǎn)量≤1000，000請從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料：SEVERKER 21 (58–62 HRC) (AISI D2,W.-Nr.1.2379, JIS-SKD11)或 AISI A2 (58–62 HRC)(UHB-RIGOR,W.-Nr. 1.2363)5 非活動部件的類型：固定板部件請從如下材料中，為板塊部件選擇一個(gè)容易得到的材料：? 頂板和底板：低碳鋼或2UHB-11 (AISI 1148) ‘OR’ EN-31 (AISI52100)或 UHB- FORMAX (W.-Nr.-10050, SS-2172) 或 EN-8 (AISI 1040)? 凸模固定板：低碳鋼或EN-8 (AISI 1040) ‘OR’ UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)? 凸模后固定板：EN- 31 (AISI 52100) 或 UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)Stripper plate: EN-31 (AISI 52100)或 UHB-11 (AISI 1148)? 卸料板：EN- 31(AISI 52100)或 UHB-11(AISI 1148)? 模具支撐板：EN- 31 (AISI 52100)6 非活動部件的類型：導(dǎo)向和定位部件請從如下材料中，為導(dǎo)向和定位部件選擇一個(gè)容易得到的材料：? 模具檢具（表面粗糙度Ra=0.1-0.4 ）(48–50 HRC)：EN-31 (AISI 52100) 或 UHB-11 (AISI 1148)? 模具站點(diǎn)(Ra=0.1– 0.4 )????(42–46 HRC)：EN-31(AISI 52100)或 EN-47 (AISI 6150)? 升降機(jī)(Ra=0.1– 0.4 )(52–55 HRC): HCHCr 或 SEVERKER-21(AISI D2, W.-Nr. 1.2379, JIS-SKD11)或 H.S.S.? 導(dǎo)向銷和導(dǎo)向柱銷(Ra=0.1–0.4 ) (50–52 HRC)：EN-353? 滾珠軸承罩(Ra= 0.025–0.05 )：鋁或黃銅或塑膠????? 套筒(Ra=0.1– 0.4 )：EN-31 (AISI 52100)? 柄(Ra= 0.8–3.2 )：低碳????鋼? 定位梢(Ra=0.8– 3.2 )(50–????352 HRC)： C-40 或 EN-8(AISI 1040)或 EN-9(AISI 1055) 或銀器鋼2 SMPDC 智能系統(tǒng)的發(fā)展該 SMPDC 智能系統(tǒng)包括兩個(gè)模塊，即 DIEMAT 和 SELHRD。DIEMAT 模塊是專為級進(jìn)模零件材料的選擇而設(shè)計(jì)的。模塊 SELHRD 是為了確定級進(jìn)?；顒硬考x擇材料的硬度范圍而開發(fā)的。該系統(tǒng)支持大部分的工具鋼。用于構(gòu)建系統(tǒng)的程序步驟包括領(lǐng)域知識的獲取、生產(chǎn)規(guī)則的制備和驗(yàn)證，生產(chǎn)規(guī)則的編碼和用戶界面的準(zhǔn)備。該過程的每個(gè)步驟討論如下。表 2 一種生產(chǎn)規(guī)則樣本包含在模塊 SELHRD序號 如果 那么1 薄板厚度≤2mm沖裁工件的幾何形狀：簡單 使用所選材料的硬度范圍的上限硬度2 薄板厚度≤2mm沖裁工件的幾何形狀：一般使用下限硬度=選定材料的上限硬度-2.0使用上限硬度=所選材料的上限硬度3薄板厚度≤2mm沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜選定材料的硬度范圍 HRC≤4使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度4薄板厚度＞2mm薄板厚度≤5mm沖裁工件的幾何形狀：一般選定材料的硬度范圍 HRC＞4使用下限硬度=選定材料的上限硬度-4.0使用上限硬度=所選材料的上限硬度5薄板厚度＞2mm薄板厚度≤5mm沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜選定材料的硬度范圍 HRC≤6使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度6薄板厚度＞2mm薄板厚度≤5mm沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜選定材料的硬度范圍 HRC＞6使用下限硬度=選定材料的上限硬度-6.0使用上限硬度=所選材料的上限硬度7薄板厚度＞5mm薄板厚度≤8mm沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜選定材料的硬度范圍 HRC＞8使用下限硬度=選定材料的上限硬度-8.0使用上限硬度=所選材料的上限硬度48薄板厚度＞8mm沖裁工件的幾何形狀：簡單或一般或復(fù)雜使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度2.1 領(lǐng)域知識的獲取該系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)知識是通過模具設(shè)計(jì)手冊、工業(yè)手冊、技術(shù)報(bào)告、和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和工具制造商收集的。級進(jìn)模部件選用材料的知識是由經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和工具制造商通過對典型問題的討論和讓他們談?wù)撃粗敢?guī)則和方法獲得的。在口頭分析中，他們的質(zhì)疑為什么一個(gè)特定的材料被選定為特定的模具組件。這是通過確定影響模具部件材料選擇的因素選定的。2.2 生產(chǎn)規(guī)則的制備和驗(yàn)證該智能系統(tǒng)兩個(gè)模塊知識的是通過分析和匯總各種“如果—那么”生產(chǎn)規(guī)則獲得的。由一個(gè)團(tuán)隊(duì)的級進(jìn)模設(shè)計(jì)專家和刀具制造商進(jìn)行了所制定的生產(chǎn)規(guī)則的驗(yàn)證。一個(gè)生產(chǎn)規(guī)則樣本通過制定和驗(yàn)證如表 1 所示，然后納入 DIEMAT 模塊；和一個(gè)樣品的生產(chǎn)規(guī)則包含在 SELHRD 模塊中，如表 2 中所示。5圖 1 所提出的 SMPDC 智能系統(tǒng)的執(zhí)行2.3 生產(chǎn)規(guī)則的編碼和用戶界面的準(zhǔn)備生產(chǎn)規(guī)則納入所提出的智能系統(tǒng)的兩個(gè)模塊已用 AutoLISP 語言編碼。通過使用推理機(jī)制正向推理，生產(chǎn)規(guī)則和系統(tǒng)的知識庫聯(lián)系在一起。該系統(tǒng)的工作原理是：輸入信息是由用戶在材料選擇的問題上提供，再加上存放在知識庫中的知識，最終得出結(jié)論或建議。系統(tǒng) SMPDC 的知識庫中包含不少于 60 種的生產(chǎn)規(guī)則。然而，系統(tǒng)的知識通過 AutoCAD提示區(qū)域的用戶界面用戶開始使用命令加載（加載”A：SMPDC,LSP”） 在 AutoCAD 命令提示區(qū)輸入 DIEMAT 命令輸入板材，剪切強(qiáng)度，操作要求和生產(chǎn)量得到以供選擇級進(jìn)模的活動部件（凸凹模/嵌件）和非活動部件（固定板，定位& 引導(dǎo)部件）的專家意見輸入 SELHRD 命令輸入凸凹模選定的材料，板材的厚度，坯件幾何形狀的類型，和凸凹模選定材料的硬度（HRC）上限和下限值獲得凸凹模/嵌件所選材料的硬度接近的范圍內(nèi)選擇專家的意見結(jié)束6庫是足夠靈活的，因可以更新和修改，如果有必要，在未來技術(shù)進(jìn)步和新材料的可用性的前提下，系統(tǒng)將比現(xiàn)在所提出的系統(tǒng)擁有更好的性能。所提出的系統(tǒng)的兩個(gè)模塊被設(shè)計(jì)為交互式的性質(zhì)，以使用戶能夠輸入必要的鈑金部件的數(shù)據(jù)；并為用戶的利益顯示最優(yōu)決策選擇。前者在磋咨詢期間反饋數(shù)據(jù)，在適當(dāng)階段通過閃爍 AutoCAD 提示用戶。當(dāng)相關(guān)的生產(chǎn)規(guī)則被解除時(shí)，建議的消息或數(shù)據(jù)也同樣閃現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上。該系統(tǒng)可以通過在 AutoCAD 命令提示區(qū)輸入命令加載（加載“A：SMPDC.LSP”） 。系統(tǒng)的運(yùn)行通過流程圖的演示，如圖 1 所示。該程序的輸出包括：活動部件（即凸凹模/嵌件）和非活動部件（即板部件，導(dǎo)向和定位部件）的材料選擇的明智建議，和接近于級進(jìn)?；顒硬考x材料的硬度范圍的硬度選擇建議。3 所提出的系統(tǒng)的運(yùn)行示例該系統(tǒng)基于 PC 的在 Autodesk AutoCAD 2004 上實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)已經(jīng)對級進(jìn)模組件中的不同類型的鈑金零件的材料選擇問題進(jìn)行測試。典型的提示，例如圖 2 組件在所提出的智能系統(tǒng) SMPDC 執(zhí)行過程中用戶的反應(yīng)和建議的獲得，如表 3 所示。系統(tǒng)建議的材料被發(fā)現(xiàn)相當(dāng)接近那些實(shí)際工業(yè)用的組件（亞洲印度熔斷器私人有限公司，Murthal，哈里亞納邦，印度） 。表 3 典型的提示，智能系統(tǒng) SMPDC 執(zhí)行示例組件的過程中產(chǎn)生的用戶反應(yīng)和專家意見提示 示例數(shù)據(jù)輸入 建議用戶（加載“A：SMPDC .LSP”) —— 請輸入 SMPDC 命令SMPDC —— 歡迎來到模塊 SMPDC。請輸入命令DIEMATDIEMAT請輸入薄板材料 黃銅 ——請輸入操作類型 剪切 ——請輸入板材的剪切強(qiáng)度 15 kgf/mm2請輸入鈑金件所需的生產(chǎn)批量 90,000請從如下材料中，為凸凹模/嵌件選擇一個(gè)容易獲得的材料：EN-31 (56–60 HRC) (AISI 52100)或UHB-ARNE (54–62 HRC) (AISI O1, W.-Nr.1.2510)7請輸入非活動部件的類別（即板部件，定位和導(dǎo)向部件件）板元件請從如下材料中，為板元件選擇一個(gè)容易獲得的材料：? 頂板和底板：低碳鋼或 UHB-11 (AISI 1148) ‘OR’ EN-31 (AISI52100)或 UHB- FORMAX (W.-Nr.-10050, SS-2172) 或 EN-8 (AISI 1040)? 凸模固定板：低碳鋼或 EN-8 (AISI 1040) ‘OR’ UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)? 凸模后固定板：EN- 31 (AISI 52100) 或 UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)Stripper plate: EN-31 (AISI 52100)或 UHB-11 (AISI 1148)? 卸料板：EN- 31(AISI 52100)或UHB-11(AISI 1148)? 模具支撐板：EN- 31 (AISI 52100)請輸入非活動部件的類型 導(dǎo)向和定位部件請從如下材料中，為導(dǎo)向和定位部件選擇一個(gè)容易得到的材料：? 模具檢具（表面粗糙度Ra=0.1-0.4 ）(48–50 HRC)：EN-31 ????(AISI 52100) 或 UHB-11 (AISI 1148)? 模具站點(diǎn)(Ra=0.1– 0.4 )(42–????46 HRC)：EN- 31(AISI 52100)或 EN-47 (AISI 6150)? 升降機(jī)(Ra=0.1– 0.4 )(52–55 ????HRC): HCHCr 或 SEVERKER-21(AISI D2, W.-Nr. 1.2379, JIS-SKD11)或H.S.S.? 導(dǎo)向銷和導(dǎo)向柱銷(Ra=0.1– 0.4) (50–52 HRC)：EN -353????? 滾珠軸承罩(Ra= 0.025–0.05 )：鋁或黃銅或塑膠????? 套筒(Ra=0.1– 0.4 )：EN-31 ????(AISI 52100)? 柄(Ra= 0.8–3.2 )：低碳鋼????? 定位梢(Ra=0.8– 3.2 )(50–52 ????HRC)： C-40 或 EN-8(AISI 1040)或EN-9(AISI 1055) 或銀器鋼SELHRD請輸入凸凹模/嵌件所選用的材料EN-31(56–60 HRC)EN-31 的典型分析：C =0.90/1.2,Si= 0.10/0.35,Mn= 0.30/0.75,Cr = 1.0/1.6, S= P = 80.025 (最大值)請輸入板厚度（mm） 0.6 ——請輸入沖裁件的幾何形狀（即簡單/ 普通 /復(fù)雜） 普通 ——請輸入所選材料的上限和下限硬度（HRC ） 4.0使用下限硬度=選擇材料的上限硬度 -2.0，和使用上限硬度與選定的材料的上限硬度相同4 結(jié)論所提出的系統(tǒng)能夠提供為級進(jìn)模組件材料的選擇和級進(jìn)模在設(shè)計(jì)階段所選材料的硬度范圍內(nèi)的專家意見。系統(tǒng)給出建議，以供用戶選擇容易獲得的材料，然后就可以準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)牟牧锨鍐?。該系統(tǒng)已經(jīng)對各種類型的鈑金零件進(jìn)行測試，系統(tǒng)因?yàn)樨S富的知識庫和高度的互動性，被證明是強(qiáng)大的和容易處理的。系統(tǒng)的運(yùn)行示例使用一個(gè)工業(yè)實(shí)例組件已經(jīng)證明了系統(tǒng)的實(shí)用性。該系統(tǒng)支持主要的工具鋼，然而，它的知識庫可以進(jìn)行修改和更新，這依賴于新材料的可用性和技術(shù)的進(jìn)步。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本低，因?yàn)樗梢栽?PC 機(jī)上用 AutoCAD 軟件運(yùn)行，因此在中小尺寸的鈑金行業(yè)容易達(dá)到。圖 2 示例組件（尺寸均以毫米為單位）：黃銅，板材厚度 =0.6mm9參考文獻(xiàn)[1] L. 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Singh, Developmental framework of knowledge-based system for engineering problems, in: Proceedings All India Seminar on Power and Energy for Sustainable Growth, Institute Engrineers (India), Haryana State Centre, CRSCE Murthal, Haryana, India, February 20–21,2003, pp.290–295.0級進(jìn)模組件材料選擇智能系統(tǒng)的一個(gè)簡短說明摘 要模具組件材料的選擇是在沖壓行業(yè)級進(jìn)模設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的活動。本文提出了一種用于級進(jìn)模組件材料選擇的智能系統(tǒng)。該系統(tǒng) SMPDC 包括兩個(gè)知識庫模塊，即DIEMAT 和 SELHRD 模塊。DIEMAT 是專為級進(jìn)模的活動的和非活動組件選擇材料。模塊 SELHRD 的開發(fā)是用于測定級進(jìn)?；顒咏M件材料的硬度范圍。對于所提出的系統(tǒng)的兩個(gè)模塊知識的獲取，分析，匯總和合并到一組 IF-THEN 生產(chǎn)規(guī)則中。系統(tǒng)用AutoLISP 語言編碼并加載到 AutoCAD 命令提示區(qū)。該系統(tǒng)是通過用戶接口與用戶進(jìn)行交互設(shè)計(jì)的。所提出的系統(tǒng)的有效性是通過運(yùn)行使用一個(gè)工業(yè)組件示例來證明的。該系統(tǒng)的知識庫可以根據(jù)新材料可用性和技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)行修改。關(guān)鍵詞：級進(jìn)模；材料選擇；知識庫；智能系統(tǒng)1 前言級進(jìn)模被廣泛用于鈑金部件的大批量生產(chǎn)是由于其生產(chǎn)力高，每件產(chǎn)品精度高和需要相對經(jīng)濟(jì)的成本。在級進(jìn)模設(shè)計(jì)中模具組件的設(shè)計(jì)和材料的選擇是主要活動。級進(jìn)模組件合適材料的選擇本質(zhì)上提高了模具壽命，從而降低了鈑金件的生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)的方法來開展這項(xiàng)重要的活動都依賴于豐富的經(jīng)驗(yàn)和模具設(shè)計(jì)專家知識的深度。大部分的時(shí)間，級進(jìn)模組件的選材是手動模具設(shè)計(jì)手冊，材料手冊進(jìn)行，拇指規(guī)則和啟發(fā)式方法進(jìn)行的?，F(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)仍不能完全處理與級進(jìn)模組件材料的選擇有關(guān)的核心模具設(shè)計(jì)問題。一些現(xiàn)有的 CAD/CAM 系統(tǒng)能為級進(jìn)模]能夠生成材料料清單，然而，這些系統(tǒng)在用戶為模具組件選擇更好性能的材料時(shí)，不考慮其他適合的可用性材料，因此級進(jìn)模的壽命長。此外，在級進(jìn)模部件選擇材料時(shí)，這些系統(tǒng)沒有領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)知識組成的知識庫。世界各地的研究人員都強(qiáng)調(diào)應(yīng)用研究工作，通過應(yīng)用人工智能（AI）技術(shù)捕獲和記錄經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和模具制造者的寶貴實(shí)踐知識。高度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)模的設(shè)計(jì)活動，如模具組件選擇的材料可以通過使用基于知識的系統(tǒng)（KBS）或該系統(tǒng)的智能系統(tǒng)開發(fā)方法來簡化，可以證明是具有里程碑意義的，以減輕模具組件所涉及的材料選擇過程的復(fù)雜性。1雖然級進(jìn)模的所有部件的壽命長是可取的，然而，由于特別需要注意的是，提高活動組分的壽命（即凸凹模/ 插入） 。為了級進(jìn)模組件選擇合適的材料,模具設(shè)計(jì)師妥善調(diào)查該組件的功能要求，然后開展一個(gè)關(guān)鍵性的研究，以確定所需的機(jī)械性能和可能的原因，這可能導(dǎo)致部件的故障。對于一個(gè)給定的應(yīng)用程序依賴于它的失效機(jī)制主導(dǎo)了材料的選擇。模具設(shè)計(jì)的基本思路是，選擇一種合適的材料，例如，除了磨損所有其它故障機(jī)制被消除。磨損可以被優(yōu)化以匹配金屬板件所需要的生產(chǎn)量。為了獲得更長的模具壽命，從而提高生產(chǎn)效率，工具鋼被廣泛用作模具組件的材料。使用鋼作為刀具材料最重要的優(yōu)點(diǎn)之一是，它們原本柔軟且可機(jī)加工，通過施加適當(dāng)?shù)臒崽幚?，它們變得非常?jiān)硬、耐磨。對模具部件選用材料硬度的適用范圍的選擇取決于在級進(jìn)模上制造的零件的幾何形狀。目前工作的具體目標(biāo)是發(fā)展為級進(jìn)模組件選擇材料的智能系統(tǒng)，以協(xié)助模具設(shè)計(jì)者和模具生產(chǎn)商在中小尺寸的鈑金行業(yè)的工作。所提出的SMPDC 智能系統(tǒng)的發(fā)展過程的簡要描述如下。表 1 一種生產(chǎn)規(guī)則樣品納入 DIEMAT 模塊序號 如果 那么1板材為鋁或銅或黃銅或鉛或鈹銅合金5＜板材剪切強(qiáng)度(kgf/ mm2)≤20操作類型：剪切生產(chǎn)量≤100，000請從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料：EN-31 (56–60 HRC) (AISI 52100)或UHB-ARNE(54–62 HRC)(AISI O1, W.-Nr.1.2510)2薄板材料為：低碳鋼或不銹鋼或奧氏體不銹鋼或淬火鋼或 CRCA 或彈簧鋼30＜板材剪切強(qiáng)度（Kgf/mm 2）≤70操作類型：剪切生產(chǎn)量＞1000，000請從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料：SEVERKER 3 (60–64 HRC)(AISI D6(D3),W.-Nr.1.2436,JIS-SKD2)或UHB-VANADIS6(62–64 HRC) 或UHB-VANADIS10(60–64 HRC)3板材為：鋁或銅或黃銅或鉛或鈹銅合金5＜板材剪切強(qiáng)度(kgf/ mm2)≤20操作類型：成型或成型和剪切兩者都有生產(chǎn)量≤100，000請從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料：EN-31 (56–60 HRC) (AISI 52100)或UHB-ARNE (54–62 HRC) (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)或 UHB-CALMAX (56–59 HRC) 4薄板材料為：低碳鋼或不銹鋼或奧氏體不銹鋼或淬火鋼或 CRCA 或彈簧鋼30＜板材剪切強(qiáng)度（Kgf/mm 2）≤70操作類型：成型或成型和剪切兩者都有100，000＜生產(chǎn)量≤1000，000請從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料：SEVERKER 21 (58–62 HRC) (AISI D2,W.-Nr.1.2379, JIS-SKD11)或 AISI A2 (58–62 HRC)(UHB-RIGOR,W.-Nr. 1.2363)5 非活動部件的類型：固定板部件請從如下材料中，為板塊部件選擇一個(gè)容易得到的材料：? 頂板和底板：低碳鋼或2UHB-11 (AISI 1148) ‘OR’ EN-31 (AISI52100)或 UHB- FORMAX (W.-Nr.-10050, SS-2172) 或 EN-8 (AISI 1040)? 凸模固定板：低碳鋼或EN-8 (AISI 1040) ‘OR’ UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)? 凸模后固定板：EN- 31 (AISI 52100) 或 UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)Stripper plate: EN-31 (AISI 52100)或 UHB-11 (AISI 1148)? 卸料板：EN- 31(AISI 52100)或 UHB-11(AISI 1148)? 模具支撐板：EN- 31 (AISI 52100)6 非活動部件的類型：導(dǎo)向和定位部件請從如下材料中，為導(dǎo)向和定位部件選擇一個(gè)容易得到的材料：? 模具檢具（表面粗糙度Ra=0.1-0.4 ）(48–50 HRC)：EN-31 (AISI 52100) 或 UHB-11 (AISI 1148)? 模具站點(diǎn)(Ra=0.1– 0.4 )????(42–46 HRC)：EN-31(AISI 52100)或 EN-47 (AISI 6150)? 升降機(jī)(Ra=0.1– 0.4 )(52–55 HRC): HCHCr 或 SEVERKER-21(AISI D2, W.-Nr. 1.2379, JIS-SKD11)或 H.S.S.? 導(dǎo)向銷和導(dǎo)向柱銷(Ra=0.1–0.4 ) (50–52 HRC)：EN-353? 滾珠軸承罩(Ra= 0.025–0.05 )：鋁或黃銅或塑膠????? 套筒(Ra=0.1– 0.4 )：EN-31 (AISI 52100)? 柄(Ra= 0.8–3.2 )：低碳????鋼? 定位梢(Ra=0.8– 3.2 )(50–????352 HRC)： C-40 或 EN-8(AISI 1040)或 EN-9(AISI 1055) 或銀器鋼2 SMPDC 智能系統(tǒng)的發(fā)展該 SMPDC 智能系統(tǒng)包括兩個(gè)模塊，即 DIEMAT 和 SELHRD。DIEMAT 模塊是專為級進(jìn)模零件材料的選擇而設(shè)計(jì)的。模塊 SELHRD 是為了確定級進(jìn)?；顒硬考x擇材料的硬度范圍而開發(fā)的。該系統(tǒng)支持大部分的工具鋼。用于構(gòu)建系統(tǒng)的程序步驟包括領(lǐng)域知識的獲取、生產(chǎn)規(guī)則的制備和驗(yàn)證，生產(chǎn)規(guī)則的編碼和用戶界面的準(zhǔn)備。該過程的每個(gè)步驟討論如下。表 2 一種生產(chǎn)規(guī)則樣本包含在模塊 SELHRD序號 如果 那么1 薄板厚度≤2mm沖裁工件的幾何形狀：簡單 使用所選材料的硬度范圍的上限硬度2 薄板厚度≤2mm沖裁工件的幾何形狀：一般使用下限硬度=選定材料的上限硬度-2.0使用上限硬度=所選材料的上限硬度3薄板厚度≤2mm沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜選定材料的硬度范圍 HRC≤4使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度4薄板厚度＞2mm薄板厚度≤5mm沖裁工件的幾何形狀：一般選定材料的硬度范圍 HRC＞4使用下限硬度=選定材料的上限硬度-4.0使用上限硬度=所選材料的上限硬度5薄板厚度＞2mm薄板厚度≤5mm沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜選定材料的硬度范圍 HRC≤6使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度6薄板厚度＞2mm薄板厚度≤5mm沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜選定材料的硬度范圍 HRC＞6使用下限硬度=選定材料的上限硬度-6.0使用上限硬度=所選材料的上限硬度7薄板厚度＞5mm薄板厚度≤8mm沖裁工件的幾何形狀：復(fù)雜選定材料的硬度范圍 HRC＞8使用下限硬度=選定材料的上限硬度-8.0使用上限硬度=所選材料的上限硬度48薄板厚度＞8mm沖裁工件的幾何形狀：簡單或一般或復(fù)雜使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度2.1 領(lǐng)域知識的獲取該系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)知識是通過模具設(shè)計(jì)手冊、工業(yè)手冊、技術(shù)報(bào)告、和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和工具制造商收集的。級進(jìn)模部件選用材料的知識是由經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和工具制造商通過對典型問題的討論和讓他們談?wù)撃粗敢?guī)則和方法獲得的。在口頭分析中，他們的質(zhì)疑為什么一個(gè)特定的材料被選定為特定的模具組件。這是通過確定影響模具部件材料選擇的因素選定的。2.2 生產(chǎn)規(guī)則的制備和驗(yàn)證該智能系統(tǒng)兩個(gè)模塊知識的是通過分析和匯總各種“如果—那么”生產(chǎn)規(guī)則獲得的。由一個(gè)團(tuán)隊(duì)的級進(jìn)模設(shè)計(jì)專家和刀具制造商進(jìn)行了所制定的生產(chǎn)規(guī)則的驗(yàn)證。一個(gè)生產(chǎn)規(guī)則樣本通過制定和驗(yàn)證如表 1 所示，然后納入 DIEMAT 模塊；和一個(gè)樣品的生產(chǎn)規(guī)則包含在 SELHRD 模塊中，如表 2 中所示。5圖 1 所提出的 SMPDC 智能系統(tǒng)的執(zhí)行2.3 生產(chǎn)規(guī)則的編碼和用戶界面的準(zhǔn)備生產(chǎn)規(guī)則納入所提出的智能系統(tǒng)的兩個(gè)模塊已用 AutoLISP 語言編碼。通過使用推理機(jī)制正向推理，生產(chǎn)規(guī)則和系統(tǒng)的知識庫聯(lián)系在一起。該系統(tǒng)的工作原理是：輸入信息是由用戶在材料選擇的問題上提供，再加上存放在知識庫中的知識，最終得出結(jié)論或建議。系統(tǒng) SMPDC 的知識庫中包含不少于 60 種的生產(chǎn)規(guī)則。然而，系統(tǒng)的知識通過 AutoCAD提示區(qū)域的用戶界面用戶開始使用命令加載（加載”A：SMPDC,LSP”） 在 AutoCAD 命令提示區(qū)輸入 DIEMAT 命令輸入板材，剪切強(qiáng)度，操作要求和生產(chǎn)量得到以供選擇級進(jìn)模的活動部件（凸凹模/嵌件）和非活動部件（固定板，定位& 引導(dǎo)部件）的專家意見輸入 SELHRD 命令輸入凸凹模選定的材料，板材的厚度，坯件幾何形狀的類型，和凸凹模選定材料的硬度（HRC）上限和下限值獲得凸凹模/嵌件所選材料的硬度接近的范圍內(nèi)選擇專家的意見結(jié)束6庫是足夠靈活的，因可以更新和修改，如果有必要，在未來技術(shù)進(jìn)步和新材料的可用性的前提下，系統(tǒng)將比現(xiàn)在所提出的系統(tǒng)擁有更好的性能。所提出的系統(tǒng)的兩個(gè)模塊被設(shè)計(jì)為交互式的性質(zhì)，以使用戶能夠輸入必要的鈑金部件的數(shù)據(jù)；并為用戶的利益顯示最優(yōu)決策選擇。前者在磋咨詢期間反饋數(shù)據(jù)，在適當(dāng)階段通過閃爍 AutoCAD 提示用戶。當(dāng)相關(guān)的生產(chǎn)規(guī)則被解除時(shí)，建議的消息或數(shù)據(jù)也同樣閃現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上。該系統(tǒng)可以通過在 AutoCAD 命令提示區(qū)輸入命令加載（加載“A：SMPDC.LSP”） 。系統(tǒng)的運(yùn)行通過流程圖的演示，如圖 1 所示。該程序的輸出包括：活動部件（即凸凹模/嵌件）和非活動部件（即板部件，導(dǎo)向和定位部件）的材料選擇的明智建議，和接近于級進(jìn)?；顒硬考x材料的硬度范圍的硬度選擇建議。3 所提出的系統(tǒng)的運(yùn)行示例該系統(tǒng)基于 PC 的在 Autodesk AutoCAD 2004 上實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)已經(jīng)對級進(jìn)模組件中的不同類型的鈑金零件的材料選擇問題進(jìn)行測試。典型的提示，例如圖 2 組件在所提出的智能系統(tǒng) SMPDC 執(zhí)行過程中用戶的反應(yīng)和建議的獲得，如表 3 所示。系統(tǒng)建議的材料被發(fā)現(xiàn)相當(dāng)接近那些實(shí)際工業(yè)用的組件（亞洲印度熔斷器私人有限公司，Murthal，哈里亞納邦，印度） 。表 3 典型的提示，智能系統(tǒng) SMPDC 執(zhí)行示例組件的過程中產(chǎn)生的用戶反應(yīng)和專家意見提示 示例數(shù)據(jù)輸入 建議用戶（加載“A：SMPDC .LSP”) —— 請輸入 SMPDC 命令SMPDC —— 歡迎來到模塊 SMPDC。請輸入命令DIEMATDIEMAT請輸入薄板材料 黃銅 ——請輸入操作類型 剪切 ——請輸入板材的剪切強(qiáng)度 15 kgf/mm2請輸入鈑金件所需的生產(chǎn)批量 90,000請從如下材料中，為凸凹模/嵌件選擇一個(gè)容易獲得的材料：EN-31 (56–60 HRC) (AISI 52100)或UHB-ARNE (54–62 HRC) (AISI O1, W.-Nr.1.2510)7請輸入非活動部件的類別（即板部件，定位和導(dǎo)向部件件）板元件請從如下材料中，為板元件選擇一個(gè)容易獲得的材料：? 頂板和底板：低碳鋼或 UHB-11 (AISI 1148) ‘OR’ EN-31 (AISI52100)或 UHB- FORMAX (W.-Nr.-10050, SS-2172) 或 EN-8 (AISI 1040)? 凸模固定板：低碳鋼或 EN-8 (AISI 1040) ‘OR’ UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)? 凸模后固定板：EN- 31 (AISI 52100) 或 UHB-ARNE (AISI O1, W.-Nr. 1.2510)Stripper plate: EN-31 (AISI 52100)或 UHB-11 (AISI 1148)? 卸料板：EN- 31(AISI 52100)或UHB-11(AISI 1148)? 模具支撐板：EN- 31 (AISI 52100)請輸入非活動部件的類型 導(dǎo)向和定位部件請從如下材料中，為導(dǎo)向和定位部件選擇一個(gè)容易得到的材料：? 模具檢具（表面粗糙度Ra=0.1-0.4 ）(48–50 HRC)：EN-31 ????(AISI 52100) 或 UHB-11 (AISI 1148)? 模具站點(diǎn)(Ra=0.1– 0.4 )(42–????46 HRC)：EN- 31(AISI 52100)或 EN-47 (AISI 6150)? 升降機(jī)(Ra=0.1– 0.4 )(52–55 ????HRC): HCHCr 或 SEVERKER-21(AISI D2, W.-Nr. 1.2379, JIS-SKD11)或H.S.S.? 導(dǎo)向銷和導(dǎo)向柱銷(Ra=0.1– 0.4) (50–52 HRC)：EN -353????? 滾珠軸承罩(Ra= 0.025–0.05 )：鋁或黃銅或塑膠????? 套筒(Ra=0.1– 0.4 )：EN-31 ????(AISI 52100)? 柄(Ra= 0.8–3.2 )：低碳鋼????? 定位梢(Ra=0.8– 3.2 )(50–52 ????HRC)： C-40 或 EN-8(AISI 1040)或EN-9(AISI 1055) 或銀器鋼SELHRD請輸入凸凹模/嵌件所選用的材料EN-31(56–60 HRC)EN-31 的典型分析：C =0.90/1.2,Si= 0.10/0.35,Mn= 0.30/0.75,Cr = 1.0/1.6, S= P = 80.025 (最大值)請輸入板厚度（mm） 0.6 ——請輸入沖裁件的幾何形狀（即簡單/ 普通 /復(fù)雜） 普通 ——請輸入所選材料的上限和下限硬度（HRC ） 4.0使用下限硬度=選擇材料的上限硬度 -2.0，和使用上限硬度與選定的材料的上限硬度相同4 結(jié)論所提出的系統(tǒng)能夠提供為級進(jìn)模組件材料的選擇和級進(jìn)模在設(shè)計(jì)階段所選材料的硬度范圍內(nèi)的專家意見。系統(tǒng)給出建議，以供用戶選擇容易獲得的材料，然后就可以準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)牟牧锨鍐?。該系統(tǒng)已經(jīng)對各種類型的鈑金零件進(jìn)行測試，系統(tǒng)因?yàn)樨S富的知識庫和高度的互動性，被證明是強(qiáng)大的和容易處理的。系統(tǒng)的運(yùn)行示例使用一個(gè)工業(yè)實(shí)例組件已經(jīng)證明了系統(tǒng)的實(shí)用性。該系統(tǒng)支持主要的工具鋼，然而，它的知識庫可以進(jìn)行修改和更新，這依賴于新材料的可用性和技術(shù)的進(jìn)步。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本低，因?yàn)樗梢栽?PC 機(jī)上用 AutoCAD 軟件運(yùn)行，因此在中小尺寸的鈑金行業(yè)容易達(dá)到。圖 2 示例組件（尺寸均以毫米為單位）：黃銅，板材厚度 =0.6mm9參考文獻(xiàn)[1] L. 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