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1、上海交通大学硕士学位论文级进模设计中的“嵌入式“知识集成技术研究姓名：钟亦祺申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：阮雪榆;赵震20050101I级进模设计中的嵌入式知识集成技术研究 摘 要 随着现代制造业的高速发展以及知识经济时代的到来 产品开发对级进模设计提出了越来越高的要求 并出现了基于知识的级进模设计技术 如何在基于知识的级进模设计系统中提高设计的集成化 系统化和智能化程度是研究人员多年来追求的目标近年来随着知识集成技术的提出建立有针对性地嵌入式知识集成技术将其引入基于知识的级进模设计中 对于提高级进模设计的效率和质量具有重要的意义 本文首先对级进模智能化设计技术的发展概况和知识
2、集成技术的提出进行了回顾介绍了级进模设计的特点和嵌入式知识集成方法的提出进而阐述了级进模设计中采用嵌入式知识集成技术的可行性及优势 介绍了 嵌入式 知识集成方法的关键部分 知识节点定制和 串并结合 的知识嵌入方法 分析了知识节点定制技术的及其关键 知识的表示和推理技术 介绍可以应用于级进模智能设计系统的相应的知识表示技术推理技术然后根据级进模设计的特点提出了串并结合 的知识嵌入思想 介绍了串并结合知识嵌入实现的关键技术如知识的一致性维护和完整性检查知识管理技术等 从冲压件材料环节冲压结构工艺性环节毛坯排样环节模架总体结构设计环节 零部件设计环节这五个环节进行了知识节点定制II研究实现了嵌入知识
3、的级进模冲压产品模型工艺排样设计环节的知识嵌入 在工步排样环节提出了多目标优化组合排样技术并通过冲模典型组合 标准模架等总体结构知识和变量化生成装配技术实现了级进模总体结构设计和详细结构设计环节的知识嵌入表明通过嵌入式 知识集成这样一条技术路线实现级进模设计系统的智能化和知识化是可行的建立在本研究成果上的冲模 KBE 系统通过了上海市科委组织的鉴定 在上述理论研究的基础上 本文在 Solidworks 平台上开发了基于知识的级进模设计系统 设计者能在系统冲模知识库和设计模型的支持和引导下完成从冲压产品建模到级进模结构设计的过程 为级进模智能化设计提供了合适的人机互动平台可有效提高设计效率和质量
4、 关键词级进模设计基于知识的设计知识集成知识嵌入结构设计 IIIResearch on EmbeddingKnowledge Integration in Progressive Stamping Die Design ABSTRACT With the rapid development of modern manufacturing industry and the advent of knowledge economical era, the product development makes higher demands on stamping die design. And know
5、ledge-based progressive die design technology also occurs. For many years, the target of many researches is how to enhance the degree of integration and intelligence in knowledge-based progressive die design system. In recent years, Knowledge Integration (KI) technology is put forward, it shows prof
6、ound meaning to establish the specific “embedding” KI technology, which will be applied into knowledge-based progressive die design, so as to improve the design quality and efficiency of progressive die design. A deep research on the developing situation of the intelligentizing design technology of
7、progressive die and KI technology is carried out. The character of progressive die design is introduced and thus also the “embedding” KI technology. Then the possibility and advantage to adopt “embedding” KI into progressive die design is discussed. The key parts of “embedding” KI technology was int
8、roduced: the customization of the knowledge node and the “serial-parallel combined” knowledge embedding method. Knowledge node customizing technology IVand its key part: the knowledge representation and knowledge reasoning are studied. The proper knowledge representation, reasoning technology, which
9、 could be applied to progressive die design is introduced. Thus the “serial-parallel combined” knowledge embedding theory is proposed based on the character of progressive die. The key technologies of “serial-parallel combined” knowledge embedding theory is introduced, such as the consistency mainte
10、nance and the integrality checking of knowledge and knowledge management as well. Research on knowledge node customization is carried out from five design steps: the material of stamping part, the structure feasibility of stamping part, blank layout, main structure design of die set, die part design
11、. Knowledge embedment is realized in the modeling stage, stamping part and layout design stage; multi-target optimization technology is put forward at the strip layout stage; knowledge embedment in the die structure design and die part design stage is carried out though embedding knowledge of typica
12、l assembly of progressive die, knowledge of standard die set, variational generation and assembling technology. It is proved possible to realize the intelligentizition in progressive die design though the “embedding” KI technology method. Based on the above-mentioned theory research, a knowledge-bas
13、ed progressive die design system is developed on SolidWorks. The designer can fulfill the whole procedure from stamping product modeling to die Vstructure design under the support and guidance of the knowledge base and design model which are embedded in the system. The system provides a proper human
14、-machine interactive interface for intelligent design, and can improve the design efficiency and design quality effectively. Keywoords: progressive die design; knowledge-based design; knowledge integration; knowledge embedment; structure design 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果
15、除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名钟亦祺 日期2 0 0 5 年 1 月 7 日 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保密在 年解密后适用本授权书 本学位论文属于 不保密
16、请在以上方框内打 学位论文作者签名钟亦祺 指导教师签名阮雪榆 日期2 0 0 5 年 1 月 7 日 日期2 0 0 5 年 1 月 7 日 上海交通大学硕士学位论文 第一章 绪 论 1 第一章 绪 论 模具工业被认为是国民经济的基础工业国际模具协会认为模具是进入富裕社会的原动力在现代化工业生产中约 60-90%的工业产品需要使用模具生产模具开发能力的强弱水平的高低直接影响着新产品的开发和旧产品的更新换代关系着产品质量和经济效益的提高我国自改革开放以来随着社会经济的发展人们对工业产品的品种数量质量和款式都有了越来越高的要求为了满足人们日益增长的需要我国的模具工业迅速发展起来并以每年 13左右的速度快速增长从国内市场看我国模具生产处于供不应求的状态特别是大型精密复杂和长寿命模具的产需矛盾十分突出并已成为制约不少行业发展的“瓶颈”近几年来我国进口模具始终保持在近 10 亿美元的规模成为世界上最大的模具进口国其中中高档模具进口比例占市场总
