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新科 mp4 注塑 模具设计 仿真 加工 proe ug 机械 毕业设计 论文 a3229

资源描述：

文档包括:

说明书一份，29页，13500字左右。

任务书一份。

开题报告一份。

外文翻译一份。

实习报告一份。

课题申报表一份。

工艺卡片一份。

数控仿真加工一份。

三维图一份。

图纸共20张，如下所示

A0-总装图.dwg

A1-动模板.dwg

A1-定模板.dwg

A3-mp4上盖.dwg

A3-凸模.dwg

A3-凹模.dwg

A3-动模座板.dwg

A3-垫块.dwg

A3-定模座板.dwg

A3-推杆固定板.dwg

A3-推板.dwg

A3-支承板.dwg

A4-复位杆.dwg

A4-定位环.dwg

A4-导套.dwg

A4-导柱.dwg

A4-拉料杆.dwg

A4-推板导套.dwg

A4-推板导柱.dwg

A4-浇口套.dwg

内容简介：

文 章 编 号 :1001 - 4934 (2001) 06 - 0058 - 05收 稿 日 期 :2001 - 07 - 03作 者 简 介 :蔡 毅 (1977 ) ,男 ,硕 士 研 究 生 。在 注 塑 模 设 计 系 统 中 应 用 基 于 模 型 推 理 技 术蔡 毅 , 娄 臻 亮 , 张 永 清(上 海 交 通 大 学 国 家 模 具 程 研 究 中 心 , 上 海 200030)摘 要 :构 建 了 基 于 模 型 推 理 的 注 塑 模 设 计 智 能 软 件 系 统 ,阐 述 了 基 于 模 型 推 理 技 术 在 注 塑 模设 计 中 的 应 用 ,并 给 出 实 例 进 行 简 要 说 明 。关 键 词 :注 塑 模 设 计 ;智 能 软 件 ;模 型 推 理中 图 分 类 号 : 文 献 标 识 码 : to in of an 引 言随 着 塑 料 制 品 在 工 业 应 用 中 越 来 越 广 泛 ,注塑 成 型 作 为 塑 料 制 品 成 型 的 主 要 加 工 方 式 也 越 来越 受 到 人 们 的 重 视 。 由 于 塑 件 的 质 量 很 大 程 度 上取 决 于 模 具 的 设 计 和 制 造 ,而 注 塑 件 千 变 万 化 ,注塑 结 构 复 杂 多 变 ,因 此 ,注 塑 模 设 计 成 为 一 项 非 常复 杂 的 知 识 密 集 型 产 业 。 注 塑 模 传 统 的 手 工 设 计方 法 已 无 法 适 应 当 前 的 需 要 ,缩 短 模 具 设 计 与 制造 周 期 ,降 低 模 具 设 计 与 制 造 成 本 ,减 少 设 计 人 员重 复 性 劳 动 ,实 现 产 品 的 快 速 更 新 的 正 确 途 径 之一 是 采 用 计 算 机 辅 助 设 计 ( 术 。在 注 塑 模 设 计 工 作 中 ,伴 随 着 许 多 陈 述 性 和经 验 性 知 识 的 判 断 、 决 策 、 重 用 ,要 想 将 知 识 集 成到 统 中 ,解 决 通 用 型 统 智 能 化 不高 、 专 业 性 不 强 的 问 题 ,一 种 最 有 效 的 方 法 是 应 用基 于 知 识 的 系 统 ( 术 。 所 谓 是 一 种 问 题 求 解 的 智 能 软 件 。在 某 一 专 业 领 域 内 ,它 把 有 关 人 类 专 家 的 知 识 和经 验 表 示 成 计 算 机 能 够 接 受 和 处 理 的 形 式 ,采 用专 家 的 推 理 和 控 制 策 略 ,解 决 该 领 域 内 只 有 专 家才 能 解 决 的 问 题 。 因 此 ,将 术 应 用 于 注 塑模 的 设 计 中 是 十 分 有 意 义 的 。1 基 于 模 型 推 理 技 术 简 述基 于 知 识 的 系 统 一 般 可 以 以 知 识 推 理( 行 分 类 。从 推 理 方 法 上 分 类 , 分 为 以 下 三 类 :(1) 基 于 规 则 的 推 理 ( ;(2) 基 于 实 例 的 推 理 (;(3) 基 于 模 型 的 推 理 (。基 于 模 型 的 推 理 技 术 是 随 着 计 算 机 编 程 技 术的 发 展 而 形 成 的 。 在 早 期 ,以 面 向 过 程 的 方 法 进行 编 程 时 , 定 义 为 模 拟 ( 1 ,即以 计 算 机 建 立 一 个 真 实 世 界 进 程 的 系 统 模 型 ,由于 系 统 建 模 是 编 程 必 要 的 步 骤 , 逐 渐 淡化 。 但 是 ,随 着 面 向 对 象 的 编 程 技 术 的 出 现 ,随 着面 向 对 象 的 分 析 和 设 计 方 法 ( D) 2 3 的 提 出 , 注 入 了 新 的 活 力 。 术 在 建 模 上 可 由 整 体 到 局 部 分 为 三个 层 次 :(1) 组 织 模 型 ( :这 一 总 模85 o. 6 2001型 负 责 分 配 ( 和 调 度 ( 整 个 系 统 中各 个 模 块 的 功 能 。(2) 模 块 模 型 ( :这 一 类 模 型是 用 于 进 行 变 换 、 嵌 套 、 组 合 以 产 生 复 合 输 入 问 题的 解 。(3) 组 件 模 型 (:这 一 类 模型 是 用 于 进 行 组 件 的 功 能 特 征 和 物 理 特 征 的 构 建及 调 试 。 术 在 理 论 上 采 用 约 束 系 统 进 行 推 理 。首 先 ,运 用 组 件 描 述 语 言 ( 组 件 的 约 束 特 征 描 述 出 来 ;然后 ,将 约 束 特 征 转 化 入 并 行 约 束 编 程 框 架 ( ,即 约 束 系 统 ( ,进 行 推理 。 架 将 输 入 问 题 的 外 部 约 束 与 组 件 及模 块 间 的 内 部 约 束 进 行 匹 配 、 组 合 ,最 终 得 到 输 出结 果 。从 以 上 说 明 可 看 出 ,模 块 模 型 是 一 个 非 常 重要 的 概 念 。 一 个 系 统 或 一 个 产 品 可 以 根 据 其 功 能特 征 和 物 理 特 征 划 分 为 不 同 的 模 块 ,而 组 件 可 以看 作 为 再 划 分 的 子 模 块 。 通 过 模 块 的 组 合 和 变 换可 以 适 应 不 同 的 系 统 或 产 生 新 的 产 品 ,这 就 是 基于 模 块 的 设 计 ( 。 其 特 性 决 定 了 它 具 有 以 下 优 点 :(1) 问 题 不 匹 配 时 可 以 解 答 。 当 不 能 完 全 满足 输 入 问 题 的 约 束 要 求 时 ,可 对 不 满 足 的 模 块 进行 修 改 以 满 足 问 题 。(2) 部 分 继 承 成 功 设 计 的 成 果 。 可 以 将 修 改的 模 块 存 入 模 块 模 型 库 和 模 块 数 据 库 中 ,以 备 以后 使 用 ,如 同 将 大 问 题 分 解 为 子 问 题 ,再 将 它 们 存为 小 3) 问 题 的 创 新 性 解 答 。 不 同 于 根据 搜 索 出 来 的 旧 的 结 果 给 出 解 答 , 根 据 约束 条 件 由 模 块 组 合 出 新 的 结 果 。(4) 数 据 冗 余 性 低 、 维 护 简 单 。 对 于 不 同 的结 果 ,其 可 以 包 含 相 同 的 模 块 ,而 且 存 储 于 数 据 库中 相 同 位 置 ,所 以 数 据 不 冗 余 ,维 护 简 单 。但 是 , 有 其 不 足 :首 先 是 给 出 问 题 的约 束 要 充 分 ,否 则 会 使 系 统 无 法 控 制 约 束 ,并 最 终无 法 获 得 结 果 ;其 次 ,其 不 具 有 经 验 知 识 的 记 忆 能力 ,知 识 的 学 习 完 全 局 限 于 模 块 模 型 。对 于 简 单 比 较 可 见 表 1。通 过 以 上 分 析 可 以 看 出 有 优缺 点 ,目 前 较 好 的 方 法 是 把 成 起来 , 合 于 解 决 经 常 遇 到 的 问 题 ; 合于 解 决 新 问 题 。 因 此 ,可 以 把 大 问 题 进 行 分 解 ,用 发 现 和 解 决 这 些 子 问 题 ,然 后 ,再 结 合 这些 子 问 题 的 解 ,形 成 一 个 新 问 题 ,再 用 决这 个 新 问 题 。表 1 较 无 法 描 述 的 设 计 经 验 否 是 否继 承 成 功 设 计 的 成 果 是 是 部 分问 题 不 匹 配 规 则 可 否 解 答 否 是 是问 题 的 创 新 性 解 答 否 否 是知 识 库 数 据 非 冗 余 性 是 否 是2 在 注 塑 模 设 计 中 的 应 用211 基 于 模 型 推 理 注 塑 模 设 计 系 统 框 架基 于 模 型 推 理 注 塑 模 设 计 系 统 是 在 操 作 系 统 下 开 发 的 应 用 软 件 ,其 支 撑 软 件 是C 语 言 编 程 环 境 + + 510/ 610 ,三 维 件 数 据 库 开 发 环 境 根 据 前 面 所 述 的 模 块 化 设 计 思 想 ,按 模具 结 构 及 设 计 特 征 将 该 系 统 划 分 为 若 干 子 模 块 ,然 后 对 这 些 功 能 模 块 单 独 开 发 ,最 后 系 统 总 体 集成 。 该 系 统 中 主 要 应 用 一 智 能 推 理 技术 ,同 时 也 嵌 入 了 一 些 规 则 推 理 技 术 。 当 然 ,交 互设 计 也 是 系 统 不 可 或 缺 的 部 分 。 系 统 框 架 如 图 1所 示 。图 1 基 于 模 型 推 理 的 注 塑 模 设 计 系 统 框 架212 系 统 的 建 模按 照 软 件 工 程 的 实 施 步 骤 ,系 统 三 个 层 次 的模 型 如 图 2 所 示 。该 系 统 被 划 分 为 几 个 既 相 互 独 立 又 彼 此 联 系的 子 模 块 , 包 括 模 架 ( 、 浇 注 系 统( 、 顶 出 系 统 ( 、 温 控 系 统 ( 技 术 200116图 2 设 计 系 统 三 层 次 模 型、 抽 芯 系 统 ( 、 辅 助 机 构 系 统 ( 六 个 模 块 。模 块 模 型 是 产 品 中 所 有 零 部 件 之 间 的 层 次 关系 、 装 配 关 系 、 设 计 参 数 及 其 约 束 关 系 等 属 性 的 一种 描 述 。 本 文 将 模 块 模 型 表 示 为 如 下 的 多 元 组 : 其 中 : 产 品 的 组 件 集 合 , 0 ,1 , , m - 1 构 件 的 实 例 集 合 , 0 , 1 , ,n - 1 装 配 条 件 的 集 合 , 0 ,1 , ,k - 1 产 品 的 设 计 参 数 集 合 , 表 示 参 数 约 束 集 合 , 留 ,用 以 在 系 统 扩 充 时 记 录 其 它 信息 ,如 功 能 信 息 、 功 能 关 系 信 息 等 等 。在 模 块 模 型 中 ,一 方 面 ,构 件 之 间 的 关 联 信 息表 达 了 产 品 层 次 信 息 ;另 一 方 面 ,模 块 特 征 表 达 了构 件 之 间 的 配 合 关 联 信 息 。213 模 块 的 调 度 与 匹 配各 个 模 块 之 间 的 调 度 。 在 模 块 化 设 计 中 ,模块 的 调 度 可 分 为 线 性 化 设 计 方 法 和 并 行 化 设 计 方法 。 根 据 实 际 情 况 采 用 便 于 控 制 的 线 性 化 设 计 方法 。组 件 模 型 、 模 块 模 型 约 束 的 求 解 与 匹 配 。 采用 法 将 约 束 特 征 表 述 后 ,转 化 入 架 中 ,由 约 束 系 统 约 束 进 行 顺 序 求 解 。 顺序 求 解 就 是 指 不 用 将 设 计 变 量 约 束 方 程 联 立 求解 ,就 可 以 将 可 变 的 设 计 变 量 逐 个 求 出 。 这 种 约束 集 称 为 可 顺 序 求 解 的 约 束 集 ,是 最 简 单 的 约 束集 类 型 。 可 顺 序 求 解 的 约 束 集 的 变 量 求 解 顺 序 ,可 以 采 用 如 下 一 个 十 分 简 单 的 算 法 来 求 得 。 算 法说 明 中 ,设 计 变 量 均 指 当 前 可 变 的 设 计 变 量 。顺 序 求 解 规 划 算 法 :(1) 用 邻 接 布 尔 矩 阵 A 表 示 待 求 的 设 计 变量 约 束 集 C ,具 体 方 法 是 :行 表 示 设 计 变 量 约 束 ,列 表 示 约 束 中 出 现 的 设 计 变 量 ,如 果 设 计 变 量 在 设 计 变 量 约 束 ,则 矩 阵 元 素 1 ,否 则 0。 (该 邻 接 布 尔 矩 阵 称 为 设 计 变 量 约束 方 程 组 的 结 构 矩 阵 。 )初 始 化 变 量 求 解 顺 序 链 表(2) 如 果 结 构 矩 阵 A 为 空 ,则 转 (5) ;(3) 否 则 ,找 出 所 有 只 含 一 个 设 计 变 量 的 行(即 行 中 只 有 一 个 元 素 为 1 ) ,如 果 这 种 行 的 数 量为 0 ,则 说 明 待 求 的 设 计 变 量 约 束 集 C 不 可 以 顺序 求 解 ,转 (6) ;(4) 对 所 有 只 含 一 个 设 计 变 量 的 行 作 如 下 处理 :将 相 应 的 约 束 方 程 和 设 计 变 量 名 存 入 链 表从 结 构 矩 阵 A 中 删 除 该 设 计 变 量 所 在 的行 和 列 ;转 (2) ;(5) 链 表 约 束 方 程 和 设 计 变 量 名的 顺 序 ,即 为 求 解 顺 序 ;(6) 输 出 求 解 信 息 ,返 回 。组 件 模 型 、 模 块 模 型 的 匹 配 。 根 据 约 束 求 解信 息 进 行 检 索 匹 配 。 当 前 模 块 推 理 的 检 索 策 略 主要 有 最 相 邻 近 策 略 、 归 纳 推 理 策 略 和 知 识 引 导 策略 ,针 对 工 程 设 计 领 域 存 在 多 属 性 并 且 各 属 性 间无 特 殊 的 联 系 ,采 用 加 权 最 邻 近 法 ,即 用 模 块 中 若干 重 要 的 属 性 形 成 索 引 。 因 此 模 块 匹 配 为 非 完 全匹 配 ,每 次 选 取 以 模 块 相 似 度 来 衡 量 当 前 需 求 和已 有 模 块 的 匹 配 程 度 。 其 模 块 的 相 似 度 算 如 下 : 64i = 1W i i (1)i 为 各 个 关 键 字 的 匹 配 值 , W i 为 各 个关 键 字 的 权 值 。以 模 块 模 型 及 组 件 模 块 模 型 组 成 知识 库 和 数 据 库 ,根 据 模 型 对 数 据 、 信 息 、 知 识 进 行认 真 仔 细 地 分 析 后 ,分 类 进 行 存 储 ,保 持 两 者 独立 ,使 知 识 和 数 据 的 增 加 、 修 改 、 维 护 简 单 易 行 。3 实 例 应 用下 面 将 以 该 系 统 的 模 架 系 统 为 例 简 要 说 明 。 模架 子 系 统 主 要 采 用 基 于 模 型 推 理 技 术 ,根 据 产 品 信息 ,实 现 智 能 推 理 ,近 似 匹 配 出 一 个 最 佳 模 架 模 型 ,模 架 模 型 的 组 件 模 块 ,由 完 全 匹 配 方 式 从 标 准 模 架数 据 信 息 库 中 调 取 ,给 出 模 架 尺 寸 及 其 结 构 信 息 。06 o. 6 2001目 前 所 考 虑 的 注 塑 模 架 事 例 特 征 ,即 塑 件 和模 架 的 特 征 ,包 括 塑 件 材 料 、 几 何 外 形 、 一 模 腔 数 、外 形 尺 寸 、 壁 厚 、 模 架 型 号 及 其 结 构 特 征 。特 征 定 义 一 般 有 两 个 途 径 :特 征 自 动 提 取 和 交互 式 特 征 定 义 ,考 虑 到 模 架 特 征 有 一 定 的 语 义 抽 象性 ,所 以 本 文 采 用 交 互 定 义 与 自 动 提 取 两 者 相 结 合的 方 法 来 定 义 事 例 特 征 ,结 果 存 储 在 模 架 事 例 特 征定 义 文 件 中 。 注 塑 件 几 何 设 计 如 图 3 所 示 ,为 一 个简 单 的 壳 形 件 ,其 数 据 信 息 如 图 4 所 示 。图 3 注 塑 件 几 何 形 状图 4 注 塑 件 数 据 信 息采 用 加 权 最 邻 近 法 ,即 用 注 塑 模 事 例 中 若 干重 要 的 关 键 字 (注 塑 件 类 型 ,注 塑 件 长 ,宽 ,高 ) 形成 索 引 。 如 公 式 (1) 。 其 中 注 塑 件 类 型 的 权 值 取为 3 ,注 塑 件 的 长 ,宽 和 高 各 取 为 1 ,这 样 可 避 免 在类 型 不 匹 配 而 尺 寸 匹 配 时 选 中 不 同 的 类 型 。 检 索结 果 如 图 5、 图 6 所 示 。图 5 模 型 实 例 匹 配 结 果经 工 程 实 践 ,该 系 统 可 提 高 模 架 设 计 效 率 三倍 以 上 。4 结 论本 文 提 出 了 基 于 模 型 推 理 注 塑 模 设 计 系 统 的建 立 ,从 基 于 模 型 推 理 技 术 的 应 用 及 其 系 统 结 构来 看 ,本 系 统 主 要 具 有 以 下 主 要 特 点 : (1)智 能 化 :整 个 系 统 体 现 了 注 塑 模 设 计 的 过 程 和 内 容 ,以 局部 智 能 化 设 计 思 想 为 指 导 ,交 互 设 计 和 基 于 模 型推 理 相 结 合 ,大 大 提 高 了 系 统 运 行 效 率 ,具 有 较 强的 实 用 性 。 (2) 模 块 化 :系 统 运 用 模 块 化 设 计 思想 ,这 样 对 系 统 功 能 的 不 满 意 或 更 多 的 需 求 可 以图 6 匹 配 模 架 显 示16模 具 技 术 200116随 时 对 系 统 进 行 删 除 模 块 或 添 加 模 块 ,对 新 增 加的 模 块 可 以 单 独 编 译 ,然 后 系 统 再 集 成 ,因 而 ,系统 扩 容 性 较