CN103324136B - 高强度板冲压生产线适配模具的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，其特征是预先建立保存每个模具的数据的模具库数组，对每个模具以块的形式建立模具块图形；读取高强度板图形库的所有图素，并从中筛选出需要适配模具的图素数据转换进冲压数组中；选择分区适配模具或者完全适配模具以完成自动适配模具的过程；根据模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型形成优化数组，对于分区适配后输出的有序数组只进行传统优化，对于完全适配输出的有序数组先进行传统优化，然后进行最短距离优化；根据优化过程输出的排序结果，把优化输出的有序优化数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中，传送到高强度平板数控冲孔生产线中进行生产加工。
Description
技术领域
本发明提供了涉及数控冲孔生产线的模具装置(模具库)及适配模具的方法，尤其涉及高强度板汽车纵梁数控平板冲孔生产线适配模具及优化的方法。
背景技术
目前，由于环保和节能等的需要，轻量化是汽车工业发展的关键，是汽车产品研发的方向。随着国家节能减排、绿色环保政策法规的逐步实施，汽车轻量化已为越来越多的企业所重视，从而身为汽车轻量化材料之一的高强度钢板，在汽车车架制造中的应用比例也越来越大，高强度钢板的使用，有效减轻汽车自身质量，提高承载质量，降低制造成本，节约能耗，降低排放并改善环境等。有关研究数据表明，若汽车整车质量减轻10％，燃油效率可提高6％～8％，同样装载质量的车，自身质量轻的车在按车货总重收费的原则下，可以比自身质量大的车载货更多、油耗更少，可以使计重收费支出减少，运输利润增加。统计数据表明，车辆自身质量每减轻1吨，用户每年将会增加10万元的净收益。为满足汽车发展的需求、适应新型高强度钢板的特点，故而我公司特研制了汽车高强度板纵梁数控平板冲孔生产线。高强度钢板的应用虽有众多的优点，但钢板高强度化易引起塑性下降、成形性变差，而屈服强度的提高，则引起面畸变和回弹效应，增加形状不稳定性，因而高强度钢板是一种难成型的材料。它成型时需要大的成型力，使坯料与模具的接触压力增大，这样易发生零件与模具黏着现象，导致模具表面损伤严重，影响模具寿命。若这一现象加重，则需要修正模具，这不但需要有更为合适的材质对模具进行表面处理和淬火处理，还会增加模具成本及维修费用。
自2001年我公司研制的国内首条汽车纵梁数控冲孔生产线以来，模具结构有三种形式，最早采用转塔结构，第二种采用2排15列（中间5列通常是大模具设计成一排）横放（沿X方向放置），第三种采用2排10列竖放（沿Y方向放置）。第一种模具库形式换模速度慢，后两种模具库方式则易造成偏心载荷。在新研制的汽车高强度板纵梁数控平板冲孔生产线中，主机的床身采用闭式机构，最突出的是对模具结构进行了创新设计，完全采用了一种新型结构——矩形结构：6排4列，中间两排大模具为3列，共22个模具。全新的结构设计加之全新的适配模具方法，很好地避免了以往生产线中模具结构存在的缺陷，也为使用高强度钢板对模具所产生的不利影响得到明显的改善。
对于平板数控冲孔生产线，现有技术适配模具的方法是针对已有的三种模具结构的，有些也采用了固定分区适配模具，只是按模具的工位正序或反序分段进行，对于有相同尺寸的四个工位，它只能选择最前工位的模具或最后工位的模具，无法选中中间的2个工位的模具，这种分区方法满足不了本发明的新型模具结构。本发明的分区适配模具的方法与现有技术有着实质性的区别，本发明的完全适配模具法及最短距离优化法是一种全新的方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，即带有可选优先模具序列的分区适配模具和求最短路径的完全适配模具法；针对传统数控冲孔生产线冲压高强度板坯料与模具易黏着、模具容易断裂造成加工程序速度慢、冲孔精度差的缺点进行了技术创新，以达到适应高强度钢板高速、高性能、高效、高度集成的特点提高冲孔速度和精度延长模具寿命的目的。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，其特征是它包括如下步骤：
预先建立保存每个模具的数据的模具库数组，对每个模具以块的形式建立模具块图形；
读取高强度板图形库的所有图素，并从中筛选出需要适配模具的图素数据转换进冲压数组中；
选择分区适配模具或者完全适配模具以完成自动适配模具的过程；其中分区适配模具是指对于孔类型个数较多的孔，采用左边在奇数米段适配模具，右边在偶数米段适配模具；完全适配模具是指对于冲压数组中图素数据的每一个图素用所有模具进行适配；然后在优化的过程中保留最短距离的适配，删除其他适配模具；
根据自动适配模具过程输出的模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型形成优化数组，对于分区适配后输出的有序数组只进行传统优化，对于完全适配输出的有序数组先进行传统优化，然后进行最短距离优化；根据优化过程输出的排序结果，把最短有序优化数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中。
本方案的具体特点还有，所述分区适配模具是根据模具库的布置分成四个优先模具序列一至四，根据孔所在的位置和孔的直径选择四个优先模具序列中的一个进行适配模具；分区适配模具是按上下左右不同位置相同直径的孔用不同的模具序列进行适配。
传统优化是按X+模具偏置由小到大排序，若x+偏置相同，Y按最近距离的方式进行优化。
最短距离优化是针对完全适配模具做的特殊处理，实现求多个相同模具的最短距离，只保留一个最短距离的模具，其余适配的模具作删除处理；它读取自动适配模具模块输出的所有模具图形，并把模具信息、模具图形的坐标值、模具适配类型等参数放入由数据定义模块定义的优化数组对一孔多次适配给出标记，并按x+模具偏置由小到大排序，第一个孔确定方法：如果第一个孔适配了多个模具，参考点取（0，0）点，计算该孔的x＋模具的x向偏置、y＋模具的y向偏置,求带模具偏置的点与参考点的距离：即
其中：x2=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
y2=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL1:带模具偏置的点与参考点的距离；
同一孔的条件：孔中心点的x坐标值＝x10且孔中心点的y坐标值＝y10且直径相等，对于该孔适配的其他模具，也求出带模具偏置的点与参考点的距离
即
其中：x3=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
Y3=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL2:带模具偏置的点与参考点的距离；
比较JL2和JL1取最小值min(JL2,JL1),该孔适配的模具全部比较后取最小距离的那个模具，该孔适配的其他模具删除，这样确定了第一个孔的有效模具；从第二孔开始，参考点选上一个孔的有效模具，
x1=x10+有效模具的x向偏置，x10:前一个孔中心点的x坐标值；
y1=y10+有效模具的y向偏置，ｙ10:前一个孔中心点的ｙ坐标值；
x11=当前孔中心点的x坐标值；
y11=当前孔中心点的y坐标值；
计算该孔的x＋模具的x向偏置、y＋模具的y向偏置，求带模具偏置的点与参考点的距离：即
其中x2=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
y2=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL1:带模具偏置的点与参考点的距离；
依次类推，可求出所有冲点的模具最优适配。
在最短距离优化后还需要判断是否是无效适配的模具，即作删除处理的模具，判断条件是：当D(i,6)=0时不进行输出格式转换；当D(i,6)≠0时，进行输出的语句格式转换并写入NC程序文件中。
本方案还提供了一种用于实现高强度板冲压生产线适配模具的系统，其特征是它包括：
前处理及模具库管理模块：前处理及模具库管理模块读取高强度板图形库中的数据，对每个模具以块的形式建立模具块图形并把每个模具的数据放入模具库数组；读取高强度板图形库的所有图素从中筛选出需要适配模具的图素数据转换进冲压数组中；并输出冲压数组的数据至自动适配模具模块；
自动适配模具模块：自动适配模具模块从前处理及模具库管理模块获取冲压数组，并对冲压数组中的图形数据选择分区适配模具法或完全适配模具法适配模具，并把适配模具的模具图形回写到高强度板图形库中；
优化模块：优化模块读取自动适配模具模块输出的高强度板图形库模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理及模具库管理模块定义的优化数组，分区适配模具对输出的有序数组只进行传统优化，完全适配模具先进行传统优化，然后进行最短距离优化；并把优化结果传送到NC程序创建模块；
NC程序创建模块：NC程序创建模块根据优化模块输出的排序结果，对输出的优化数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中。
本方案的具体特点还有，所述自动适配模具模块还包括：分区适配模具法，根据模具库的布置分成四个优先模具序列一至四，根据孔所在的位置和孔的直径选择四个优先模具序列中的一个进行适配模具；分区适配模具是按上下左右不同位置相同直径的孔用不同的模具序列进行适配。
所述传统优化模块是按X+模具偏置由小到大排序，若x+偏置相同，Y按最近距离。
最短距离优化模块是针对完全适配模具做的特殊处理，实现求多个相同模具的最短距离，只保留一个最短距离的模具，其余适配的模具作删除处理；它读取自动适配模具模块输出模具信息、模具图形的坐标值、模具适配类型等参数放入由数据定义模块定义的优化数组对一孔多次适配给出标记，并按x+模具偏置由小到大排序，第一个孔确定方法：如果第一个孔适配了多个模具，参考点取（0，0）点，计算该孔的x＋模具的x向偏置、y＋模具的y向偏置,求带模具偏置的点与参考点的距离：即
其中x2=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
y2=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL1:带模具偏置的点与参考点的距离；
同一孔的条件：孔中心点的x坐标值＝x10且孔中心点的y坐标值＝y10且直径相等，对于该孔适配的其他模具，也求出带模具偏置的点与参考点的距离
即
其中x3=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
Y3=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL2:带模具偏置的点与参考点的距离；
比较JL2和JL1取最小值min(JL2,JL1),该孔适配的模具全部比较后取最小距离的那个模具，该孔适配的其他模具删除，这样确定了第一个孔的有效模具；
第二孔，参考点选上一个孔的有效模具，
x1=x10+有效模具的x向偏置，x10:前一个孔中心点的x坐标值；
y1=y10+有效模具的y向偏置，ｙ10:前一个孔中心点的ｙ坐标值；
x11=当前孔中心点的x坐标值；
y11=当前孔中心点的y坐标值；
计算该孔的x＋模具的x向偏置、y＋模具的y向偏置，求带模具偏置的点与参考点的距离：即
其中x2=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
y2=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL1:带模具偏置的点与参考点的距离；
依次类推，可求出所有冲点的模具最优适配。
在最短距离优化模块后还需要判断是否是无效适配的模具即作删除处理的模具，判断条件是：当D(i,6)=0时不进行输出格式转换；当D(i,6)≠0时，进行输出的语句格式转换并写入NC程序文件中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，针对以往传统生产线中存在的弊病及为适应轻量化材料提出了全新的矩形模具结构设计及相应的适配模具方法，这提高了生产线的加工速度，大大提高了效率及精度。
（2）本发明一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，采用前两排对高强度板的上半区、后两排冲高强度板的下半区的方法来分区，使得机床运动的行程缩短，从而提高了冲孔速度。
（3）针对高强度板冲孔时需要大的冲击力，坯料与模具的接触压力增大，易发生零件与模具黏着现象，导致模具表面损伤严重，影响模具寿命，一个模具冲压次数多时容易发热，导致模具断裂，为了解决上述问题，模具库对于相同直径最多的两种配置了四套模具，对于相同直径较多的两种配置了两套模具，合理分配这些模具，是冲压高强度板的关键；本发明一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，对于孔类型个数较多的孔，分区适配模具法采用左边在奇数米段适配模具，右边在偶数米段适配模具，或者采用完全适配模具法加最短距离优化法，解决同种模具多次冲孔过热导致板材与模具黏着损坏模具的问题，延长了模具的使用寿命，节约了成本，提高冲孔速度。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。图1是高强度板冲压生产线适配模具的方法系统框图；图2是模具库布置图；图3是分区适配模具法的原理图；图4是最短距离优化法的程序框图；图5是高强度板冲压生产线适配模具的方法的数据流图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
图1是高强度板冲压生产线适配模具的方法系统框图，包括三大部分，CAD部分是绘制纵梁的图形；CAM部分是核心内容，功能是读取高强度板图形库的纵梁图纸，自动适配模具，优化，创建NC程序；第三部分程序执行对象——170吨高强度板数控冲孔生产线，CAM部分包括：
步骤1：前处理及模具库管理模块：定义模具库数组、冲压数组、优化数组、CAM层、模拟层以及公共变量；读取设置窗体的参数，存放在数据定义模块定义的公共变量中，参数有程序号、梁长度、腹面宽度、厚度、X行程、Y行程等，分区适配模具和完全适配模具选择等；建立CAD与CAM的连接，读取高强度板图形库的所有图素，筛选出图素名称等于圆的实体，获取实体的属性值圆心和直经，把圆心的坐标值X、圆心的坐标值Y和直径值D转换进冲压数组D的第1、2和3列中；读取外部模具库的数据放入模具库数组中；并把冲压数组，模具库数组和公共变量传递给自动适配模具模块、优化模块、模拟仿真模块、NC程序创建模块等各个功能模块；
冲压数组和优化数据D的数据结构，PublicD(3000，6)AsSTRING
D(i,0):记录号D（i,1):x坐标值D(i,2):Y坐标值D(i,3):在冲压数组中存放圆的直径，在优化数组中存放模具号D(i,4):x+x偏D(i,5):y+y偏D(i,6):相同尺寸的模具个数；在冲压数组中D(i,4)，D(i,5)，D(i,6)三项为空，这三项只在优化数组中存放数据。
模具库数组是二维数组，PublicMOJU(22,8)AsVariant'存放模具库：工位号（模具号）、类型、尺寸X、尺寸Y、尺寸R、直径、角度、X方向偏置、Y方向偏置，用于自动适配模具模块、优化模块、模拟仿真模块、NC程序创建模块等功能模块；
公共变量:PublicPROGNUMAsString'程序号
PublicBANLENTHAsString'板材长度
PublicBANWIDTHAsString'板材宽度
PublicHOUDUAsString'厚度
PublicCLQDAsDouble'材料强度
PublicPNumAsInteger'有效孔计数等100多个，分别用于各个功能模块。
步骤2：自动适配模具模块：根据设置窗体界面上对分区适配模具和完全适配模具选择，分别对前处理及模具库管理模块输出的冲压数组D中的数据根据两种适配模具的方法进行适配模具，并把模具图形写入高强度板图形库中；
（1）分区适配模具模块，根据模具库的布置分成四个优先模具序列一至四，根据孔所在的位置和孔的直径选择四个优先模具序列一至四中的一个进行适配模具，设孔中心的坐标值为（x1,y1）,则四个优先模具的选择条件为：
Y1<0且x1/1000取整后为奇数优先模具序列一；
Y1<0且x1/1000取整后为偶数优先模具序列二；
Y1≥0且x1/1000取整后为奇数优先模具序列三；
Y1≥0且x1/1000取整后为偶数优先模具序列四；
孔所在的位置、孔的直径、模具数据由前处理及模具库管理模块输出的冲压数组和模具数组提供，适配模具后把模具图形写入高强度板图形库；供优化模块读取；
（2）完全适配模具模块：即同一个图形，能适配N把模具，所有满足条件的模具都对该图形进行适配模具，孔所在的位置、孔的直径、模具数据由前处理及模具库管理模块输出的冲压数组和模具库数组提供，适配模具后把模具图形写入高强度板图形库；供优化模块读取；
步骤3：优化模块：优化模块读取自动适配模具模块回写的高强度板图形库所有块插入点的坐标值和模具号以放入优化数组D中，并增加三项插入点的坐标值X+该模具的X偏置、插入点的坐标值Y+该模具的Y偏置、相同尺寸的模具个数，模具的偏置从模具库数组中获得；优化数组D D(i,0):记录号D（i,1):x坐标值D(i,2):Y坐标值D(i,3):存放模具号D(i,4):x+x偏置 D(i,5):y+y偏置D(i,6):相同尺寸的模具个数；优化模块包括传统优化模块和最短距离优化模块；
(1)传统优化模块,按X+模具偏置由小到大排序，若x+偏置相同，Y按最近距离；分区适配模具只进行传统优化，完全适配模具先进行传统优化，然后进行最短距离优化；
(2)最短距离优化模块,针对完全适配模具做的特殊处理，实现求多个相同模具的最短距离，只保留一个最短距离的模具，其余适配的模具作删除处理；并输出排序完成的优化数组数据至NC程序创建模块和模拟仿真模块；
步骤4：ＮＣ程序创建模块 NC程序创建模块根据优化模块输出的排序结果，把数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中，传送到程序执行对象中加工运行或在可视化窗体中进行模拟仿真；对于完全适配模具的选项还需要判断是否是无效适配的模具（即作删除处理的模具），判断条件是D(i,6))=0，当D(i,6))=0时不进行输出格式转换；当D(i,6)≠0时，进行输出的语句格式转换并写入NC程序文件中。对于分区适配模具，无此项判断。
步骤5：模拟仿真模块 读取NC程序的数据依次在高强度板图形库中进行可视化仿真显示，退出模具进入正常显示；
图2是模具库布置图，模具结构是6×4的布置结构，中间两排由于是放置大模具，只有3个，模具总数22个，其中有四个Φ11的和四个Φ13的模具，这是由于在用户所用纵梁中Φ11和Φ13的孔数最多，Φ15、Φ16、Φ19这三种模具较多分别配置了2个，其余尺寸的模具各一个，另外还配置了一个40×30的长圆孔；每个模具图中有两行数据，第一行是模具的直径，第二行是工位号，以6号模具的中心位置为参考按工位大小模具的排列如下：
图3是分区适配模具法的原理图，主要有下列步骤：
步骤1：301实现四种模具序列，第一序列下排左优先模具序列1，优先选择六排模具中的下两排模具（1，2，3，4，19，20，21，22），在下两排模具中优先选择左两列模具（1，2，3，4）形成序列号：1,2,3,4,5,6,7,8,19,20,
21,22,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18；第二序列下排右优先模具序列2，优先选择六排模具中的下两排模具（1，2，3，4，19，20，21，22）,在下两排模具中优先选择右两列模具（19，20，21，22）形成序列号：19,20,21,22,1,2,
3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18；同理上排左优先模具序列3形成序列号为：9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,1,2,3,4,5,6,7,8,19,20,21,22；上排右优先模具序列4形成序列号为：13,14,15,16,9,10,11,12,17,18,19,20,
21,22,1,2,3,4,5,6,7,8；把这四个序列号分别放入四个字符串变量STRT1－STRT4中，以备步骤2调用；
步骤2：302实现根据孔中心所在的区域选四种模具序列之一，进行模具自动适配，具体操作如下：
读取CAD图形，筛选图素放入数组D中，以圆孔为例，D(i,1)放圆孔中心的坐标值X，D(i,2)放圆孔中心的坐标值y，D(i,3)放圆的直径；
自动适配模具：从数组D中取一行数据，由于本专利的执行部件170吨高强度板数控冲压生产线的定位方式为中间定位，即原点在纵梁板材的左边中间位置（图形在1，4象限），
――设数据行数为i，判D(i,2)>0孔中心y坐标为正用模具序列3，4组合适配模具，判D(i,2)≤0孔中心y坐标为负用模具序列1，2组合适配模具；
――判D(i,1)孔中心x坐标,若D(i,1)/1000取整数后为奇数且孔中心y坐标为正用模具序列3适配模具，若D(i,1)/1000取整数后为奇数且孔中心y坐标为负用模具序列4适配模具，若D(i,1)/1000取整数后为偶数且孔中心y坐标为负用模具序列1适配模具，若D(i,1)/1000取整数后为偶数且孔中心y坐标为正用模具序列2适配模具；
――适配模具：把strt1－strt4字符串之一分割成字符串数组MYSTR,用循环指令
Fori=1To22
ii=Val(MYSTR(i-1))
IfYuanr=moju(ii,5)Then'圆的直径与模具的直径相等
T_tool="T"+LTrim(Str(ii))‘模具号
在图形的中心插入相对应的模具图形T_tool，并回写到高强度板图形库中
YiJia=True
ExitFor
EndIf
Nexti
依次类推，把D数组中的所有数据行适配完毕，就完成了分区适配模具。
图4是最短路径法（或最优路径法）的程序框图；包括以下步骤：401实现从模具库中查找相同尺寸的模具个数放入数组samet中，402实现D(i,0):记录号D（i,1):x坐标值D(i,2):Y坐标值D(i,3):模具号D(i,4):x+x偏D(i,5):y+y偏D(i,6):相同尺寸的模具个数，403实现连接图形库，筛选冲压图素并放入数组D的1，2位，404实现对图素完全适配模具（即同一个图形，能适配N把模具，所有满足条件的模具都对该图形进行适配模具），完全适配模具用循环指令实现如下：
Fori=1To22
IfYuanr=moju(ii,5)Then'圆的直径与模具的直径相等
T_tool="T"+LTrim(Str(i))‘模具号
在图形的中心插入相对应的模具图形T_tool，并回写到高强度板图形库中
EndIf
Nexti
依次类推，把所有图素都适配完毕，就完成了完全适配模具；读取高强度板图形库中的模具参数，并把相关数据放入数组D的3－6位，总数放入g_p，405到424实现求多个相同模具求最短距离，只保留一个最短距离的模具，其余适配的模具作删除处理，用双重循环实现；详细步骤是：405实现j赋初值1，406实现取D数组的J行数据，即取D(J,0)、D(J,1)、D(J,2)、D(J,3)、D(J,4)、D(J,5)、D(J,6)，407实现判断是否是同一孔用多个模具进行了适配，如果是只有一个模具适配则不处理，直接读取另一行数据，如果是有多个模具适配，则408先判断是第一个冲点吗，409到410实现第一个冲点处理，411到412实现其他冲点处理，413实现内循环赋初值k=J+1,414到422实现参考点到相同尺寸的模具求最小值算法，其中415实现判断是否是同一孔用多个模具进行了适配，如果是只有一个模具适配则不处理，直接读取另一行数据，如果是有多个模具适配，则判断孔中心的坐标点（x，y）与外循环中的点（x10,y10）是否是同一点，若不是取下一行数据，若是则到417实现X2=D(K,4)y2=D(K,5)JL2=当前点到参考点的距离，418实现判断参考点到当前点的距离2与外循环中的JL1的大小,若JL2大，则该点为无效点，419实现无效模具标记，若JL2小是由420进行处理，420实现当前模具的第6位赋值1，前一个模具的第6位赋值0，JL1用JL2取代，记录下当前的模具记录号，依次类推再继续循环比较，直到求出最短距离的那个模具，423到424实现外循环增量转移；所有多个模具适配同一孔的情况都处理完毕，由425结束。
图5是高强度板冲压生产线适配模具的方法的数据流图主要有两个数据流，第一个数据流从图形到自动适配模具回写高强度板图形库，一张高强度板的纵梁图形经过CAD图形读取模块读取图形成为图素集合（包括圆、线、尺寸标注、多边形、矩形、圆弧、椭圆等），图素集合经过筛选圆过滤成为圆的集合，圆的集合获取两个属性值（圆心，半径）成为圆心点直径集合，圆心点直径集合经过圆心点的X坐标赋给自定义数组（即冲压数组D）的X，圆心点的Y坐标赋给自定义数组Y，直径赋给自定义数组D变成为自定义数组（即冲压数组D），自定义数组按X项由小到大排序成为有序自定义数组，有序自定义数组的全部孔按照两种方法适配模具，其一是分区适配模具，它需要读入模具库的数据，产生四组模具优先序列，有序自定义数组的全部孔按Y>0,x在1000*i的奇数段用第3组序列适配模具；Y>0,x在1000*i的偶数段用第4组序列适配模具；Y<=0,x在1000*i的奇数段用第1组序列适配模具;Y<=0,x在1000*i的偶数段用第2组序列适配模具；然后形成模具块，写入高强度板图形库；
其二是完全适配模具，它需要读入模具库的数据，有序自定义数组的全部孔，直径相等的模具都进行适配，适配完一个模具后，取另一个模具看是否满足适配模具的条件，若满足仍然进行适配，把所有适配的模具都形成模具块写入高强度平板图形库；供第二个数据流读取；
第二个数据流是从第一个数据流回写高强度板图形库的所有块插入点的坐标值、模具号到创建NC程序，通过读取高强度板图形库的模具块成为模具集合，模具集合通过获取模具块的插入点坐标、模具号，然后经过插入点的X坐标赋给自定义数组（即优化数组D）的第１项，插入点的Y坐标赋给优化数组D的第2项，模具号赋给优化数组D的第3项，插入点的X坐标＋模具偏置赋给优化数组D的第4项，记录号赋给优化数组D的第0项，相同尺寸的模具个数赋给优化数组D的第6项形成优化数组，优化数组经过按模具号大小排序（即按D的第3项），成为有序优化数组，有序优化数组如果是由分区适配的模具，直接到有序队列，到仿真演示或NC程序输出；有序优化数组如果是由完全适配模具形成的优化数组，需要进行处理，这些处理有：按X+模具偏置排序，并搜索整个优化数组，把相同尺寸的模具个数放入第6项中，把记录号放入第0项中，处理一个圆适配多个模具找出离上一个孔最近距离的模具，删除在本孔上的其他模具，压缩删除的项，形成有序队列到仿真演示或冲孔语句，输出形成NC程序。
Claims (8)
1.一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，其特征是它包括如下步骤：
预先建立保存每个模具的数据的模具库数组，对每个模具以块的形式建立模具块图形；
读取高强度板图形库的所有图素，并从中筛选出需要适配模具的图素数据转换进冲压数组中；
选择分区适配模具或者完全适配模具以完成自动适配模具的过程；其中分区适配模具是指对于孔类型个数较多的孔，采用左边在奇数米段适配模具，右边在偶数米段适配模具；完全适配模具是指对于冲压数组中图素数据的每一个图素用所有模具进行适配；然后在优化的过程中保留最短距离的适配，删除其他适配模具；根据自动适配模具过程输出的模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型形成优化数组，对于分区适配后输出的有序数组只进行传统优化，对于完全适配输出的有序数组先进行传统优化，然后进行最短距离优化；根据优化过程输出的排序结果，把最短有序优化数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中；传统优化是按x+模具偏置由小到大排序，若x+模具偏置相同，y按最近距离的方式进行优化。
2.根据权利要求1所述的一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，其特征是所述分区适配模具是根据模具库的布置分成四个优先模具序列一至四，根据孔所在的位置和孔的直径选择四个优先模具序列中的一个进行适配模具；分区适配模具是按上下左右不同位置相同直径的孔用不同的模具序列进行适配。
3.根据权利要求1所述的一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，其特征是最短距离优化是针对完全适配模具做的特殊处理，实现求多个相同模具的最短距离，只保留一个最短距离的模具，其余适配的模具作删除处理；它读取自动适配模具模块输出的所有模具图形，并把模具信息、模具图形的坐标值、模具适配类型参数放入由数据定义模块定义的优化数组对一孔多次适配给出标记，并按x+模具偏置由小到大排序，第一个孔确定方法：如果第一个孔适配了多个模具，参考点取（0，0）点，计算该孔的x＋模具的x向偏置、y＋模具的y向偏置,求带模具偏置的点与参考点的距离：即JL1=
其中：x2=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
y2=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL1:带模具偏置的点与参考点的距离；
同一孔的条件：孔中心点的x坐标值＝x10且孔中心点的y坐标值＝y10且直径相等，对于该孔适配的其他模具，也求出带模具偏置的点与参考点的距离
即JL2=
其中：x3=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
Y3=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL2:带模具偏置的点与参考点的距离；
比较JL2和JL1取最小值min(JL2,JL1),该孔适配的模具全部比较后取最小距离的那个模具，该孔适配的其他模具删除，这样确定了第一个孔的有效模具；从第二孔开始，参考点选上一个孔的有效模具，
x1=x10+有效模具的x向偏置，x10:前一个孔中心点的x坐标值；
y1=y10+有效模具的y向偏置，ｙ10:前一个孔中心点的ｙ坐标值；
x11=当前孔中心点的x坐标值；
y11=当前孔中心点的y坐标值；
计算该孔的x＋模具的x向偏置、y＋模具的y向偏置，求带模具偏置的点与参考点的距离：即JL1=
其中x2=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
y2=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL1:带模具偏置的点与参考点的距离；
依次类推，可求出所有冲点的模具最优适配。
4.根据权利要求1所述的一种高强度板冲压生产线适配模具的方法，其特征是在最短距离优化后还需要判断是否是无效适配的模具，即作删除处理的模具，判断条件是：当D(i,6)=0时不进行输出格式转换；当D(i,6)≠0时，进行输出的语句格式转换并写入NC程序文件中。
5.一种用于实现高强度板冲压生产线适配模具的系统，其特征是它包括：
前处理及模具库管理模块：前处理及模具库管理模块读取高强度板图形库中的数据，对每个模具以块的形式建立模具块图形并把每个模具的数据放入模具库数组；读取高强度板图形库的所有图素从中筛选出需要适配模具的图素数据转换进冲压数组中；并输出冲压数组的数据至自动适配模具模块；
自动适配模具模块：自动适配模具模块从前处理及模具库管理模块获取冲压数组，并对冲压数组中的图形数据选择分区适配模具法或完全适配模具法适配模具，并把适配模具的模具图形回写到高强度板图形库中；
优化模块：优化模块读取自动适配模具模块输出的高强度板图形库模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型参数放入由前处理及模具库管理模块定义的优化数组，分区适配模具对输出的有序数组只进行传统优化，完全适配模具先进行传统优化，然后进行最短距离优化；并把优化结果传送到NC程序创建模块；NC程序创建模块：NC程序创建模块根据优化模块输出的排序结果，对输出的优化数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中；所述传统优化模块是按x+模具偏置由小到大排序，若x+模具偏置相同，y按最近距离。
6.根据权利要求5所述的用于实现高强度板冲压生产线适配模具的系统，其特征是所述自动适配模具模块还包括：分区适配模具法，根据模具库的布置分成四个优先模具序列一至四，根据孔所在的位置和孔的直径选择四个优先模具序列中的一个进行适配模具；分区适配模具是按上下左右不同位置相同直径的孔用不同的模具序列进行适配。
7.根据权利要求5所述的用于实现高强度板冲压生产线适配模具的系统，其特征是最短距离优化模块是针对完全适配模具做的特殊处理，实现求多个相同模具的最短距离，只保留一个最短距离的模具，其余适配的模具作删除处理；它读取自动适配模具模块输出模具信息、模具图形的坐标值、模具适配类型参数放入由数据定义模块定义的优化数组对一孔多次适配给出标记，并按x+模具偏置由小到大排序，第一个孔确定方法：如果第一个孔适配了多个模具，参考点取（0，0）点，计算该孔的x＋模具的x向偏置、y＋模具的y向偏置,求带模具偏置的点与参考点的距离：即JL1=
其中x2=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
y2=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL1:带模具偏置的点与参考点的距离；
同一孔的条件：孔中心点的x坐标值＝x10且孔中心点的y坐标值＝y10且直径相等，对于该孔适配的其他模具，也求出带模具偏置的点与参考点的距离
即JL2=
其中x3=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
Y3=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL2:带模具偏置的点与参考点的距离；
比较JL2和JL1取最小值min(JL2,JL1),该孔适配的模具全部比较后取最小距离的那个模具，该孔适配的其他模具删除，这样确定了第一个孔的有效模具；
第二孔，参考点选上一个孔的有效模具，
x1=x10+有效模具的x向偏置，x10:前一个孔中心点的x坐标值；
y1=y10+有效模具的y向偏置，ｙ10:前一个孔中心点的ｙ坐标值；
x11=当前孔中心点的x坐标值；
y11=当前孔中心点的y坐标值；
计算该孔的x＋模具的x向偏置、y＋模具的y向偏置，求带模具偏置的点与参考点的距离：即JL1=
其中x2=x10＋模具的x向偏置，x10=孔中心点的x坐标值；
y2=y10＋模具的y向偏置，y10=孔中心点的y坐标值；
x1=参考点的x值；
y1=参考点的y值；
JL1:带模具偏置的点与参考点的距离；
依次类推，可求出所有冲点的模具最优适配。
8.根据权利要求5所述的一种用于实现高强度板冲压生产线适配模具的系统，其特征是在最短距离优化模块后还需要判断是否是无效适配的模具即作删除处理的模具，判断条件是：当D(i,6)=0时不进行输出格式转换；当D(i,6)≠0时，进行输出的语句格式转换并写入NC程序文件中。
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