CN109726424A - 一种冲孔模块的设计实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲孔模块的设计实现方法，包括：A、输入图形元素、相关参数；B、进行特征提取，得到特征识别结果，即得到相关参数集及坐标集；C、根据所述参数集进行选型计算，并进行替代运算得到固定座以及凹模套外形轮廓集；D、进行相关性交互计算，得到符合条件的图形集；E、判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合标准；F、进行形位计算，实例化冲孔模块所需的参数、特征、图形集，得到符合实例化所需的参数、特征、图形集；G、进行实例化处理，得到可视的冲孔方案、装配结果；H、进行实例化后交互处理，得到最终的冲孔方案及其相关特征、图形、体、树状图叶节点。
Description
技术领域
本发明涉及智能模具设计与制造技术，尤其涉及一种冲孔模块的设计实现方法。
背景技术
现有模具设计技术中，对于冲孔模块的设计，一般是利用人工对一些冲孔元素的尺寸参数进行判断，通过调用标准件模型库或者单个参数化的零部件，但在什么时候使用这些零件，这些零件的形、位尺寸和相互之间的关系，均需要由设计人员人工计算判定。目前最先进的模具设计技术，也只是针对某些知识点，做了一些散碎的参数化模型，对于输入的随机性，以及因此带来的环境(相对某个部件而言)的复杂性，并没有应用数学模型去解决；仍然还是只能通过人工判定，人工循环试错来得到最终的结果。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种冲孔模块的设计实现方法，以通过自动识别设计元素、自动计算形位尺寸、自动交互零件间关系，将输入的原始设计元素，代入到冲孔模块的数学模型中，通过提取特征，采样计算等一系列过程，实现从原始设计元素—衍生设计元素—零部件所需的参数集、图形集等的变化。再通过与三维设计软件的接口，进行数据交互，在设计软件中生成可见的零部件三维模型。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种冲孔模块的设计实现方法，包括如下步骤：
A、输入图形元素、相关参数；
B、进行特征提取，得到特征识别结果，即得到相关参数集及坐标集；
C、根据所述参数集进行选型计算，并进行替代运算得到固定座以及凹模套外形轮廓集；
D、进行相关性交互计算，得到符合条件的图形集；
E、判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合标准，如果符合，执行步骤F；
F、进行形位计算，实例化冲孔模块所需的参数、特征、图形集，得到符合实例化所需的参数、特征、图形集；
G、进行实例化处理，得到可视的冲孔方案、装配结果；
H、进行实例化后交互处理，得到最终的冲孔方案及其相关特征、图形、体、树状图叶节点。
其中，步骤A所述图形元素、相关参数，包括工序信息WPName、工作型面SW、拉延型面SD、工序产品SP、压料器分割曲线CSUP、行程ST、零件料厚PT、冲孔轮廓集PS以及冲孔坐标系集。
步骤B所述特征提取过程，具体为：根据冲孔设计规则的相关性，空间分布的一般性，对原始图形进行提取与衍生，经规则计算，将可能涉及到的所有图形或元素，分类输出到所述集合中；所述特征识别结果，具体为：通过冲孔尺寸计算规则对冲孔轮廓轮廓长P、宽W、倒角R、形状S、功能特性F的参数集、定位坐标的特征集。
步骤C所述选型计算过程，具体为：根据前级所述参数集，代入固定座、凹模套相关参数计算规则，获取固定座孔径D1、固定座型号初解Type_Set、凹模套外径D2、凹模套型号初解Type_Bottom的参数集；所述进行替代特征计算的过程，具体为：将前级参数集以及坐标Axis带入固定座、凹模套计算规则，获取固定座c2以及凹模套c3外形轮廓集。
步骤D所述相关性交互计算，具体为：将前级集合中对象轮廓、坐标集，代入根据冲孔划堆优化规则、特点建立的系列数学模型中，修正无解或非最佳解的元素，并与最佳解的元素一起输出到解集中。
步骤D之后还包括：J、进行相关性交互计算，得到与冲孔计算有关联的节点，然后再执行步骤E；所述进行相关性交互计算，具体为：根据逻辑规则和空间位置分布的因素，检索并分析与冲孔有关的若干节点，检测干涉、计算权值，若达到预设的标准，则按对应规则分类标记。
步骤F所述进行形位计算的过程，具体为：将前级输出结果按其分类对应代入到不同分类和层级的数学模型中进行计算，根据不同初始解，经不同的搜索、传播的算法组合，得到满足约束条件的解集。
所述步骤E之后还包括：G、进行实例前交互计算，检索并标记出不符合数据的相关节点，并回溯至问题节点进行修正计算，然后再返回执行步骤E进行再次判断。
所述步骤H的具体过程为：对经实例化处理后的冲孔本体及其修饰特征，与相关的其他零部件之间进行布尔运算、升降级、特征转移、节点转移操作，融合应一体化的零件，并使显式节点树符合一般模具设计的习惯。
本发明的冲孔模块的设计实现方法，具有如下有益效果：
1)相对于人工设计：大量消除设计人员的重复劳动，提高设计效率。可以更快地验证产品(及产品工艺)设计的正确性。
2)相对于传统设计：输入元素的改变牵一发而动全身，只需带入替换、计算、更新即可，无需另起炉灶，费时费力。
3)自身学习和升级的能力：不需要人工试错，提高设计效率和合理性的同时，系统将以极快的速度和效率进行学习和知识积累，可以更快更好地输出设计结果。
附图说明
图1为本发明实施例的冲孔模块的设计实现方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例的冲孔模块的设计实现方法流程示意图。如图1所示，该冲孔模块的设计实现方法，主要包括如下步骤：
步骤101：输入图形元素、相关参数。所述输入的图形元素、相关参数，包括工序信息(WPName)、工作型面(SW)、拉延型面(SD)、工序产品(SP)、压料器分割曲线(CSUP)、行程(ST)、零件料厚(PT)、冲孔轮廓集(PS)以及冲孔坐标系集。
步骤102：进行特征提取，得到特征识别结果，即得到相关参数集及坐标集。
这里，所述特征提取过程，具体为：根据冲孔设计规则的相关性，空间分布的一般性等，对原始图形进行提取与衍生，经规则计算，将可能涉及到的所有图形或元素，分类输出到所述集合中。如，F(c1)＝f(PS),F(Axis1)＝f(AxisSystem)。
所述的特征识别结果，具体为：通过冲孔尺寸计算规则对冲孔轮廓轮廓长(P)、宽(W)、倒角(R)、形状(Shape)、功能特性(Function)等参数集、定位坐标等特征集。如：F(P)＝f(c1,Axis1)；F(Shape)＝f(c1,Axis1)；F(Function)＝f(c1,SP,Axis1)；F(Axis)＝f(Function,c1,Axis1,CSUP)等。
步骤103：根据所述参数集进行选型计算，并进行替代运算得到固定座以及凹模套外形轮廓集。
这里，所述选型计算过程，具体为：根据上级所述参数集等，代入固定座、凹模套相关参数计算规则，获取固定座孔径(D1)、固定座型号初解(Type_Set)、凹模套外径(D2)、凹模套型号初解(Type_Bottom)等参数集。如：F(D1)＝f1(P,W,R)、F(Type_Set)＝f3(c1,SD,T)、F(D2)＝f2(P,W,R)、F(Type_Bottom)＝f4(c1,D2,SD,PT)等。
所述进行替代特征计算的过程，具体为：将上级参数集以及坐标Axis带入固定座、凹模套计算规则，获取固定座(c2)以及凹模套(c3)外形轮廓集。如：F(c2)＝f1(c1,D1,Type_Set,Axis)；F(c3)＝f2(c1,D2,Type_Bottom,Axis)等。
步骤104：进行相关性交互计算，得到符合条件的图形集。所述相关性，是指与冲孔计算有关的，但不由本设计实现流程得到的其他节点。如：筋布置初解，整形(异形冲孔，翻孔)镶块等黑区(BA)。所述相关性交互计算，具体为：将上级集合中对象轮廓、坐标集等，代入根据冲孔划堆优化规则、特点建立的系列数学模型中，修正无解或非最佳解的元素，并与最佳解的元素一起输出到解集中。如：F(x)＝f(c2,BA,Axis)等。所述符合条件的图形集，如固定座轮廓特征集，凹模套轮廓特征集等。
较佳地，所述步骤104后，进一步还包括步骤110：进行相关性交互计算，得到与冲孔计算有关联的节点，然后再执行步骤105。具体包括：根据逻辑规则和空间位置分布等因素，检索并分析与冲孔有关的若干节点，检测干涉、计算权值，若达到预设的标准，则按对应规则分类标记。所述与冲孔计算有关联的节点，是指与冲孔计算有关的，但不由本设计实现流程得到的其他节点(斜楔安装位置等)对部分特征进行再次优化。
步骤105：判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合标准，如果符合，则执行步骤106；否则，执行步骤107。
步骤106：进行形位计算，实例化冲孔模块所需的参数、特征、图形集，得到符合实例化所需的参数、特征、图形集等。
这里，所述进行形位计算的过程，具体为：将上级输出结果按其分类对应代入到不同分类和层级的数学模型中进行计算，根据不同初始解，经不同的搜索、传播等算法组合，得到满足约束条件的解集。然后，输出符合预设冲孔模块标准的实例化所需的参数、特征、图形等的集合；即，输出符合设计标准的(包括修正后符合的)实例化所需的参数、特征、图形等集。
步骤107：进行实例前交互计算，检索并标记出不符合数据的相关节点，并回溯至问题节点进行修正计算，然后再返回执行步骤105进行再次判断。具体为：检索并标记出不符合数据的相关节点，并回溯至存在问题的节点进行修正计算，然后再返回执行步骤105进行再次判断。
步骤108：进行实例化处理，得到可视的冲孔方案、装配结果。
步骤109：进行实例化后交互处理，得到最终的冲孔方案及其相关特征、图形、体、树状图叶节点等。具体包括：对经实例化处理后的冲孔本体及其修饰特征，与相关的其他零部件之间进行布尔运算、升降级、特征转移、节点转移等操作，融合应一体化的零件，并使显式节点树符合一般模具设计的习惯。
本发明实施例的冲孔模块的设计实现方法，有如下特点：
1)不需要人工去识别和设计计算，模块会根据不同的输入，经过一系列数学模型的计算，自动产生冲头、凹模套、固定座，并确定其尺寸、位置、型号等。
能适应设计原始输入的随机性，各步骤算法有较强的适应性，特别微化和采样算法普适性强。例如零件的定位点，是在一定数学模型下经过大量运算得到的，而这种计算(以及基于这种计算的衍生)是适用于模具设计中的绝大部分场景的。
能适应设计环境的复杂性，空间中并不是只有冲孔组件，还有很多其他零部件，这时要通过一系列计算判断，得到哪些零部件之间有逻辑或形位上的关联(或冲突)，因为其他零部件也是随输入变化而变化的，对算法本身而言也就是随机的，所以计算、检索、判断的方法都有普适性。单一数学模型的适应性都是有限的，底层系统得出某一步的输出结果，其实是若干数学模型综合计算的结果。
2)输出的零部件“形”和“位”的合理性，可随着对数学模型的监督，修正提高。随着系统所知的样本增多，通过学习过程，系统输出的适应性和合理性会不断提高。可以不断解决系统的不适应问题，知识积累更为容易。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种冲孔模块的设计实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、输入图形元素、相关参数；
B、进行特征提取，得到特征识别结果，即得到相关参数集及坐标集；
C、根据所述参数集进行选型计算，并进行替代运算得到固定座以及凹模套外形轮廓集；
D、进行相关性交互计算，得到符合条件的图形集；
E、判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合标准，如果符合，执行步骤F；
F、进行形位计算，实例化冲孔模块所需的参数、特征、图形集，得到符合实例化所需的参数、特征、图形集；
G、进行实例化处理，得到可视的冲孔方案、装配结果；
H、进行实例化后交互处理，得到最终的冲孔方案及其相关特征、图形、体、树状图叶节点。
2.根据权利要求1所述的冲孔模块的设计实现方法，其特征在于，步骤A所述图形元素、相关参数，包括工序信息WPName、工作型面SW、拉延型面SD、工序产品SP、压料器分割曲线CSUP、行程ST、零件料厚PT、冲孔轮廓集PS以及冲孔坐标系集。
3.根据权利要求1所述的冲孔模块的设计实现方法，其特征在于，步骤B所述特征提取过程，具体为：根据冲孔设计规则的相关性，空间分布的一般性，对原始图形进行提取与衍生，经规则计算，将可能涉及到的所有图形或元素，分类输出到所述集合中；所述特征识别结果，具体为：通过冲孔尺寸计算规则对冲孔轮廓轮廓长P、宽W、倒角R、形状S、功能特性F的参数集、定位坐标的特征集。
4.根据权利要求1所述的冲孔模块的设计实现方法，其特征在于，步骤C所述选型计算过程，具体为：根据前级所述参数集，代入固定座、凹模套相关参数计算规则，获取固定座孔径D1、固定座型号初解Type_Set、凹模套外径D2、凹模套型号初解Type_Bottom的参数集；所述进行替代特征计算的过程，具体为：将前级参数集以及坐标Axis带入固定座、凹模套计算规则，获取固定座c2以及凹模套c3外形轮廓集。
5.根据权利要求1所述的冲孔模块的设计实现方法，其特征在于，步骤D所述相关性交互计算，具体为：将前级集合中对象轮廓、坐标集，代入根据冲孔划堆优化规则、特点建立的系列数学模型中，修正无解或非最佳解的元素，并与最佳解的元素一起输出到解集中。
6.根据权利要求1所述的冲孔模块的设计实现方法，其特征在于，步骤D之后还包括：
J、进行相关性交互计算，得到与冲孔计算有关联的节点，然后再执行步骤E；所述进行相关性交互计算，具体为：根据逻辑规则和空间位置分布的因素，检索并分析与冲孔有关的若干节点，检测干涉、计算权值，若达到预设的标准，则按对应规则分类标记。
7.根据权利要求1所述的冲孔模块的设计实现方法，其特征在于，步骤F所述进行形位计算的过程，具体为：将前级输出结果按其分类对应代入到不同分类和层级的数学模型中进行计算，根据不同初始解，经不同的搜索、传播的算法组合，得到满足约束条件的解集。
8.根据权利要求1所述的冲孔模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤E之后还包括：
G、进行实例前交互计算，检索并标记出不符合数据的相关节点，并回溯至问题节点进行修正计算，然后再返回执行步骤E进行再次判断。
9.根据权利要求1所述的冲孔模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤H的具体过程为：对经实例化处理后的冲孔本体及其修饰特征，与相关的其他零部件之间进行布尔运算、升降级、特征转移、节点转移操作，融合应一体化的零件，并使显式节点树符合一般模具设计的习惯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 400013 Room 1, 37th Floor, Huarun Building, 49 Xiejiawan Street, Jiulongpo District, Chongqing Applicant after: Chongqing Chuangsu Industrial Technology Research Institute Co.,Ltd. Address before: 400050 No.1, 37th Floor, Huarun Building, 49 Xiejiawan Street, Jiulongpo District, Chongqing Applicant before: CHONGQING CHUANGSU INDUSTRIAL Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200114 Address after: 610037 no.36-4, Jinqing Road, Jinniu District, Chengdu, Sichuan Province Applicant after: Chengdu digital analog code technology Co.,Ltd. Address before: 400013 Room 1, 37th Floor, Huarun Building, 49 Xiejiawan Street, Jiulongpo District, Chongqing Applicant before: Chongqing Chuangsu Industrial Technology Research Institute Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190507 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |