[发明专利]多项零件在模具上组合时分布的智能化算法及应用

说明书

本发明公开了多项零件在模具上组合时分布的智能化算法及应用，包括如下步骤：S1、对模具上的三维模型零件进行随机分组得到几组随机样本；S2、将多项零件随机样本分布到模具空间做随机分布的算法实验；S3、排除零件相互碰撞和干涉的区域得到各三维模型零件的装配区域；S4、根据模具设计的逻辑关系和零件之间的关联关系，模具零件的边界条件和它们之间的约束条件，建立零件之间的装配路径和坐标位置。本发明大大降低了设计工程师在设计过程中反复试错的重复劳动，提高了设计效率和模具精度。更快地验证产品及产品工艺设计的正确性。无需另行从头进行设计和计算，提高设计效率和合理性，系统快速度高效地进行学习和知识积累，更快更好地输出设计结果。

技术领域

本发明涉及智能模具设计与制造技术领域，特别涉及一种多项零件在模具上组合时分布的智能化算法及该算法的应用。

背景技术

现有技术的模具设计一般是由设计工程师根据设计工艺做所需三维零部件，然后进行整体模具的人工调试装配，模具中各项零件的排布完全是由人工主观判定，采用随机试件定位的方式，不断人工循环试错来得到最终的结果。

例举中拉延模又叫“拉深模”或“拉伸模”，是在压力机的压力作用下将金属平板坯料拉深成杯形或弧形零件的模具。广泛应用于汽车、电子、仪表、航空和航天等各种工业部门的产品生产中，不仅可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件。现有的拉延模设计，通常是由设计人员根据工艺和使用需求人工完成，不但过程复杂、设计周期长，耗时多，成本高，而且稳定性差，需要多次修改之后，才能得到相对完善的排布规则。对于零件复杂的整体模具设计则更加费时费力，设计效率低，难以达到快速工业化设计的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设计周期短、设计效率高的多项零件在模具上组合时分布的智能化算法及应用。

根据本发明的一个方面，提供了多项零件在模具上组合时分布的智能化算法，包括如下步骤：

S1、对模具上的三维模型零件进行随机分组得到几组随机样本；

S2、将多项零件随机样本分布到设计的模具空间上做随机分布的算法实验；

S3、排除零件之间相互碰撞和干涉的区域得到各项三维模型零件的装配区域；

S4、根据模具设计的逻辑关系和零件之间的关联关系，以及零件的边界条件和它们之间的约束条件，建立零件之间的装配路径和坐标位置。

在一些实施方式中，所述步骤S1进一步包括：对多项零件用排列组合的方式进行分组作为随机事件，以不同产品零件大小的不同模具的尺寸作为动态边界条件作为必要条件，以模具零件的关联关系约束条件即充分条件，以模具动态边界条件分组，把几种零件按约束条件分组在设计的模具上进行分布，形成几组随机样本。

在一些实施方式中，所述步骤S2进一步包括：自定义模具变化的边界条件步距，动态边界条件步距较大时作为小样本随机实验，在样本中发现有零件相互碰撞和干涉的零件的区域，就是我们不要的区域。可以用数学概率分布做分布的算法实验，不断减小步距和逼近极限步距值进行大样本随机实验，发现在模具边界条件内零件碰撞和干涉的区域，从而找到安全回归线的安全区域，即确定了零件相互没有碰撞和干涉的区域。

根据本发明的另一个方面，提供了多项零件在模具上组合时分布的智能化算法在拉延模上的应用例举，所述拉延模包括压机床台和设置于床台上的料片线、为顶杆孔、平衡块、材料定位架、锁模块、压夹槽；将平衡块、材料定位架、锁模块排布于模座包括如下步骤：

A、定义平衡块、材料定位架、锁模块的排布位置为随机事件；

B、在模具动态边界条件中分组取得各项零件分布的随机事件样本；

C、采用步骤B取得的随机事件样本做随机分布实验，发现零件碰撞和干涉区域，找到安全回归线区域，确定零件没有碰撞和干涉的区域；