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基于实例的钣金工艺设计技术研究

任栋梁 张客明

北京卫星制造厂有限公司,北京市,100000

摘要: 钣金件工艺设计是钣金件设计与制造环节的重要内容,工艺设计水平可直接影响到钣金生产行业综合效益。但就目前来看,现阶段钣金工艺设计落后于钣金件设计及制造水平,需要在现阶段工艺设计环节落实智能化及实用性目标,不断优化实际工艺流程。针对此,本文采用实例分析方式,明确钣金工艺设计结构系统要点,开发钣金工艺设计系统平台,制定钣金工艺设计技术实施管控机制,以供参考。
关键词: 实例分析;钣金工艺;设计技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157084
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工艺设计工作需要基于产品工艺信息,选择更加适宜的加工方法与加工顺序,确保实际生产期间的各类资源能够实现优化配置目标,从根本上提升综合生产效率。钣金工艺设计工作需要汲取来自零件设计的上游信息,保障实际设计水平,是当前钣金制造行业重要发展方向。为切实增强钣金生产水平,需要结合当前钣金生产要求,对工艺加工内容进行不断优化。

1、钣金工艺特征及工艺生产现状

与其他零部件加工工艺相比,钣金零件结构复杂,生产期间的精度要求更高,加工方式多种多样,生产批量较小。传统加工方式主要就是使用不同成型方法的毛坯设备以及模具,获得特定形状、功能及性能的钣金零件。

在钣金工艺中,需要确定钣金成型方法,优化成型及辅助加工工序,选择适宜的加工设备与检测技术手段。明确实际加工期限的工艺参数与条件,明确模型设计任务。

现有钣金工艺设计工作大部分由人工开展,实际设计量巨大,设计环节的重复劳动性较多,加工周期长,工艺设计的一致性无法得到根本上保障。为确保钣金工艺能够满足现代化制造行业发展要求,还需要着重掌握钣金零件塑性变形机理,优化钣金生产流程,从根本上提升钣金生产质量与效率。

就目前来看,钣金零件的制造水平差距较大,制造工艺包括手工操作、半机械化与柔性制造系统,做好钣金工艺设计工作,也需要应用功能完善的工艺设计平台,增强钣金工艺设计信息化水平。

2、基于实例下的钣金工艺设计技术

现阶段钣金工艺设计工作需要配合使用计算机辅助系统,支持公益设计上的各类决策。由于钣金工艺设计知识体系难以使用规则性表达,开发出的各类系统处于原型阶段,可以满足实用化目标,因此需要建立起专项钣金工艺设计平台。

在使用实例推理方式时,主要就是利用已知实例解决方法解决新问题,是一种基于规则推理以及模型推理的新型技术手段。通过将实例推理方法应用在钣金工艺设计过程中,需要首先收集零件信息,检索新工艺以及类似工艺实例,基于钣金工艺知识库,建立工艺设计方案。根据实际要求修正实例解决对策,获得解决实际问题的根本方式,将实际问题解决方法作为新实例存入到实例库中。

2.1智能工艺设计方式

在钣金工艺设计环节,设计水平可直接受到设计人员工作经验以及专业技能因素影响,由于钣金形状复杂,在具体设计期间尚未明晰塑形变形机理,因此大部分工艺均使用经验设计方式,难以用归纳性知识表达。

在将专家系统应用在钣金工艺设计过程中,虽然专家系统具备推理机与知识库分离、推力设备透明化等优势,但在具体应用环节需要基于规则推理,难以满足钣金工艺设计要求。

在将人工神经网络系统应用在钣金工艺设计期间,可以使用大量简单的神经元进行组合训练,产生复杂的系统功。由于人工神经网络处理的信息方式属于隐式,因此使用人工神经网络技术能够有效解决钣金工艺设计期间的工艺知识获取难度较大问题,但由于人工神经网络需要进行样本选择与分析推理工作,后续技术的实现难度较大。

在将实例推理方式应用在钣金工艺设计环节,工艺设计系统更容易实现。由于实例推理符合人类认知过程,更容易被工艺设计人员接受。

2.2基于实例的钣金工艺设计特征

在钣金工艺设计期间,为从根本上提高生产系统期间的实用性以及柔性,生产工艺与图纸大部分借鉴设计人员实践经验,能够切实提高工艺设计效率。在当前钣金工艺设计环节,设计工艺结构以及典型工艺流程对新工艺设计任务具有极强的参考作用,因此可以在钣金件典型工艺流程中进行修改与编辑,获得新的零件工艺流程。

在使用实例推理方式构建钣金工艺设计系统过程中,也可以充分利用传统成功工艺设计实例,从根本上提升实例设计效率,保障新钣金产品工艺设计周期,避免工程设计期间出现人为错误问题,提高设计工作的正确性。由于工艺设计实例包含着大量的工艺设计经验知识,能够省去大量知识的获取与表达。

新的钣金工艺设计结果可以存入到工艺实例库中,进一步扩充工艺知识体系,使得钣金工艺流程具备更强的自学能力。

基于人类认知心理学角度,实例推理方式契合设计人员思维,通过对类似工艺设计方案进行修改,高效获得新工艺设计方案。

2.3基于实例的钣金工艺设计要求

借助实力推理方式解决钣金工艺设计问题,能够有效提升钣金生产期间的工艺性判断水平,确定工序设计以及工艺方案。

为切实提升钣金工艺设计效率,需要确保工艺具备较高的标准化与典型化特性,规范工艺设计人员设计行为,对工艺知识体系进行公开共享。现阶段网络化技术也被广泛应用在工艺设计过程中,通过搭建钣金工艺设计信息平台,利用平台内数据库及共享功能,提升钣金工艺设计水平,避免在钣金设计环节出现经验知识体系仅能够被个人所用的困境。

3、基于实例的钣金工艺设计技术管理要点

3.1优化钣金工艺加工手段

在钣金工艺设计过程中,需要融合数字化技术,建立起专项可行的设备应用系统。原有钣金件方案设计工作开展期间,设计人员会将以往工作经验融入到零部件设计或柔性建设应用过程中,导致工艺组装结构较为简单,难以充分发挥出柔性建设应用优势。同时,因钣金工艺设计任务量巨大,设计方案细节、各参数数值的精准度无法得到根本上保障。而结合钣金工艺具应用特征,配合使用数字化技术建立起钣金工艺设置系统,可要求该系统能够辅助设计人员完成参数分类检索与整理工作,不出现重复设计问题,增强设计系统应用效果。

3.2加强钣金件设计工艺质量管控力度

现阶段在钣金件工艺设计工作实际开展过程中,部分企业没有高度重视钣金件设计工作,设计质量及效率不足,管理工作流于表面,难以切实发挥出钣金件工艺优化设计工作在保障产品整体生产质量水平中的积极作用。因此在现阶段钣金件设计工艺质量监督过程中,应当不断完善现有设计制度管理体系,完善钣金件工艺实施标准,有序开展钣金件工艺设计工作。配备完善的设计部门,形成规范化钣金件工艺设计体系,推动设计工作有序开展。要求在先进钣金工艺及技术的应用中投入充足的人力及物力资源,不断优化钣金件工艺设计流程。

3.3培养高素质设计团队

要求设计人员应当明确认知到钣金件设计期间的各项规范,及时更新设计理论知识体系,对现有的钣金生产工艺和设计模式进行深度优化,还需要具备较强的实际操作能力,规范钣金件工艺设计各流程。

总结:总而言之,配合使用实例推理方式,能够从根本上提升钣金工艺设计水平,确保钣金工艺设计工作能够在保障反侦件生产质量与效率中发挥出重要作用。现阶段钣金设计工作需要将当前研究重点放置在开发功能完善的工艺设计信息平台中,增强工艺设计期间经验知识利用率。

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