[发明专利]基于KBE及WEB技术的锻模设计与制造系统

说明书

技术领域

本发明涉及锻模的设计与制造技术，具体涉及基于KBE(Knowledge Based Engineering)及WEB(网页)技术的锻模设计与制造系统即工作平台。属于机械设计与制造技术领域。

背景技术

现有技术中，锻模设计与制造主要采用传统经验方法与计算机技术两种路线。传统的锻模设计，主要依赖经验初步设计，然后在调试中利用反复试错法试制锻件产品。传统的锻模制造方法有仿形铣、电火花法和手工打磨法等。但是，传统经验方法设计和制造模具存在周期长、加工余量大、材料利用率低、成品率低、模具寿命短和开发成本高等缺缺陷。

目前，模具行业广泛采用计算机辅助设计与制造方法，即CAD/CAM/CAE。具体原理是首先对产品及模具进行三维造型，然后进行成形过程模拟分析优化，最后对优化后的模具进行计算机辅助加工。当前这种开发的思路应用广泛，提高了模具行业的整体水平，但这项技术难以实现人机的协调互动，操作上带有一定的盲目性。在进行CAE分析时，分析者仍然依赖自己的经验来进行分析调试，缺乏一个可以参考的成功典例数据库，缺乏工艺优化设计、分析的指导思想。在进行模具的制造时，纯CAM并不能有效的解决模具整个加工流程的问题，加工流程的优化排布、加工方法的优化选择等需要有指导思想来确定。

锻模设计是一种相对来讲经验性较强的设计，设计人员在长期的工作中积累的经验和知识(know-how)对模具设计及制造起着十分重要的影响。这种知识的应用过程不仅是参考经验知识辅助设计、制造的过程，更是在现有经验知识基础上进一步积累创新的过程。因此，尽管模具CAD/CAM技术应用越来越广泛，但目前广为使用的模具CAD技术大都仍停留在计算机辅助绘图层次，而模具CAM仍然停留在计算机编程的层次，难以胜任对模具开发的高质量、短周期、低成本要求。因此，如何将传统的模具CAD/CAM从计算机辅助绘图与加工提升到基于知识系统的层次是所属领域技术人员有待解决的问题。

目前模具制造业普遍存在的问题是：1、工程知识和经验缺乏有效的归纳和整理，知识和经验的重复使用和共享性差。许多企业积累了大量的工程知识和实际经验，但由于缺乏系统地整理和归纳，因此这些宝贵的知识财富得到的重复利用很少，没有充分的共享。2、年轻技术人员经常犯前人犯过的错误。由于年轻技术人员缺乏经验，而老技术员的经验没有系统化，所以年轻技术员没有办法将前人的经验教训有效地继承下来，因此经常会出现一些前人已经犯过的错误。重复的错误对于企业来说，既增加了模具的成本，又浪费了宝贵的时间，而且没有收获新的经验。3、进行设计的过程中需要花很多时间在查阅、搜索书本知识及设计参数。设计过程中要使用有依据的技术参数，因此技术人员不得不花相当多的时间来查找这些参数，影响设计效率。4、老的专家难以利用新的工具产生新的知识。老的技术人员有丰富的经验和做图、识图能力，但是他们接受新生事物的能力不如轻技术人员，他们学习和掌握新的工具软件比较少，积极性不高，因此对企业的生产及创新都不利。5、工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低。虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多，CAE技术在大部分企业中的实际应用更少。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种实现锻模的数字化管理，缩短设计及制造周期，提高模具设计制造的精度与可行性，实现人机协调互动的基于KBE及WEB技术的锻模设计与制造系统。

本发明的目的是这样实现的：基于KBE及WEB技术的锻模设计与制造系统，该系统包括存储程序数字的计算机存储服务器、处理各环节信息的应用服务器和与服务器联网的若干终端，存储程序数字计算机服务器包括如下功能模块：

1)锻模设计与制造知识系统模块：包含锻模材料知识、锻模设备知识、锻模结构知识、锻模工艺设计知识和典型零件知识；

2)CAD设计模块：包括锻件3D设计，锻模3D设计；运用UG NX2.0软件，在面向过程驱动技术的环境中，锻件产品模型以及锻造模具模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程；

涉及内容有：在产品零件尺寸的基础上增加敷料、锻件余量、锻件公差，确定与设备匹配的锻模结构；设计的基础及依据是锻模工艺及及结构设计知识库。CAD设计可以与CAE分析实现信息交互传递，CAD设计的结果可以提交给服务器。