卞宏山

(宁波技师学院,浙江宁波 315032)

模具三维仿真系统的开发与研制

卞宏山

(宁波技师学院,浙江宁波 315032)

将三维仿真技术有效的应用于模具制造和应用中,构成模具三维仿真系统,将会大大提高模具的应用水平,促使其有效的应用于机械制造中,为建设高质量的机械创造条件。为此,本文就三维仿真系统的开发与研制进行分析和探究。

模具 三维仿真系统 开发 研制

随着科学技术的不断发展,机械制造水平越来越高。在机械制造中,机械模具相较以前有很大程度的发展和进步,更加精确、规范、科学。目前,我国正在致力于机械模具三维仿真系统的开发与研制,希望通过三维仿真技术来提高机械模具的水平,促使机械模具向精确化、智能化、科学化的方向发展。为此,本文从以下几个方面详细探讨模具三维仿真系统的开发与研制。

1 三维仿真系统的开发步骤

计算机仿真学是以多种科学理论为基础、以计算机及其软件为工具进行实验研究的方法体系。三维仿真技术正是以计算机仿真系统为理论基础实现的,相应的要想构建有效的模具三维仿真系统一定要以计算机仿真学为前提,结合模具实际需要,合理的、科学的进开发。从对三维仿真技术的认识出发,对于三维仿真系统的开发应基于生命周期法,按照从认识到实现这过程来开发三维仿真模系统。具体的开发步骤:软件分析→软件框架设计→软件设计程序编程→系统集成。

2 模具三维仿真系统功能与开发内容的分析

明确模具三维仿真系统具有的功能是在开发此系统前需要完成的工作。只有了解模具三维仿真系统的作用及具体的功能,将其作为模具三维仿真系统设计的依据,设计出最佳的三维仿真系统方案,才能够更好的进行是模具三维仿真系统的开发。就以往机械模具的应用情况来看,三维仿真系统需要实现以往模具作用的基础上还要进行优化。所以模具三维仿真系统具有的主要功能为设计、仿真、预报、寻优。

模具三维仿真系统开发的内容是实现此系统的功能,促使系统能够合理的应用。模具三维仿真系统开发的具体内容为:

(1)设计。实现三维仿真系统能够进行设计这项功能需要多种与设计相关的技术合理的结合,进而构建设计平台和产品库,促使新产品的设计和模具的设计能够在设计平台上完成,直接存储在产品库中,工作人员可以随时从产品库中提取模型,进行产品生产。

(2)仿真。仿真是三维仿真系统最基本的功能。在开发此系统时需要通过构建力学模型、模具装配过程、参数检测过程以及拉链拉向过程,从而有效的进行模具仿真。

(3)预报。所谓预报就是对模具的各个方面进行提前的预报,以保证模具标准性。在开发系统时是通过拉链拉合程度、拉合轻滑度、拉头拉片张强力等方面有效结合实现的。

(4)寻优。模具三维仿真系统的寻优是寻求参数最优解、拉头关键参数最优的状态、链牙关键参数给定后的最优解。在进行此项功能开发的过程中需要构建权限管理。图档管理、设计库、静态寻优、动态寻优、模具装配三维CAD设计系统、拉链产品设计品平台,各个部分合理的结合与运用,实现模具三维仿真系统寻优功能的应用。

3 主要模块的设计思想

模具三维仿真系统的开发与研制是非常复杂、繁琐、技术性强、问题多的一项工程。在进行此项工程的过程中充分的表现三维仿真技术的交叉性、高科技、高难度等特点。因此,在构想主要模块设计时需要特别慎重。应当从以下两方面展开。

3.1 模具装配过程干涉现象检测八叉树算法的思想

八叉树算法是指若不为空树的话,树中任一节点的子节点恰好只会有八个,或零个,也就是子节点不会有0与8以外的数目。应用此算法对整个仿真过程进行分析,确定模具装配整个过程是否合理,再对模块的主要功能进行分析,为构建具有应用价值的主要模块做铺垫。

3.2 力学模型与人工智能模型组合的思想

有效的将力学模型与人工智能模型有效的组合在一起,为构建仿真、设计、预报及寻优模块有很大帮助。然而,要想有效的将力学模型与人工智能模型组合,就需要建设合理的力学模型、神经网络模型、人工智能模型,才能实现两者模型合理的、标准的、有效的、正规的组合,为四个模块的形成及优化创造条件。

(1)力学模型的建立。建立合理的、有效的力学模型需要对拉链在拐角、扭曲等情况下进行受力分析,并确定不同环境对拉链受力的影响,以此作为力学模型构建的依据,进而合理的构建力学模型。

(2)神经网络模型。神经网络模型的构建是为建设出有效的人工智能模型而做铺垫。神经网络模型的构建主要应用神经元网络对模具仿真过程进行详细的分析,确定整模具仿真所有的网络点,并构成集合,再次应用神经元网络进行神经网络模型结构和权重规划,从而构建神经网络模型。

(3)人工智能模型。利用力学模型就模具三维仿真系统中所应用的数据进行分析,准确的判定实时仿真情况。利用神经网络模型就模具三维仿真系统所应用的网络进行分析,从而明确高度非线性和系统建模的控制能力。为此,在明确人工智能模型构建条件的情况下,有效的合理的构建人工智能模型。

4 结语

受我国经济、科技蓬勃发展的影响,机械制造有很大程度的进步和发展。当然,目前机械制造并未到达非常完善的程度,还需要不断的采用先进的科学技术对机械制造进行创新。目前,我国正在致力于模具三维仿真系统的开发和研制,其目的主要是为了能够促使模具的生产和应用能够更加精确、合理、规范,从而建设更加精确的机械。本文笔者对于模具三维仿真技术的开发和研制主要是通过三维仿真系统的开发步骤、模具三维仿真系统功能与开发内容的分析、主要模块的设计思想这几方面展开的,希望能够对于构建有效的模具三维仿真系统有一定帮助。

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卞宏山(1980,11-),男,民族:汉,籍贯:江苏南通,学历:本科,职称:讲师,工作单位:宁波技师学院,研究方向:模具设计与制造2012。