一种冲压工艺数据分析方法以及系统与流程

1.本发明涉及智能冲压工艺分析技术领域，特别是涉及一种冲压工艺数据分析方法以及系统。


背景技术：

2.冲压工艺是冲压模具开发的核心技术。长期以来，由于冲压零件种类的多样性、形状各异、材料的变化、冲压设备条件的差异等因素，导致冲压工艺基本上依赖人工经验特定设计。
3.工艺设计人员在设计冲压工艺方案过程，重复查阅各种手册和规范，手工计算数据和翻阅所有表格，繁重的工作量导致冲压工艺方案设计的工作效率低。此外，工艺设计人员的水平有高有低，人工查阅工艺数据的方式也将导致最终确定的工艺方案准确性较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种冲压工艺数据分析方法以及系统，能够采用自动化分析冲压工艺数据的方法，对冲压工艺的制作图纸信息进行自动化处理，输出冲压工艺方案所需的冲压工艺卡数据和模具图纸数据，从而减少人工工作量，同时提高工艺方案的准确性。
5.为了解决上述中至少一个技术问题，本发明实施例提供了一种冲压工艺数据分析方法，应用于冲压工艺数据分析系统，所述冲压工艺数据分析系统包括数据录入子系统、冲压工艺分析计算子系统、模具设计子系统以及软件处理子系统，所述方法包括：
6.所述数据录入子系统接收用户输入的制件图纸信息，根据所述制件图纸信息得到制件数据，将所述制件数据存入制件数据库，并向所述冲压工艺分析计算子系统发送第一完成信息；
7.所述冲压工艺分析计算子系统接收到所述第一完成信息时，向软件处理子系统发送第一计算指令，所述第一计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据，且在接收到所述软件处理子系统反馈的冲压工艺数据时，将冲压工艺数据存储到冲压工艺数据库，以使得所述冲压工艺数据库输出冲压工艺卡数据，并向所述模具设计子系统发送第二完成信息；
8.所述模具设计子系统接收到所述第二完成信息时，向软件处理子系统发送第二计算指令，所述第二计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出制造模具的必需信息，且在接收到所述软件处理子系统反馈的制造模具的必需信息时，将所述制造模具的必需信息存储到模具设计数据库，以使得所述模具设计数据库输出模具图纸数据。
9.优选地，所述方法还包括：
10.所述冲压工艺分析计算子系统从所述制件数据库中读取所述制件数据，将所述制件数据封装到所述第一计算指令，以使得所述软件处理子系统基于所述制件数据确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据。
11.优选地，所述方法还包括：
12.所述模具设计子系统从所述冲压工艺数据库读取所述冲压工艺数据，并将所述冲压工艺数据封装到所述第二计算指令，以使得所述软件处理子系统基于所述冲压工艺数据计算出制造模具的必需信息。
13.优选地，所述冲压工艺数据分析系统还包括模具结构专家子系统，所述模具结构专家子系统包括推理机以及知识库，所述方法还包括：
14.所述模具设计子系统向所述模具结构专家子系统发送用于确定模具结构的推理数据；
15.所述推理机接收到所述推理数据时，从所述知识库中获得预先存储在所述知识库中的专家知识，并采用预先设定的推理策略对所述推理数据进行推理，得到所述模具结构，向所述模具设计子系统反馈所述模具结构；
16.其中，所述推理策略包括正向推理、逆向推理以及混合推理中的任一项。
17.优选地，所述冲压工艺分析计算子系统包括工艺性分析模块、工艺尺寸计算模块、工艺力计算模块以及冲压设备选择模块，所述冲压工艺数据包括工艺性分析数据、工艺尺寸、工艺力以及冲压设备；
18.所述工艺性分析模块用于向软件处理子系统发送工艺性分析指令，所述工艺性分析指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述工艺性分析数据；
19.所述工艺尺寸计算模块用于向软件处理子系统发送工艺尺寸计算指令，所述工艺尺寸计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述工艺尺寸；
20.所述工艺力计算模块用于向软件处理子系统发送工艺力计算指令，所述工艺力计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述工艺力；
21.所述冲压设备选择模块用于向软件处理子系统发送冲压设备选择指令，所述冲压设备选择指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述冲压设备；
22.其中，所述第一计算指令包括所述工艺性分析指令、所述工艺尺寸计算指令、所述工艺力计算指令以及所述冲压设备选择指令。
23.本发明实施例还提供一种冲压工艺数据分析系统，所述冲压工艺数据分析系统包括数据录入子系统、冲压工艺分析计算子系统、模具设计子系统以及软件处理子系统；
24.所述数据录入子系统接收用户输入的制件图纸信息，根据所述制件图纸信息得到制件数据，将所述制件数据存入制件数据库，并向所述冲压工艺分析计算子系统发送第一完成信息；
25.所述冲压工艺分析计算子系统接收到所述第一完成信息时，向软件处理子系统发送第一计算指令，所述第一计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据，且在接收到所述软件处理子系统反馈的冲压工艺数据时，将冲压工艺数据存储到冲压工艺数据库，以使得所述冲压工艺数据库输出冲压工艺卡数据，并向所述模具设计子系统发送第二完成信息；
26.所述模具设计子系统接收到所述第二完成信息时，向软件处理子系统发送第二计算指令，所述第二计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出制造模具的必需信息，且在接收到所述软件处理子系统反馈的制造模具的必需信息时，将所述制造模具的必需信息存储到模具设计数据库，以使得所述模具设计数据库输出模具图纸数据。
27.优选地，所述冲压工艺数据分析系统还包括模具结构专家子系统，所述模具结构专家子系统包括推理机以及知识库；其中，
28.所述模具设计子系统向所述模具结构专家子系统发送用于确定模具结构的推理数据；
29.所述推理机接收到所述推理数据时，从所述知识库中获得预先存储在所述知识库中的专家知识，并采用预先设定的推理策略对所述推理数据进行推理，得到所述模具结构，向所述模具设计子系统反馈所述模具结构。
30.优选地，所述模具结构专家子系统还包括解释机；
31.所述解析解用于接收用户输入的专家知识，将所述专家知识转化为计算机识别的形式后输入所述知识库。
32.优选地，所述模具结构专家子系统还包括数据库；
33.所述数据库用于存储所述推理机执行推理过程的各种中间状态及目标，以及推理后得到的所述模具结构。
34.优选地，所述模具设计子系统包括模具的结构设计模块和模具的零件设计模块，所述制造模具的必需信息包括模具的结构信息和模具的零件信息；
35.所述模具的结构设计模块向软件处理子系统发送模具的结构计算指令，所述模具的结构计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出所述模具的结构信息；
36.所述模具的零件设计模块向软件处理子系统发送模具的零件计算指令，所述模具的零件计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出所述模具的零件信息。
37.本发明实施例中一种冲压工艺数据分析方法以及系统，所述数据录入子系统接收用户输入的制件图纸信息，根据所述制件图纸信息得到制件数据，将所述制件数据存入制件数据库，并向所述冲压工艺分析计算子系统发送第一完成信息；所述冲压工艺分析计算子系统接收到所述第一完成信息时，向软件处理子系统发送第一计算指令，所述第一计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据，且在接收到所述软件处理子系统反馈的冲压工艺数据时，将冲压工艺数据存储到冲压工艺数据库，以使得所述冲压工艺数据库输出冲压工艺卡数据，并向所述模具设计子系统发送第二完成信息；所述模具设计子系统接收到所述第二完成信息时，向软件处理子系统发送第二计算指令，所述第二计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出制造模具的必需信息，且在接收到所述软件处理子系统反馈的制造模具的必需信息时，将所述制造模具的必需信息存储到模具设计数据库，以使得所述模具设计数据库输出模具图纸数据。因此，能够采用自动化分析冲压工艺数据的方法，对冲压工艺的制作图纸信息进行自动化处理，输出冲压工艺方案所需的冲压工艺卡数据和模具图纸数据，从而减少人工工作量，同时提高工艺方案的准确性。
附图说明
38.图1是本发明实施例中一种冲压工艺数据分析系统的结构示意图；
39.图2是本发明实施例中模具结构专家子系统的结构示意图；
40.图3是本发明实施例中混合推理的流程示意图；
41.图4是本发明实施例中一种冲压工艺数据分析方法的流程示意图；
42.图5是本发明实施例中一种冲压工艺数据分析方法中各子系统间的数据流示意图；
43.图6是本发明实施例中一种冲压工艺数据分析系统的使用流程示意图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
45.本发明提供一种冲压工艺数据分析方法，应用于如图1所示的一种冲压工艺数据分析系统。一种冲压工艺数据分析系统包括数据录入子系统、冲压工艺分析计算子系统、模具设计子系统以及软cpu子系统。其中，软cpu子系统即软件处理子系统。所述数据录入子系统接收用户输入的制件图纸信息，根据所述制件图纸信息得到制件数据，将所述制件数据存入制件数据库，并向所述冲压工艺分析计算子系统发送第一完成信息；所述冲压工艺分析计算子系统接收到所述第一完成信息时，向软件处理子系统发送第一计算指令，所述第一计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据，且在接收到所述软件处理子系统反馈的冲压工艺数据时，将冲压工艺数据存储到冲压工艺数据库，以使得所述冲压工艺数据库输出冲压工艺卡数据，并向所述模具设计子系统发送第二完成信息；所述模具设计子系统接收到所述第二完成信息时，向软件处理子系统发送第二计算指令，所述第二计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出制造模具的必需信息，且在接收到所述软件处理子系统反馈的制造模具的必需信息时，将所述制造模具的必需信息存储到模具设计数据库，以使得所述模具设计数据库输出模具图纸数据。
46.此外，如图1所示，所述模具设计子系统包括模具的结构设计模块和模具的零件设计模块，所述制造模具的必需信息包括模具的结构信息和模具的零件信息；所述模具的结构设计模块向软件处理子系统发送模具的结构计算指令，所述模具的结构计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出所述模具的结构信息；所述模具的零件设计模块向软件处理子系统发送模具的零件计算指令，所述模具的零件计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出所述模具的零件信息。
47.进一步地，如图1所示，所述冲压工艺数据分析系统还包括模具结构专家子系统。如图2所示，所述模具结构专家子系统包括推理机以及知识库；其中，所述模具设计子系统向所述模具结构专家子系统发送用于确定模具结构的推理数据；所述推理机接收到所述推理数据时，从所述知识库中获得预先存储在所述知识库中的专家知识，并采用预先设定的推理策略对所述推理数据进行推理，得到所述模具结构，向所述模具设计子系统反馈所述
模具结构。
48.优选地，如图2所示，所述模具结构专家子系统还包括解释机；所述解析解用于接收用户输入的专家知识，将所述专家知识转化为计算机识别的形式后输入所述知识库。
49.优选地，如图2所示，所述模具结构专家子系统还包括数据库；所述数据库用于存储所述推理机执行推理过程的各种中间状态及目标，以及推理后得到的所述模具结构。
50.具体地，一种冲压工艺数据分析系统的各个子系统的功能如下：
51.(1)软cpu子系统
52.整个冲压工艺数据分析系统的核心，用于完成本系统大量的公式运算，为其它子系统提供运算服务。之所以取名为软cpu，是因为它的作用方式类似于硬件的cpu。执行的指令是一个个存储于数据库中的公式，指令的操作数来自于数据库或产生调用的子系统。构建软cpu系统最大的优点是，用同一个软cpu程序就可以计算千变万化的公式。这个优点使系统能够适应模具设计的进步与发展的需要，当需要新增一些设计公式，或需要对旧的设计公式用作一定的更改时，只需要添加或更改数据库中的公式，而不需要修改软件程序。
53.(2)模具结构专家子系统
54.包含丰富的模具结构设计方面的专家知识，自动完成一系列的知识推理，最后得出一个合理的模具结构，供模具设计子系统调用。
55.(3)数据录入子系统
56.生成用户输入界面，将用户输入的制件图纸信息存入数据库。
57.(4)冲压工艺分析计算子系统
58.确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸。其中，包括工艺性分析、工艺尺寸计算、工艺力计算、冲压设备选择四个模块。
59.(5)模具设计子系统
60.包括模具的结构设计和模具的零件设计两个模块。它的功能是解决带模架还是不带模具架、是顺装还是倒装、是上出件还是下出件、整副模具是由那些零件组成等问题以及计算和确定各模具零件的尺寸、材料等。总之，制造模具的必需信息都由此产生。
61.其中，模具结构专家子系统是冲压工艺数据分析系统的核心，如图2所示，主要由知识库、数据库、推理机、解释机、知识获取和应用程序接口六个部分组成。
62.知识库是模具结构专家子系统的核心，由事实性知识和启发性知识构成，前者指广泛共有的事实，后者指专业领域经验和启发性的知识。模具结构专家子系统的知识库是关于一个领域或特定问题的若干专家知识的集合体，它可以向用户提供超过一个专家的经验和知识。
63.数据库用于存储有关领域问题的事实、数据、初始状态、推理过程的各种中间状态及目标等。实际上，它相当于模具结构专家子系统的工作存储区，存放用户回答的事实、已知的事实和由推理得到的事实。
64.推理机是一组用来控制、协调整个模具结构专家子系统的方法、策略的程序，它根据用户的输入数据，如现象、症状，利用知识库中的知识，按一定推理策略，如正向推理、逆向推理、混合推理，求解当前问题，解释用户的请求，最终推出结论。在设计推理机时，应使其符合专家的推理过程。一般来说，模具结构专家子系统的推理机与知识库是分离的，这不仅有利于知识的管理，而且可以实现系统的通用性和伸缩性。推理机的模型及其原理如下：
65.首先，将本研究中输入数据集x划分为c类(2≤c≤n)，目标函数见如下公式：
[0066][0067]
其中，c是聚类数目，n是样本数目。模糊指数m是模糊值([m1，m2])，vj是第j个聚类的中心，u
ij
是数据点xi相对于聚类中心vj的隶属度。同时满足约束条件：
[0068]
s.t.u
ij
∈[0，1]
[0069][0070][0071]
上述规划利用lagrange乘法来优化求解目标函数，可以得到使公式具有最小值的(u，v)为：
[0072][0073][0074]
其中，d
ij
和d
kj
分别表示样本xi到聚类中心vj和vk的距离；这里使用不同的m值来定义样本的上下区间隶属函数，样本集xi的二型模糊集主隶属函数通过以下公式扩展：
[0075][0076][0077]
上式中，m1和m2表示了不同的模糊程度，相应的此时目标函数对应公式为：
[0078][0079][0080]
推理机的推理能力通常依赖于验证性能指标的选取，在本研究中所采用的验证性
指标如下：
[0081][0082]
该验证指标综合考虑了划分区域时输入数据的紧密性和分离性。与此同时，对于上述定义的目标函数，推理机在满足约束条件下的u和v进行迭代使目标函数值达到最小值，其本质上是局部寻优法因而无法达到全局最优解，因而本节中采用粒子群算法对聚类的中心进行相关寻优操作，以保证推理机决策的可行性和可靠性。
[0083]
解释机主要作用是对求解过程进行解释。如图2所示，知识获取模块负责将知识转化为计算机可利用的形式送入知识库。知识获取模块使领域专家或用户可以修改知识库而不必了解知识库的组织结构、知识的具体表示方法等实现上的细节问题，提高了模具结构专家子系统的可扩充性和灵活性。程序接口实现系统与系统其他部分的信息交换，并为用户使用模具结构专家子系统提供一个界面友好的交互环境。知识表示是面向计算机的知识描述或表达形式和方法，本模具结构专家子系统的知识表示采用面向对象的思想，得出模具结构的知识表示可分为三步进行：
[0084]
对冲压工序和典型结构进行分类，得到一个对象(实体)群体，并按父对象与子对象的继承关系把它们按层次关系组织起来，构成模具典型结构的结构树；
[0085]
把从根对象到叶子对象的每条路径按if-then规则进行转换，得到相应的规则集；
[0086]
把一个对象看成一个子任务，将完成这一任务所需要的规则划分成一个规则组。如此一来可把知识表示成知识对象：知识对象＝《对象名》+《规则组》这样整个知识库就成了以知识对象＝《对象名》+《规则组》为单元的组织结构。
[0087]
推理机是模具结构专家子系统的执行机构，它主要包括推理和搜索控制两个方面。推理和搜索控制策略的选择直接影响模具结构专家子系统的效率。人们根据拥有的大量知识，针对具体对象，选择和应用知识，这个过程称为知识的推理。模具结构专家子系统的推理机具备的基本要求是：能根据设计/工艺环境选择出可用的知识；能正确应用可用的知识；当某一路径推理失败时，能回溯寻找新的路径重新求解；能正确终止推理过程；满足可接受的推理效率。
[0088]
就推理机制而言，正向推理是从已知事实作为出发点，按一定策略，运用知识库中专家的知识，推断出结论的一种推理，由于是由事实到结论。正向推理的基本思想：从用户提供的初始已知事实出发，在知识库kb中找出当前可用的知识，构成可用知识集ks，然后按某种冲突消解策略从ks中选出一条知识进行推理，并将推出的新事实加入到数据库中作为下一步推理的已知事实，在此之后再在知识库中选取可用的知识进行推理，如此重复，直到求得所求的解，或者知识库中再无适用的知识为止。正向推理需要考虑的最重要问题是如何从知识库中选择一条可用的知识，这对推理速度有较大影响。正向推理的主要优点在于它能充分利用用户提供的信息，因此系统可以快速响应用户输入的信息。其主要缺点在于它有一种“盲目推理”倾向。
[0089]
反向推理是以某个假设目标作为出发点的一种推理，又称为目标驱动推理、反向链推理或后件推理等。反向推理的基本思想：首先选定一个假设目标，然后寻找支持该假设的证据，若所需的证据都能找到，则说明原假设成立；若无论如何都找不到所需证据，说明原假设不成立，此时需要另作新的假设。如果目标明确，使用反向推理方式效率较高，若提
出的假设目标不符合事实，也会降低系统的效率。
[0090]
为了解决这些问题，把正向推理与反向推理结合起来，取长补短；像这样既有正向又有反向的推理称为正反混合推理，也有称为双向混合推理。本系统拟采用先正向再反向的混合推理：先进行正向推理，帮助选择某个目标，即从已知事实演绎出部分结果，然后再用反向推理证实该目标或提高其可信度，其推理过程如图3所示。
[0091]
在上述过程基础上，基于归纳并建立要素与成形性的对应关系，通过零件几何特征和材料特性的分类体系，系统地研究给定分类零件几何和材质情况下，冲压方向、工艺补充面、板料尺寸、成形工艺参数对成形性能的影响，并形成冲压工艺要素与成形性能间的映射关系。通过优化给定约束条件下的成形性能评价函数，建立基于蒙特卡洛算法的冲压工艺参数可靠性优化设计方法，其具体设计和优化过程如下：
[0092]
工程问题中，在给定约束下的多目标确定性设计优化可以用公式表示：
[0093][0094]
其中x表示设计变量，f(x)是目标函数，g(x)是约束函数，m和n分别是目标和约束函数的数量，x
l
和xu分别是下限和上限。
[0095]
多目标可靠性优化用公式表示：
[0096][0097]
其中设计可行性被表述为约束满足的概率大于或等于期望的概率rj。
[0098]
由于输入的随机性和载荷的复杂性，准确描述冲压过程中的响应较为困难。为了解决这个问题，数值模拟方法通常被认为是获得响应的最适用的选择之一。mcs是一种基于随机抽样的直接求解方案，它假定了不确定参数的预定义概率分布。失效概率评估是可靠性优化设计的一个重要步骤。失效概率的估计可以通过公式表示如下：
[0099][0100]
x表示随机参数，g(x)是性能函数，f(x)是联合概率密度函数，i[
·
]是事件的指标函数，i[
·
]发生时其值为1，否则其值为是0。e是i[
·
]的期望值。
[0101]
根据上面公式，可以使用mcs对pf进行如下评估：
[0102][0103]
是预期的失效概率，n是样本号，xi表示根据f(x)生成的样本点。
[0104]
上述公式中随机样本点基于概率分布生成。然而，基于mcs随机抽样需要n个独立样本点，因而需要耗费大量计算资源。考虑上述求解过程复杂的过程和较高的计算成本，直
接使用随机抽样进行处理是不合适的。为了解决这个问题，本项目采用了描述性采样技术，该技术可以减少基于mcs的统计估计的方差，需要的采样点大大减少，从而提高了计算效率。
[0105]
多目标优化过程通常需要大量的有限元模拟分析，耗费巨大。因此，元模型技术近年来被广泛使用，以减少计算时间，从而提高优化效率。径向基函数(rbf)对高度非线性问题表现出相当好的准确性，并被用于本项目中以构建响应的元模型，并通过有限元分析结果评估这些样本点的响应以建立rbf模型，典型的rbf模型可以表达为：
[0106][0107]
其中n是采样点的数量，是设计变量向量x的欧几里德范数，第i个采样点xi，φ是基函数，wi是位于第i个采样点的未知加权因子；m是多项式项的数量，pj(x)是多项式项，cj是pj(x)的对应系数。
[0108]
同时，在后续生成一系列附加验证点以验证构建的元模型的准确性。本项目中选取三个标准用于确定rbf模型的准确性，分别为：r2，raae和rame，其表征方式如下：
[0109][0110][0111][0112]
k是新生成的验证点的数量，yi是真实值，是对应的近似元模型计算值值，为yi的平均值。
[0113]
在过去几十年中，nsga-ii已在许多领域得到广泛应用。在该算法中，帕累托前沿是通过选择可行的非支配设计而构建的，并同时分别处理每个目标参数。多目标遗传算法的设计由拟合函数、样本多样性、样本精英、给定条件下的约束处理、并行和混合多目标遗传算法五个部分组成。本发明将以零件特征和各个工艺要素为设计变量，以成形评价指标为优化函数和约束，求解输入零件的成形性能。在此基础上，通过基于蒙特卡洛的可靠性优化设计方法，获取最优的零件和工艺参数集，从而获得基于知识工程的冲压工艺数据分析系统。与此同时，研究通过系统对输入数据的大量的试验和学习，并通过数值优化方法，优化和提升系统性能，不断完善系统功能和解决实际工程问题能力，提升系统的稳健性和可靠性。
[0114]
本发明的一种冲压工艺数据分析方法，应用于图1所示的冲压工艺数据分析系统。如图4所示，一种冲压工艺数据分析方法包括以下步骤：
[0115]
s401，所述数据录入子系统接收用户输入的制件图纸信息，根据所述制件图纸信息得到制件数据，将所述制件数据存入制件数据库，并向所述冲压工艺分析计算子系统发
送第一完成信息。
[0116]
s402，所述冲压工艺分析计算子系统接收到所述第一完成信息时，向软件处理子系统发送第一计算指令，所述第一计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据，且在接收到所述软件处理子系统反馈的冲压工艺数据时，将冲压工艺数据存储到冲压工艺数据库，以使得所述冲压工艺数据库输出冲压工艺卡数据，并向所述模具设计子系统发送第二完成信息。
[0117]
s403，所述模具设计子系统接收到所述第二完成信息时，向软件处理子系统发送第二计算指令，所述第二计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出制造模具的必需信息，且在接收到所述软件处理子系统反馈的制造模具的必需信息时，将所述制造模具的必需信息存储到模具设计数据库，以使得所述模具设计数据库输出模具图纸数据。
[0118]
优选地，所述方法还包括：所述冲压工艺分析计算子系统从所述制件数据库中读取所述制件数据，将所述制件数据封装到所述第一计算指令，以使得所述软件处理子系统基于所述制件数据确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据。
[0119]
优选地，所述方法还包括：所述模具设计子系统从所述冲压工艺数据库读取所述冲压工艺数据，并将所述冲压工艺数据封装到所述第二计算指令，以使得所述软件处理子系统基于所述冲压工艺数据计算出制造模具的必需信息。
[0120]
优选地，所述冲压工艺数据分析系统还包括模具结构专家子系统，所述模具结构专家子系统包括推理机以及知识库，所述方法还包括：所述模具设计子系统向所述模具结构专家子系统发送用于确定模具结构的推理数据；所述推理机接收到所述推理数据时，从所述知识库中获得预先存储在所述知识库中的专家知识，并采用预先设定的推理策略对所述推理数据进行推理，得到所述模具结构，向所述模具设计子系统反馈所述模具结构；其中，所述推理策略包括正向推理、逆向推理以及混合推理中的任一项。
[0121]
优选地，所述冲压工艺分析计算子系统包括工艺性分析模块、工艺尺寸计算模块、工艺力计算模块以及冲压设备选择模块，所述冲压工艺数据包括工艺性分析数据、工艺尺寸、工艺力以及冲压设备；所述工艺性分析模块用于向软件处理子系统发送工艺性分析指令，所述工艺性分析指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述工艺性分析数据；所述工艺尺寸计算模块用于向软件处理子系统发送工艺尺寸计算指令，所述工艺尺寸计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述工艺尺寸；所述工艺力计算模块用于向软件处理子系统发送工艺力计算指令，所述工艺力计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述工艺力；所述冲压设备选择模块用于向软件处理子系统发送冲压设备选择指令，所述冲压设备选择指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述冲压设备；其中，所述第一计算指令包括所述工艺性分析指令、所述工艺尺寸计算指令、所述工艺力计算指令以及所述冲压设备选择指令。
[0122]
具体地，一种冲压工艺数据分析方法中，数据录入子系统、冲压工艺分析计算子系统、模具设计子系统以及软件处理子系统、模具结构专家子系统中各个子系统执行的具体操作，可参见上述一种冲压工艺数据分析系统中的说明。
[0123]
此外，一种冲压工艺数据分析方法中各子系统间的数据流如图5所示。数据流图从数据传递和加工的角度，以图形的方式刻画数据流从输入到输出的传输变换过程。它表示了系统内部信息的流向，并表示了系统的逻辑处理功能。
[0124]
软cpu子系统处于一个核心的地位，各个子系统基本上都要调用它。各个子系统的执行顺序是：数据录入子系统
→
冲压工艺分析计算子系统
→
模具设计子系统。各子系统的数据来源和结果去处都是数据库，软cpu子系统和模具结构专家系统内部也要用到数据库，数据库也是本系统的一个重要支撑。
[0125]
本发明的一种冲压工艺数据分析方法，应用于如图1所示的一种冲压工艺数据分析系统。一种冲压工艺数据分析系统的使用流程如图6所示。
[0126]
模具设计师接到某产品的模具设计任务后，启动本系统将产品制件的图纸信息输入系统。系统经过一系列复杂的分析计算后产生结果。结果以两种方式输出：一是冲压工艺卡数据，设计师把它复制下来写在冲压工艺卡上，作为冲压加工的工艺指导文件；二是模具图纸数据，可直接用于生产模具。
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系统在运行过程中要与设计师产生交互，把关键的中间结果显示在软件界面上，提供设计人员修改方案或数据的接口。设计师如果想作某些更改，则进行改动，改动之后按确认按钮，系统继续运行。如果设计师完全认可系统的设计，可以一直按确认按钮，直到系统运行完毕，实现自动的模具设计。
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综上，上述一种冲压工艺数据分析系统，使用计算机能够帮助工艺设计人员尽快得到一套完整且合理的工艺设计方案，工艺人员不需要在编制的过程中重复查阅各种手册和规范，不再需要手工计算数据和翻阅所有表格，大大减少了工艺人员的工作量，提高了工作效率，使工艺人员能够进行新产品的研发。系统根据企业的具体要求设计出最合理的工艺方案，并得到较精确材料消耗量和工时定额，大大减轻工艺设计人员的工作量。
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另外，以上对本发明实施例所提供的一种冲压工艺数据分析方法以及系统进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种冲压工艺数据分析方法，其特征在于，应用于冲压工艺数据分析系统，所述冲压工艺数据分析系统包括数据录入子系统、冲压工艺分析计算子系统、模具设计子系统以及软件处理子系统，所述方法包括：所述数据录入子系统接收用户输入的制件图纸信息，根据所述制件图纸信息得到制件数据，将所述制件数据存入制件数据库，并向所述冲压工艺分析计算子系统发送第一完成信息；所述冲压工艺分析计算子系统接收到所述第一完成信息时，向软件处理子系统发送第一计算指令，所述第一计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据，且在接收到所述软件处理子系统反馈的冲压工艺数据时，将冲压工艺数据存储到冲压工艺数据库，以使得所述冲压工艺数据库输出冲压工艺卡数据，并向所述模具设计子系统发送第二完成信息；所述模具设计子系统接收到所述第二完成信息时，向软件处理子系统发送第二计算指令，所述第二计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出制造模具的必需信息，且在接收到所述软件处理子系统反馈的制造模具的必需信息时，将所述制造模具的必需信息存储到模具设计数据库，以使得所述模具设计数据库输出模具图纸数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述冲压工艺分析计算子系统从所述制件数据库中读取所述制件数据，将所述制件数据封装到所述第一计算指令，以使得所述软件处理子系统基于所述制件数据确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述模具设计子系统从所述冲压工艺数据库读取所述冲压工艺数据，并将所述冲压工艺数据封装到所述第二计算指令，以使得所述软件处理子系统基于所述冲压工艺数据计算出制造模具的必需信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冲压工艺数据分析系统还包括模具结构专家子系统，所述模具结构专家子系统包括推理机以及知识库，所述方法还包括：所述模具设计子系统向所述模具结构专家子系统发送用于确定模具结构的推理数据；所述推理机接收到所述推理数据时，从所述知识库中获得预先存储在所述知识库中的专家知识，并采用预先设定的推理策略对所述推理数据进行推理，得到所述模具结构，向所述模具设计子系统反馈所述模具结构；其中，所述推理策略包括正向推理、逆向推理以及混合推理中的任一项。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冲压工艺分析计算子系统包括工艺性分析模块、工艺尺寸计算模块、工艺力计算模块以及冲压设备选择模块，所述冲压工艺数据包括工艺性分析数据、工艺尺寸、工艺力以及冲压设备；所述工艺性分析模块用于向软件处理子系统发送工艺性分析指令，所述工艺性分析指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述工艺性分析数据；所述工艺尺寸计算模块用于向软件处理子系统发送工艺尺寸计算指令，所述工艺尺寸计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述工艺尺寸；
所述工艺力计算模块用于向软件处理子系统发送工艺力计算指令，所述工艺力计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述工艺力；所述冲压设备选择模块用于向软件处理子系统发送冲压设备选择指令，所述冲压设备选择指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出所述冲压设备；其中，所述第一计算指令包括所述工艺性分析指令、所述工艺尺寸计算指令、所述工艺力计算指令以及所述冲压设备选择指令。6.一种冲压工艺数据分析系统，其特征在于，所述冲压工艺数据分析系统包括数据录入子系统、冲压工艺分析计算子系统、模具设计子系统以及软件处理子系统；所述数据录入子系统接收用户输入的制件图纸信息，根据所述制件图纸信息得到制件数据，将所述制件数据存入制件数据库，并向所述冲压工艺分析计算子系统发送第一完成信息；所述冲压工艺分析计算子系统接收到所述第一完成信息时，向软件处理子系统发送第一计算指令，所述第一计算指令用于指示所述软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据，且在接收到所述软件处理子系统反馈的冲压工艺数据时，将冲压工艺数据存储到冲压工艺数据库，以使得所述冲压工艺数据库输出冲压工艺卡数据，并向所述模具设计子系统发送第二完成信息；所述模具设计子系统接收到所述第二完成信息时，向软件处理子系统发送第二计算指令，所述第二计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出制造模具的必需信息，且在接收到所述软件处理子系统反馈的制造模具的必需信息时，将所述制造模具的必需信息存储到模具设计数据库，以使得所述模具设计数据库输出模具图纸数据。7.根据权利要求6所述的冲压工艺数据分析系统，其特征在于，所述冲压工艺数据分析系统还包括模具结构专家子系统，所述模具结构专家子系统包括推理机以及知识库；其中，所述模具设计子系统向所述模具结构专家子系统发送用于确定模具结构的推理数据；所述推理机接收到所述推理数据时，从所述知识库中获得预先存储在所述知识库中的专家知识，并采用预先设定的推理策略对所述推理数据进行推理，得到所述模具结构，向所述模具设计子系统反馈所述模具结构。8.根据权利要求7所述的冲压工艺数据分析系统，其特征在于，所述模具结构专家子系统还包括解释机；所述解析解用于接收用户输入的专家知识，将所述专家知识转化为计算机识别的形式后输入所述知识库。9.根据权利要求7所述的冲压工艺数据分析系统，其特征在于，所述模具结构专家子系统还包括数据库；所述数据库用于存储所述推理机执行推理过程的各种中间状态及目标，以及推理后得到的所述模具结构。10.根据权利要求6所述的冲压工艺数据分析系统，其特征在于，所述模具设计子系统包括模具的结构设计模块和模具的零件设计模块，所述制造模具的必需信息包括模具的结构信息和模具的零件信息；
所述模具的结构设计模块向软件处理子系统发送模具的结构计算指令，所述模具的结构计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出所述模具的结构信息；所述模具的零件设计模块向软件处理子系统发送模具的零件计算指令，所述模具的零件计算指令用于指示所述软件处理子系统计算出所述模具的零件信息。

技术总结
本发明涉及一种冲压工艺数据分析方法以及系统，涉及智能冲压工艺分析技术领域；包括：数据录入子系统根据制件图纸信息得到制件数据；冲压工艺分析计算子系统向软件处理子系统发送第一计算指令，以指示软件处理子系统确定产品的冲压加工方案及各冲压工序制件的工序尺寸以得出冲压工艺数据，并将冲压工艺数据存储到冲压工艺数据库，以使得冲压工艺数据库输出冲压工艺卡数据；模具设计子系统向软件处理子系统发送第二计算指令，以指示软件处理子系统计算出制造模具的必需信息，并将制造模具的必需信息存储到模具设计数据库，以使得模具设计数据库输出模具图纸数据。采用自动化分析冲压工艺数据的方法，对冲压工艺的制作图纸信息进行自动化处理。进行自动化处理。进行自动化处理。


技术研发人员：谢晖 李茂 邓乾旺 龚志辉 李志彪
受保护的技术使用者：大捷智能科技（广东）有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/9/20