【正文】 注入兩型腔中，繼續(xù)推動壓頭對液態(tài)金屬施加壓力(保壓)，直至完成凝固。經(jīng)過充分保壓后，油壓機帶動上模座向上運動，由于擠壓件冷卻收縮產(chǎn)生包緊力，使得制件和型芯一起向上運動，當(dāng)運動到一定位置后通過推料桿使制件脫離型芯，從而完成脫模。起重電機端蓋對應(yīng)模具運用本編碼系統(tǒng)編碼后結(jié)果如表54所示。表54起重電機模具分類編碼圖解圖526汽車制動主缸和對應(yīng)模具圖 模具結(jié)構(gòu)如圖526所示，其動作原理是，將合金液澆入到壓室中，壓頭推動合金液向上運動，使合金液注入型腔，繼續(xù)推動壓頭對液態(tài)金屬施加壓力(保壓)，直至完成凝固。經(jīng)過充分保壓后，動模板帶動模套向上運動，同時與模套固定連接的垂直型芯也向上運動，當(dāng)它完成脫離制件后，側(cè)向油缸開始運動實現(xiàn)側(cè)抽芯，從而完成脫模。取出制件，噴刷涂料后便可進(jìn)行下個工作循環(huán)。 汽車制動主缸對應(yīng)的模具運用本編碼系統(tǒng)編碼后結(jié)果如表55所示。表55汽車制動主缸模具分類編碼圖解圖527模具結(jié)構(gòu)圖 圖527所示的是在普通液壓機上進(jìn)行同向式間接擠壓鑄造的模具結(jié)構(gòu)圖。凹模是水平分模式。開合模機構(gòu)是滑板鎖鉤式。卸料機構(gòu)是拉桿打料式。定位機構(gòu)是導(dǎo)柱一導(dǎo)套式，無抽芯機構(gòu)，制件在型腔中是立著的，謂之立式。對它運用本編碼系統(tǒng)編碼后結(jié)果如表56所示。 表56同向式模具分類編碼圖解 第6章制件與模具編碼的聯(lián)系及編碼程序化 本文前述的擠壓鑄造制件編碼和擠壓鑄造模具編碼存在一定的關(guān)聯(lián)，前者是為后者做前期鋪墊工作的。那么到底是什么關(guān)系呢?下文將就這個問題進(jìn)行深入討論。 只有在上述的擠壓鑄造制件編碼和擠壓鑄造模具編碼存在一定的關(guān)系前提下，本編碼才有實際意義，制件編碼是為模具編碼做前期鋪墊工作的。從以上實例也可看出，兩編碼系統(tǒng)形成了一個有機的整體，比較好的反映了擠壓鑄造工藝的特點。在制件編碼系統(tǒng)的主碼中二碼位(擠壓鑄造方式)和三碼位(工藝結(jié)構(gòu))分別對應(yīng)模具編碼中的一碼位(擠壓鑄造方式)和二碼位(型腔結(jié)構(gòu)特征)，具體關(guān)系如圖61所示。在圖中我們也能看到兩種編碼系統(tǒng)利用擠壓鑄造方式和工藝結(jié)構(gòu)可以互相查詢，顯然能達(dá)到我們的預(yù)期效果。另外，它們既適合手工分類查詢，也適合計算機自動查詢。 圖61兩種編碼的聯(lián)系 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，它被應(yīng)用到各行各業(yè)，并對各行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，模具行業(yè)也不例外。在經(jīng)過大量的分析研究之后，筆者也因此嘗試著為本實驗室開發(fā)了擠壓鑄造制件編碼系統(tǒng)(簡稱SMCSCLASS )。該系統(tǒng)采用C十+Builder 開發(fā)，對計算機硬件沒有太大的要求。具有良好的可移植性，運行速度比較快，界面友好，使用方便并附帶說明等特點。該系統(tǒng)是按軟件工程設(shè)計的。 一般來說，軟件的編寫都是根據(jù)實際提出的工作需要來進(jìn)行的，本編碼系統(tǒng)要求對新來制件能檢索存在否，如果不存在就需要編碼，然后檢索模具庫中的模具，對之進(jìn)行局部修改后方能達(dá)到用戶要求。對于新來模具，要求的操作流程大致相似，這里給出軟件設(shè)計構(gòu)思流程圖，如圖62所示。 圖62擠壓鑄造模具、制件設(shè)計流程 軟件設(shè)計一般是為功能塊來設(shè)計的，本系統(tǒng)的各功能塊如圖63所示。系統(tǒng)由以下功能模塊組成: (1)編碼分類功能模塊本模塊完成制件編碼工作，建立分類模式，實現(xiàn)制件的分類歸組。 (2)查詢功能模塊本模塊以制件、模具編碼為基礎(chǔ)，通過查詢來獲得所需信息。 (3)其它功能模塊本模塊提供打印、幫助等功能。 圖63 SMCSCLASS系統(tǒng)功能模塊 由于系統(tǒng)是面向企業(yè)員工的，所以本系統(tǒng)采用人機交互的方式。界面顯示各碼位的具體信息，用戶必須根據(jù)自己的判斷做出選擇，才能得到正確的編碼。編碼結(jié)果可用報表的形式顯示出來，并能支持打印功能。 用戶可以根據(jù)自己的實際情況隨意選擇查詢條件，系統(tǒng)就能查出滿足要求的制件或模具信息。另外也能查詢與之對應(yīng)的模具或制件。查詢結(jié)果可以顯示在報表中，并可以打印輸出。 其它模塊包括打印、預(yù)覽、報表等，本系統(tǒng)任何界面都支持該功能。、模具具體工作流程 為了明確說明本編碼系統(tǒng)的軟件工作過程，這里給出某制件的具體操作流程，該流程如圖64, 65所示。 圖64系統(tǒng)制件的工作流程圖 圖65系統(tǒng)模具工作流程圖 本章在前幾章的基礎(chǔ)上具體介紹了兩種編碼系統(tǒng)的聯(lián)系，詳細(xì)說明了該程序的運用過程。 同時，本文也得到如下幾點有用的結(jié)論: 用此研究的編碼系統(tǒng)對本室部分零件及相應(yīng)模具進(jìn)行編碼，取得了滿意的效果。 該編碼有利于模具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的實現(xiàn)，可降低模具設(shè)計者的工作強度，提高其工作效率。 本編碼系統(tǒng)能為后續(xù)的模具CAD參數(shù)化設(shè)計和擠壓鑄造模具CAE研究的奠定堅實基礎(chǔ)，并可供其它類型的模具編碼借鑒。 若能在計算機上實現(xiàn)自動修改，效果將會更佳。另外，由于制件相似性太強，所以分類時加入模糊度考慮，也許效果將會更好。 第7章提出分類編碼改進(jìn)的思路談到制件分類編碼，就必須說到成組技術(shù)，因為制件分類編碼是成組技術(shù)思想應(yīng)用的基礎(chǔ)。面對日新月異的科技進(jìn)步，在機械行業(yè)，特別是模具行業(yè)不得不為了提高效率而采用成組技術(shù)的思想去指導(dǎo)設(shè)計和生產(chǎn)。而成組技術(shù)又是CIMS的基礎(chǔ)技術(shù)之一，所以制件分類編碼的合理運用必然推動成組技術(shù)的發(fā)展，也必然推動CIMS的發(fā)展，更能推動模具行業(yè)的CAD/CAM的快速發(fā)展。反過來說，成組技術(shù)同樣能提高制件生產(chǎn)的效率，實現(xiàn)制件信息的簡化、標(biāo)準(zhǔn)話和要素化。據(jù)有關(guān)資料顯示，運用該方法能提高30%一40%的生產(chǎn)效率。盡管用視檢法分組速度快，效果好，輔以編碼分類法與之相結(jié)合，便于在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，新制件的自動分組，這兩種方法結(jié)合使用，可加速CAD/CAM技術(shù)開發(fā)進(jìn)度，分組效果好，又能在實現(xiàn)計算機輔助自動分組等方面取得滿意的效果。但制件分類編碼系統(tǒng)龐大，難以掌握和使用，而分類粗略，編碼難以充分表達(dá)制件的特征，從而有時導(dǎo)致檢索不準(zhǔn)確。因此下一階段的任務(wù)就是對起分類方法的進(jìn)一步優(yōu)化，充分采納數(shù)學(xué)方面的最新研究成果。目前最為熱門的就是聚類分析法、遺傳算法和模糊數(shù)學(xué)等研究方向。怎么樣把這些運用到成組工藝，特別是模具設(shè)計和制造中呢?時下許多學(xué)者正在進(jìn)行著廣深入研究，也得出了一些比較有應(yīng)用價值的混合算法或者說是比較有實用價值的結(jié)論。下面就分別進(jìn)行一些討論。聚類分析是根據(jù)不同對象之間的差異性(距離)或相似性(相似系數(shù))，將相似的歸為一類，不同的歸為另一類。聚類分析中的四個關(guān)鍵因素是模式(樣本)的描述、模式(樣本)之間的相似(相異)性測度、聚類的評價準(zhǔn)則及聚類方法。其中聚類方法比較典型的有兩種:系統(tǒng)聚類法和動態(tài)聚類法。系統(tǒng)聚類法也叫聚集譜系聚類法(鏈鎖法)。系統(tǒng)聚類法以樣本為結(jié)點，根據(jù)樣本之間的相似性確定相應(yīng)的樹狀圖，選擇相似性最大的兩個樣本歸為一新類，計算新類和其它樣本的距離，選擇距離最小的兩個樣本或新類歸為一個新類，每次合并縮小一個類，直到達(dá)到接納水平(閥值)為止。系統(tǒng)聚類法根據(jù)類間距離定義不同，可分為最短距離法等多種方法。在系統(tǒng)聚類法中，任何兩個樣本之間的距離(或相似系數(shù))都必須計算，在計算機計算過程當(dāng)中都必須轉(zhuǎn)換成距離(或相似數(shù))矩陣，當(dāng)規(guī)模比較大的時候，花費內(nèi)存的開銷是最大的。大多數(shù)聚類法對誤差和變異性來源在譜系過程中都不作正式考慮。這意味著聚類方法對局外干擾或“噪聲”是敏感的。在譜系聚類中，沒有一種方法能夠把在前面步驟中也許“不正確地”聚類重新進(jìn)行分類。所以，聚類的最后結(jié)果應(yīng)仔細(xì)考慮，看它是否符合實際。對于特殊的問題，最好試用幾種聚類法，并且在一個確定的方法內(nèi)給出距離(或相似系數(shù))的兩種不同方式。如果來自幾種方法的結(jié)果大體一致，則在很大程度上說明聚類確實反映事物的本質(zhì)。對于系統(tǒng)聚類法的穩(wěn)定性，有時可以通過將一些小誤差(擾動)加在數(shù)據(jù)單元前后的聚類算法中來檢驗。如果這些類很好區(qū)別，則干擾前和干擾后聚類應(yīng)是一致的。 動態(tài)聚類法是先行選擇若干樣本點作為聚類中心，再按某種聚類準(zhǔn)則(通常采用最小距離原則)使各樣本點向各個中心聚集，從而獲得初始分類，再計算其重心，然后進(jìn)行第二次分類，一直到所有樣本不再調(diào)整為止。動態(tài)聚類法比較典型的有K短劃平均算法、ISODATA算法和模擬退火算法。但是截至目前為止，還沒有比較滿意的方案出現(xiàn)。它們一般都是以制件相似矩陣為基礎(chǔ)，從而形成制件簇。它和本編碼系統(tǒng)相結(jié)合，關(guān)鍵問題就是如何定義距離相似系數(shù)。遺傳算法在成組技術(shù)中的應(yīng)用是一個比較新的領(lǐng)域和思路。遺傳算法是建立在自然選擇和群體遺傳學(xué)機理基礎(chǔ)上的隨機、迭代、進(jìn)化，具有廣泛適用性的搜索方法，所有的自然種類都是適應(yīng)環(huán)境而得以生存，這一自然適應(yīng)性是GA的主旋律。GA搜索結(jié)合達(dá)爾文適者生存和隨機信息交換，前者消除了解中不適應(yīng)因素，后者利用了原有解中已有的知識，從而有力地加快了搜索過程。怎么樣把遺傳算法運用到成組技術(shù)中，目前還沒有比較好的方法，盡管出現(xiàn)了據(jù)如聚類分析的遺傳算法等等遺傳算法的分支，但是還是沒有比較令人滿意的遺傳算法出現(xiàn)，特別是應(yīng)用在模具編碼中。所以如果能把聚類和遺傳算法及模糊數(shù)學(xué)的知識結(jié)合起來應(yīng)用在編碼中，將可以出現(xiàn)模糊評判，自學(xué)習(xí)等等比較智能化的編碼系統(tǒng)。我們力圖實現(xiàn)計算機上的模具分類編碼的自動化。計算機輔助編碼的大致過程設(shè)想如圖7一1所示。 第8章結(jié)論與展望 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)呼之欲出，模具標(biāo)準(zhǔn)化問題受到行業(yè)重視。盡管我國進(jìn)入80年代以后就開始組織制訂模具國家標(biāo)準(zhǔn)，于1983年成立了全國模具標(biāo)準(zhǔn)化委員會，并與150有關(guān)的委員會建立了聯(lián)系，積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，至今共制、修訂國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)60多項，近500多個標(biāo)號，其中巧項是國家標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)涉及沖壓模等主要模具類型，內(nèi)容方面由名詞術(shù)語、零部件等。目前已形成商品的模具標(biāo)準(zhǔn)件有沖模模架、推桿、推管等頂出元件、熱流道系統(tǒng)及元件、模板、模塊等。但是比較統(tǒng)一的液態(tài)模鍛的標(biāo)準(zhǔn)化還一直未能制訂。截至目前為止，沖壓、鑄、鍛類專業(yè)零件編碼法尚缺，在擠壓鑄造中更基本是空白。因此，模具編碼已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和生產(chǎn)廠家廣泛關(guān)注的課題。 成組技術(shù)思想出現(xiàn)了半個多世紀(jì)，在中國出現(xiàn)了幾十年，特別是近幾年發(fā)展比較快。目前，理論和實踐也均表明一個中小型企業(yè)90%的產(chǎn)品可以用成組工藝來加工，運用成組技術(shù)對模具編碼的研究也比較廣泛，但是在擠壓鑄造中的研究尚屬空白。 本文也比較全面闡述了運用成組技術(shù)的思想對擠壓鑄造制件和對應(yīng)模具的編碼規(guī)則，同時用軟件實現(xiàn)了編碼程序化、系統(tǒng)化，為后續(xù)的模具CAD/CAM做了很有價值的前期鋪墊工作。由于客觀條件和本人學(xué)術(shù)水平有限，所以理論學(xué)術(shù)水平尚顯不夠，故無論理論分析還是實際分類辨別都肯定考慮得不很完善，有待進(jìn)一步的探討和修改。不過，經(jīng)過本次論文的訓(xùn)練，對提高我的學(xué)術(shù)水平感覺很有裨益，收獲很大，當(dāng)然該課題遠(yuǎn)遠(yuǎn)還沒有結(jié)束，就我看來只是一個很好的開始，如果有條件和時間，我個人認(rèn)為應(yīng)該多借鑒專家的經(jīng)驗、多現(xiàn)場接觸各種典型制件和對應(yīng)模具，在完善編碼規(guī)則的時候應(yīng)該多借鑒其它編碼系統(tǒng)中有借鑒價值的規(guī)則，同時還應(yīng)該多結(jié)合最新的研究成果，爭取能實現(xiàn)編碼完全自動化，只有這樣才能具有強大的生命力，有利于推廣，適合科技發(fā)展的潮流!致謝 在整個設(shè)計的過程中牛海山老師給了我很大的幫助和支持。在設(shè)計中，我經(jīng)常遇到一些問題難以解決，當(dāng)我?guī)е鴨栴}去請教時，他都不是直接給出答案，而是旁敲側(cè)擊的給我一些指引，讓我充分發(fā)揮自己的思維，一步一步地將問題慢慢解決每次遇到做的不好的地方，老師都給我耐心的講解和分析。 牛老師告訴我考慮問題要從多方面考慮，每次同他討論一些問題都讓我受益匪淺。牛老師在畢業(yè)設(shè)計期間，對我們嚴(yán)格要求，要求我們能夠獨立完成自己的設(shè)計任務(wù)，培養(yǎng)了我們獨立解決問題的能力，還從自己寶貴的時間中抽出時間為我們審閱圖紙，解決相關(guān)問題，并提出修改的意見和建議。牛老師的一絲不茍作風(fēng)是我學(xué)習(xí)的榜樣；他循循善誘的的教導(dǎo)思路給予我無盡的啟迪。在此我衷心的感謝指導(dǎo)老師您，謝謝。參考文獻(xiàn)[1] ，2002[2] ，2001[3] :華中理工大學(xué)出版社，1989[4] 張云霞，[5] ，1997[6] [7] ，2000[8] 趙恒義，周天西，[9] :中國機械工廠學(xué)會，1987[10] [11] [12] [13] 、:上海社會科學(xué)院出版社，2001[14] 。[15] [16] ，江蘇圖書館學(xué)報，1998[17] 許香穗，蔡建國，:機械工業(yè)出版社，1992[18] ，2000[19] ，1994[20] 朱榮錢，馮立艷，1995[21] 胡建華，1997[22] 徐立平，1996襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈