1、 XX大学毕业设计(论文)文献翻译 院（系）名称工学院机械系 专业名称机械设计制造及其自动化 学生姓名 指导教师20xx年 03 月 10 日关于冲压模具的空白布局优化系统的开发 摘要：在冲压模具设计中，空白的布局是最重要的过程之一。钣金冲压的主要成本是材料成本，任何已最大限度的努力减少废料，都可能导致不仅在板材，而且对整体的生产经费的大幅节省。本文主要是针对通过使用AutoCAD的ObjectARX的工具箱建立一个实用的空白布局冲压优化系统。遵循空白布局优化的原则，提出系统总体结构。不仅只有一个合适的算法设计计算，而且符合制造要求和用户操作要求。最后，一个算法的空白形状是提出解决问题的自相交
2、在偏移曲线，在布局优化和传统的单级翻译算法计算布局参数的冲突是改进的精度和消除之间的冲突。关键词：空白布局优化；冲压模具1介绍 在制造业冲压工艺是最早发展的技术之一。在这个过程中冲压水平不断提高，冲压产品无处不在。空白的布局是最重要的过程之一在冲压模具设计，它可以被定义为拟合一起冲压毛坯占据的最高金额上盘绕条或金属板的表面面积。目的的空白布局，以提高材料的利用率和尽量减少废料的数量，以满足要求冲压技术。由于在钣金冲压件的主要成本是材料成本，任何努力，以减少废料按照冲压技术，可能会导致不仅节省大量的带材，但在整体生产成本。此外，结果布局空白是带的布局设计和模具结构设计的基础模切板的设计和剥离等。
3、在过去，空白的布局是一个手工操作高度依赖设计师的技能和经验的。然而，它花了很长时间，积累经验，回答在实际设计过程中的许多问题，不能得到答复，从书本或手册。计算机辅助设计软件的开发实用设计师提高设计是必要的质量和缩短所需的设计时间。在此基础上要求，本文主要是针对建立空白的实际使用AutoCAD的布局优化系统objectARX的工具包。空白的布局算法，它描述了数学建模的空白布局，已经提出了许多工人实现节约潜力最大的材料利用率。周1提出三种方法嵌套在单行或双行排列的单一模式带钢原料。 adamowicz和阿尔巴诺2，大道本Bassat 3，曲和桑德斯4提出一个两阶段不规则形状的方法，其中最初转换进入
4、一个近似标准的管理，如形状，矩形或多边形，然后嵌套。 dagli和Tatoglu 5提出了一种启发式方法，它使用分配不同的优先权规则，根据模式形状。倪6、倪7倪8和永丰已开发出一种实验方案，其中包括算法和评价功能。开发的算法设计执行成对的聚类基于穷举搜索形状旋转180的增量，直到所有可能双方进行配对。该算法包括了例程执行协调旋转和平移变换同时检测任何形状的重叠。伊斯梅尔9提出了基于边缘提取的算法信息的边缘阵列的形式，这是用来认识到可能的方向，并取得更好的配对。林许10提出了一个最佳的布局方法，以获取双行最佳布局的空白，并显示空白利用AutoLISP屏幕上的布局图形。唐rajesham 11提出
5、了一种算法空白与足够数量的边的多边形模式近似。粮食流动方向被带到在这个算法中考虑，尤其是与格局弯曲。辛格和萨康12提出了一种方法，这是一个电脑图及矩阵方法的基础上。卓和永丰13开发的IAPDie系统旋转通过选定的角度范围内的一部分，并在每个角相同的部分放在一起前进的方向。系统基于Auto CAD制定关于落料冲孔的不规则形状，“利用率比增量的变化每隔2的倾斜角度计算。似乎所有的算法的开发预计将增加的能力。自动化布局空白，但很少有人关心的是如何建立一个实用的优化系统布局空白不仅是一个合理的算法，但也实际制造要求，将充分考虑。基于上述事实，在这个文件中，空白的基本原则首先介绍了布局优化，然后一般提出
6、了一个实用的空白布局系统的结构。最后，一些关键技术，如毛坯形状的算法抵销，布局参数的计算算法和一个空白的布局计划的修改方法建议详细。2 空白布局的优化基本原则可谓一片空白，只是作为外轮廓件需要穿孔或冲裁过程的一部分，但如果片部分需要绘制，或弯曲的边缘，意味着外轮廓始终展现的一部分包括自由切削区。为了简化问题，只一种类型的空白布局，材料利用率，将被视为可表示如下： 其中P是间距，W是带钢宽度，n是面积，A是面积。在冲压过程中，许多类型的布局可以产生了如图1所示，那里的箭头代表了空白的。一个实用的空白布局系统应具备的能力解决了许多类型的布局，如1-row，2排，3排，多排。最常用的布局类型图2所示
7、：（a）正常1-row，相反1-row（b），（c）正常2排，和（d）对2排。正常布局（图2（a），（c）是指所有的空白安排具有相同的旋转角带；而相反的布局（图2（b），（d）是指相邻的空白总是有差异180转角。空白布局算法是该系统的核心。在选择一个算法，实际生产中应充分考虑。以下原则，这可能影响正确的空白布局在金属冲压操作，应满意的： 图1 空白的布局模式的例证 图2 四种常用空白的布局模式 （1）获得更高的材料利用率。这是一个最重要的考虑因素，尤其是当将要生产的空白，质量要求高或材料是昂贵的。（2）对于一个弯曲的一部分，弯曲的线应该是最好的限制在一定的角度范围相对在加沙地带的粮食流动方向。
8、这样做的原因是，在冷轧过程中，将进行钣金塑性变形，导致晶粒拉长和对齐轧制方向平行。在弯曲的裂缝如果弯曲的线是平行的粮食，边缘可能会发流动方向。（3）考虑约束带钢宽度（最大或最小值）或饲料间距（最大或最小值定），以满足某些带钢宽度或饲料间距要求顾客。（4）考虑合适的模具结构设计。（5）计算饲料俯仰和带钢宽度，以满足要求计算准确，高效的公差。（6）应确保整个一个统一的桥梁宽度（网络）布局。桥宽（网络）是允许的最低之间的连续空白或空白间距带钢边缘。大量的工作已经开展了对发展中国家空白的布局问题求解算法。材料利用率的主要目的是在优化的空白布局。枚举的方法已被证明是符合密切合作，以实际操作。在此方法中，
9、不同的旋转角度翻译的距离将被枚举，以及所有可能的根据数组类型的计划将产生利用率，使约束，最好的计划可以决定。为实现枚举的方法，一些算法划分（polygonise）总空白轮廓小线段;一些算法只需要划分弧段小行而一些算法可以保持原线和弧段，整个布局优化;有些算法需要翻译第二个空白轮廓从水平一步原轮廓一步派生方向，而一些算法可以转化的第二直接空白轮廓。这是很难选择最佳的解决方案因为每个算法都有自己的优点和缺点。总之，一个枚举方法的发展集中在四个问题： （1）是否需要将分散的空白轮廓？ （2）多步或1步布局内的翻译？ （3）如何消除精度和之间的冲突在优化布局的效率？ （4）如何适用于实际生产的制约在系
10、统的要求？3 系统优化布局的发展一个实用的空白布局优化系统的开发本文已取得了改进算法布局一方面计算;另一方面，组合成系统的约束。这个系统是基于PC机，并使用AutoCAD的ObjectARX的工具箱和VISUAL C + +作为系统语言。 AutoCAD软件被用来作为运行平台。总体结构系统显示图3，详细的解释在下面的小节给出。 图3空白的布局系统的总体结构 图4插图弯曲线的限制集成接口，所谓的“空白版式设计向导”，可以提供给用户方便地处理所有的空白布局相关的进程，因此，它很容易为用户执行模块逐一达到最佳实际的空白布局，或者只是直接跳转到指定的步骤。3.1前处理空白的布局前处理提供初始参数空白布
11、局优化和形状，包括如下：1 布局参数的初始输入。这是用来提供所有为整个系统的初始参数，下面系统中的项目被认为是：（一）预先选定的布局模式。 9种布局模式被定义，它几乎完全覆盖1 行，2行，3行，多行常规布局一个空白。（二）优化的角度范围。默认值是00 可以阐述附近180与5递增;计算出的最优方案。此外，其他的拟订方法可以实现，如精心策划特别如0，30，60角。（三）地带的方向。这可以被定义为左右或右左根据实际制造要求。（四）对加沙地带的弯曲线的角度。该系统将过滤出蓝图，是不适合的弯曲要求。这样就可以实现如下：如果目前的空白的旋转角度是ANG1，和ANG2的是弯曲的线角，然后：ANG1+ ANG
12、2应趴在45-135或225-315（法律领域），作为如图 4。（五）桥梁宽度（网）。这些措施包括高网格（其中部分）和边缘网络的一部分，带边缘之间。（六）值带钢宽度和饲料间距限制。2 毛坯形状的过程。这主要包括毛坯形状收购，检验（曲线是否是年底到年底连接）和抵消。困难在于抵销技术空白的形状，这是描述如下。为了顾及音高网络的约束，外轮廓的空白，将扩大一半（偏移）沿着正常的方向间距网页。在空白的布局，将取代原来的空白，扩大轮廓;扩大的轮廓应该是切线互相确保最低之间的空白空间（如图图 5）。传统的偏移算法是成熟的，许多商业的CAD平台提供的“偏移”功能在API工具包，但对于一个凹的形状，如果偏移距离
13、超过一定值时，自相交发生，如图 6。由于一些商业的CAD平台在处理此类干扰问题，简单方便的形状抵消算法，尤其是空白的布局，提出了本文。在此基础上算法是计算两个向量之间的角度找出外部因素产生的偏移曲线。一详细说明如下： 图5 在布局网页的过程图 图 6 自相交偏移形状（一）使用常规的偏移算法，获得一个偏移曲线，拥有终端到终端节点。把偏移曲线成几何一套SET0，SET0= E01的，E02，。 。 。，E0i。 。 ，EOn。 e0i代表元素在SET0，并且可以直线，圆弧，圆圈。（二）检查是否在SET0抵消曲线自相交。其原理是为E0i SET0，如果他们是相交或在非终点彼此相切，这意味着，发生自相
14、交，然后记录所有自相交点PJ，然后按流程步骤（c）及（D）。否则，终止程序。（三）打破了偏移曲线。打破了所有的元素通过PJ，并创建一个几何集SET1的没有自我相交，符合SET1= E1，E2。 。 。，EI。 。 ，恩。为例如，在图。 7，弧AB与直线CD相交，相交点为E，AB应打破到AE和EB，CD会应被分成CE和ED。因此，符合SET1= 。 。 ，AE，EB，BC，CE，ED。 。 。（a） 初始状态 （b）处理自相交图7 插图的自相交问题的解决方案 (四） 通过顺时针方向从E1 SET1的，具有非常底部左边的节点P1，并找到所有相关元素（EI）其中P1 SET1的是其开始/结束的节点。如果EI等于行，获得载体Vec1从P1开始/结束这个EI的节点（Vec1始终是从P1以外）;如果EI等于弧，获得vec1通过与切线方向P1中的弧方向。这种方式，矢量设置VECTOR1可以建立VECTOR1=Vec11，Vec12。 。 。，Vec1j。 。 ，vec1m。定义为单位Vec0（初始参考向量）在X轴方向的矢量，并计算所有的角度EJ（EJ0,2）从Vec0 Vec1j在VECTOR1反时针方向。很明显，EI与（EJ）MAX = EK是外轮廓（Vec1k相应矢量），复制此EI导致设置SET2，删除从SET1的EI。的定义Vec0=ec1k。到在SET1的下一个元素，重复同样的步骤
