钣金零件常用于汽车、船舶、冶金、轻工、航空航天等行业。随着工业的发展,市场需求的日益加大,需要钣金件的设计速度和质量进一步提高。钣金展开是加工过程中最重要的一道工序。正确完成钣金件的设计工作以及准确得到展开图尺寸是加工钣金件的前提条件。钣金排样即得到展开图之后,将一系列不同形状的不规则的零件展开图排放在给定的板材上。选择合适的排样方法,找出零件的最优排布。研究钣金件展开排样系统,目的在于利用CAD技术实现钣金件精确计算和快速放样,同时,利用优化设计获得展开图的最优排样布局,有利于提高钣金展开设计效率和材料的利用率。本论文在钣金展开设计的基础上,主要研究钣金件的排样优化,运用基于最低水平线的搜索算法和遗传算法,对钣金件的排样优化问题进行求解。在本文的研究过程中,主要取得了以下工作进展:(1)利用.NET平台构建了基于Web技术的三层B/S结构钣金件展开排样系统构架。(2)针对钣金件展开设计,首先完成了基于特征的钣金定义,然后运用解析几何方法推导出钣金特征展开计算公式。在此基础上,运用COM技术,编写钣金展开计算模块,同时,基于ActiveX技术,利用AutoCAD和SolidWorks二次开发接口,实现了展开绘图和建模的中间件模块开发。(3)针对钣金件排样设计,主要研究了基于矩形件的排样问题。对于不规则零件,采用了包络矩形法进行预处理,转化为矩形件进行处理。首先研究了下台阶、最低水平线等矩形件排样算法,运用了基于最低水平线的搜索算法实现矩形件排样。(4)在矩形件排样算法基础上,研究了遗传算法、模拟退火算法等优化算法,本论文采用了遗传算法进行优化排样。首先确定了排样利用率作为适度函数,采用十进制编码,选择了交叉算子、变异算子、选择算子,采用基于最低水平线的搜索算法解码,调用展开绘图模块绘出钣金件的排样图。(5)数据库结构设计,系统运用的是SQL Server 2005数据库,利用ADO.NET实现了对用户信息和钣金件处理数据的存储。在该系统中,用户可以在浏览器页面上输入设计参数,就可以得到相应钣金件的展开图和排样结果图形,并可以显示在客户端的网页上。大大减轻了设计任务,有助于提高生产效率和企业的经济效益。适应了现代制造业的信息化、网络化需要。