排样设计是级进模设计的关键环节,其结果的好坏直接影响到整套级进模的质量。随着CAD技术的迅速发展和市场竞争日趋激烈,许多公司或者团队都在着手研究计算机辅助级进模设计系统,这些系统给级进模的设计带来了许多便利。在这些系统中,有针对性的级进模智能优化排样系统的研究已经完成了起步阶段,并已经取得了一些实质性的成果,但由于受到级进模及其排样设计过程的复杂性限制,目前已出现的级进模智能排样系统还不尽人意,有待进一步的完善。 本课题着眼于在目前已有的一些研究基础上进一步的探索、研究和开发具有更高实用性、功能更强大的级进模智能优化排样系统。 由于三维设计软件应用的蓬勃发展和日益成熟,本课题的立足点是基于三维模型的级进模冲压件的智能优化排样研究。为了实现可以直接对三维零件模型进行排样操作,本课题结合计算机几何造型理论突破性的提出了“主识别面”的定义及其应用；另一方面,考虑到级进模设计各环节的关联性,本课题研究和实现了智能的工艺性检验分析这个排样设计的上游环节模块,在这个模块中包括了最小孔径检验、悬臂与凹槽检验、最小圆角半径检验和最小孔边间距检验的四个级进模冲裁件的检验子模块；在比较过几种常用的最优化算法之后,本课题选择了“最大截距法”这个最适合应用于基于三维模型的算法来进行毛坯优化排样；另外,本课题结合目前已有的研究成果进一步改良和制定了刃孔分解的两大准则,实现了智能冲切刃口设计；最后,采用多目标优化算法实现了智能工序排样设计模块。 在完成了理论研究后,课题在SolidWorks平台上通过二次开发的手段实现本系统的各项预期功能。在本系统中,用户只需通过简单的几次点击三维零件模型的主识别面和交互地选择输入条料的参数信息,即可以实现级进模零件的排样,真正达到了智能化的效果。