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【摘要】本文根据汽车覆盖件单动拉延模设计的相关经验和规则总结出设计知识与流程，完成了知识的获取。利用获取的知识建立了汽车覆盖件单动拉延模虚拟智能模型。在此基础上，开发了汽车覆盖件模具智能化设计向导系统。该系统是一个针对汽车覆盖件模具设计的专家系统，能够引导与协作客户端设计工程师逐步完成覆盖件模具设计，同时可以实现某些模具结构的自动设计，从而缩短了覆盖件模具产品的设计周期，实现覆盖件模具的快速响应设计。
【关键词】知识工程；汽车覆盖件模具；智能模型
1 汽车覆盖件模具智能化设计向导系统框架
1 ）智能化设计向导系统智能化原理
利用总结出来的覆盖件模具设计知识自动生成模具结构的某部分和指导工程师进行设计。主要原理是人工智能中的 KBE(Knowledge Based Engineering)。首先由知识工程师总结出在设计过程中用到的各种知识。由于覆盖件模具设计的复杂性，设计知识可分为两类，一是可以量化的知识，即可以用公式或数值精确表示出来的知识，二是不可以量化比较模糊的知识，但能用文字表示出来。对于第一种知识可利用编程并结合 AI 将其融入到智能模块当中去，从而实现某些部分知识驱动的智能设计。对于第二种知识，可以添加到基于 Web 的设计向导中去，从而实现知识管理与企业内部知识共享，同时指导工程师怎样设计，使工程师不仅知道覆盖件模具是怎样设计的（Know what），而且知道为什么要这样设计(Know how)，从而提高设计效率与设计质量。
2 ）智能化设计向导系统的体系结构、组成及功能
整个系统放置在企业局域网中，基于 Web 的设计向导放在局域网的服务器上，每个工程师可以通过浏览器来访问它，来查看设计准则或设计流程，并且可以通过它与企业内部其它的工程师进行交流来解决设计上的难题，实现知识共享。智能设计模块嵌入到每个工程师计算机中的 Unigraphics 当中，实现某些部分的自动设计。整个系统由两大模块组成，智能设计模块与设计向导模块。智能设计模块能够自动生成覆盖件模具结构中的某些部分，包括自动生成模架的模块、标准件库和标准特征库。生成模架的模块能自动的生成标准模架；标准件库，它能够在工程师的要求下自动的生成某些标准件；标准特征库，能够在工程师的要求下自动的生成某些标准特征。设计向导模块包括设计流程，设计准则库及标准图形库。设计流程模块能够向工程师展示某类模具的经过优化的详细设计流程，设计准则库向工程师提供各种设计准则，标准图形库可以向工程师提供各种标准设计图例。
整个设计是项目的形式来组织的，首先是从嵌入 UG 中的智能模块开始的，即初始化项目；接着就是导入工艺数型，将其加入到项目中去；接着调用模架的智能模型，自动生成装配模架；根据设计向导来修改模架使之适应工艺型；接着插入一些标准件与标准结构；根据设计向导进行其它某些结构的设计。
2 汽车覆盖件拉延模智能化设计向导系统
智能设计模块：设计向导的主要功能是引导与协助设计工程师进行设计，使工程师不但知道怎样设计即 Know-What，而且知道为什么这样设计即 Know-Why。
拉延模结构设计总的原则要求： 平面图的作法：为了设计的顺利进行，下模与压边圈一起进行并行设计，再将压边圈移出，之后再将压边圈镜像的得到上模。主剖面的作法：剖面位置一般平行于 X 轴且在制件中心附近，其主要表达的内容有：模具导向、导腿、气顶、调压垫、模具高度与挡料板。 一般剖视：一般平行于 Y 轴，位置在结构复杂的地方，需表达出前后挡料板、压板槽等。 向视：表达导腿、起重棒、翻转套等。局部向视：当工件起伏比较大的时候应有局部向视图，表达出压料面、调垫、档料板及压边圈及上模之间的关系，尤其是在高度方向。
设计流程如下：（1）[下型]取出拉深工艺型，提取出坯料线与分模线；（2）[下型]根据分模线确定凸模芯；（3）[下型]根据凸模、压边圈及工作台确定气顶孔及模具中心；① 根据工作台（机床下底面）、压边圈附型区及分模线选定气顶孔，② 根据气孔来确定模具中心；（4) [下型]根据凸模芯与气顶孔来决定导板，是采用内导向还是外导向，① 确定凸模与压边圈之间的导板及其位置导板，② 根据导板确定压边圈上的随行筋的立壁；（5) 如果工件起伏比较大，就应该做出向视图，以确定工件的纵向变化，阶梯或倾斜；（6) [下型]由坯料线确定仿型区，由仿型区确定调压垫，再决定导向方式，从而基本确定压边圈的外形轮廓；（7）[下型]确定下模的基本轮廓，① 确定下模的宽，要求能保证压板槽能放下，再选定压板槽的位置，②根据压板槽再次调节压边圈与下模的长度；（8）[下型]分离下模与压边圈；（9）[上型]由压边圈镜像出上模轮廓结构；（10）将上下型其进行完善并挖空。
剖面的典型画法如下：（1) 由工艺型产生纵切线；（2) 在将纵切线偏置出凸模、凹模与压边圈；（3) 工艺型确定行程，再由行程确定导板的位置及长度；（4) 由导板确定压边圈的厚度；（5) 再由闭合高度，压边圈的厚度来确定上模顶部与下模底部的位置。
设计向导主要由三部分組成，第一部分是拉延模的结构设计流程，第二部分是拉延模结构设计准则，第三部分是基于 B/S 结构的标准件示例管理系统。拉延模结构设计流程是向工程师完整的展示一个设计流程；并提供给设计工程师相关的设计标准及设计图例，让工程师可以快捷的找到所需要的知识；标准件管理系统也是提供给工程师标准件图例，并且工程师可以在客户端进行动态浏览、插入与删除。
【参考文献】
［1］石磊.基于知识的汽车覆盖件模具CAD系统框架.锻压技术, 2003.
［2］黄勇，郑金桥，王义林等.知识驱动的覆盖件模具拉深工序件设计.CAD/CAM与制造业信息化, 2003
［3］王恒.汽车覆盖件拉伸模的设计现状及发展方向.电加工与模具, 2001
【关键词】知识工程；汽车覆盖件模具；智能模型
1 汽车覆盖件模具智能化设计向导系统框架
1 ）智能化设计向导系统智能化原理
利用总结出来的覆盖件模具设计知识自动生成模具结构的某部分和指导工程师进行设计。主要原理是人工智能中的 KBE(Knowledge Based Engineering)。首先由知识工程师总结出在设计过程中用到的各种知识。由于覆盖件模具设计的复杂性，设计知识可分为两类，一是可以量化的知识，即可以用公式或数值精确表示出来的知识，二是不可以量化比较模糊的知识，但能用文字表示出来。对于第一种知识可利用编程并结合 AI 将其融入到智能模块当中去，从而实现某些部分知识驱动的智能设计。对于第二种知识，可以添加到基于 Web 的设计向导中去，从而实现知识管理与企业内部知识共享，同时指导工程师怎样设计，使工程师不仅知道覆盖件模具是怎样设计的（Know what），而且知道为什么要这样设计(Know how)，从而提高设计效率与设计质量。
2 ）智能化设计向导系统的体系结构、组成及功能
整个系统放置在企业局域网中，基于 Web 的设计向导放在局域网的服务器上，每个工程师可以通过浏览器来访问它，来查看设计准则或设计流程，并且可以通过它与企业内部其它的工程师进行交流来解决设计上的难题，实现知识共享。智能设计模块嵌入到每个工程师计算机中的 Unigraphics 当中，实现某些部分的自动设计。整个系统由两大模块组成，智能设计模块与设计向导模块。智能设计模块能够自动生成覆盖件模具结构中的某些部分，包括自动生成模架的模块、标准件库和标准特征库。生成模架的模块能自动的生成标准模架；标准件库，它能够在工程师的要求下自动的生成某些标准件；标准特征库，能够在工程师的要求下自动的生成某些标准特征。设计向导模块包括设计流程，设计准则库及标准图形库。设计流程模块能够向工程师展示某类模具的经过优化的详细设计流程，设计准则库向工程师提供各种设计准则，标准图形库可以向工程师提供各种标准设计图例。
整个设计是项目的形式来组织的，首先是从嵌入 UG 中的智能模块开始的，即初始化项目；接着就是导入工艺数型，将其加入到项目中去；接着调用模架的智能模型，自动生成装配模架；根据设计向导来修改模架使之适应工艺型；接着插入一些标准件与标准结构；根据设计向导进行其它某些结构的设计。
2 汽车覆盖件拉延模智能化设计向导系统
智能设计模块：设计向导的主要功能是引导与协助设计工程师进行设计，使工程师不但知道怎样设计即 Know-What，而且知道为什么这样设计即 Know-Why。
拉延模结构设计总的原则要求： 平面图的作法：为了设计的顺利进行，下模与压边圈一起进行并行设计，再将压边圈移出，之后再将压边圈镜像的得到上模。主剖面的作法：剖面位置一般平行于 X 轴且在制件中心附近，其主要表达的内容有：模具导向、导腿、气顶、调压垫、模具高度与挡料板。 一般剖视：一般平行于 Y 轴，位置在结构复杂的地方，需表达出前后挡料板、压板槽等。 向视：表达导腿、起重棒、翻转套等。局部向视：当工件起伏比较大的时候应有局部向视图，表达出压料面、调垫、档料板及压边圈及上模之间的关系，尤其是在高度方向。
设计流程如下：（1）[下型]取出拉深工艺型，提取出坯料线与分模线；（2）[下型]根据分模线确定凸模芯；（3）[下型]根据凸模、压边圈及工作台确定气顶孔及模具中心；① 根据工作台（机床下底面）、压边圈附型区及分模线选定气顶孔，② 根据气孔来确定模具中心；（4) [下型]根据凸模芯与气顶孔来决定导板，是采用内导向还是外导向，① 确定凸模与压边圈之间的导板及其位置导板，② 根据导板确定压边圈上的随行筋的立壁；（5) 如果工件起伏比较大，就应该做出向视图，以确定工件的纵向变化，阶梯或倾斜；（6) [下型]由坯料线确定仿型区，由仿型区确定调压垫，再决定导向方式，从而基本确定压边圈的外形轮廓；（7）[下型]确定下模的基本轮廓，① 确定下模的宽，要求能保证压板槽能放下，再选定压板槽的位置，②根据压板槽再次调节压边圈与下模的长度；（8）[下型]分离下模与压边圈；（9）[上型]由压边圈镜像出上模轮廓结构；（10）将上下型其进行完善并挖空。
剖面的典型画法如下：（1) 由工艺型产生纵切线；（2) 在将纵切线偏置出凸模、凹模与压边圈；（3) 工艺型确定行程，再由行程确定导板的位置及长度；（4) 由导板确定压边圈的厚度；（5) 再由闭合高度，压边圈的厚度来确定上模顶部与下模底部的位置。
设计向导主要由三部分組成，第一部分是拉延模的结构设计流程，第二部分是拉延模结构设计准则，第三部分是基于 B/S 结构的标准件示例管理系统。拉延模结构设计流程是向工程师完整的展示一个设计流程；并提供给设计工程师相关的设计标准及设计图例，让工程师可以快捷的找到所需要的知识；标准件管理系统也是提供给工程师标准件图例，并且工程师可以在客户端进行动态浏览、插入与删除。
【参考文献】
［1］石磊.基于知识的汽车覆盖件模具CAD系统框架.锻压技术, 2003.
［2］黄勇，郑金桥，王义林等.知识驱动的覆盖件模具拉深工序件设计.CAD/CAM与制造业信息化, 2003
［3］王恒.汽车覆盖件拉伸模的设计现状及发展方向.电加工与模具, 2001