機(jī)械液壓拉深壓力控制軟件設(shè)計(jì)

1、機(jī)械液壓拉深壓力控制軟件設(shè)計(jì)1機(jī)械液壓拉深的機(jī)理與軟件設(shè)計(jì) 1.1機(jī)械液壓拉探的原理與壓力曲線 對深杯形件，沖壓加工通常采用多次拉深工藝，不但加工周期長，而且表面粗糙，壁厚不均。為了提高金屬?zèng)_壓件的質(zhì)量，我們采用如圖1所示的機(jī)械液壓拉深方法，在沖頭下行的過程中，通過調(diào)節(jié)液壓腔和壓板的壓力加工出合格的零件。這種加工方法的實(shí)質(zhì)是增大凸模與坯料的有利摩擦，抑制危險(xiǎn)斷面的局部變??；消除坯料與凹模表面的有害摩擦；通過控制壓邊力及液壓壓力變化等，在保證不起皺的前提下使筒壁拉應(yīng)力最小化，從而明顯減少了拉深次數(shù)，并由此減少了模具和加工成本，提高了生產(chǎn)效率。由于工件的外表面總是處在液壓腔中，因此工件無需其它表面

2、處理工序即可獲得良好的表面質(zhì)量。同時(shí)，工件的形狀由沖頭的形狀決定，簡化了凹模制造工藝。 在工件的加工過程中，液壓腔內(nèi)液壓力的控制是生產(chǎn)合格產(chǎn)品至關(guān)重要的一環(huán)。液壓腔的壓力如果控制在圖2所示的工作區(qū)域內(nèi)就可加工出合格的產(chǎn)品。壓力過大，工件就會(huì)產(chǎn)生裂紋，壓力過小，工件就會(huì)產(chǎn)生皺折。因此我們需設(shè)計(jì)一機(jī)械液壓拉深輔助 1.2機(jī)械液壓拉深輔助成形系統(tǒng)的軟件包功能 本軟件系統(tǒng)研究和提供一種方法，它可獲得、積累、分析和優(yōu)化每一特定被加工工件的工藝參數(shù)和壓力曲線。這個(gè)軟件系統(tǒng)作為一種工具將這種方法集成為一個(gè)軟件包。用戶可輸入一些基本幾何原型和一些復(fù)雜的幾何形體組成一個(gè)組合體，并輸入其技術(shù)參數(shù)和壓力曲線，軟件包

3、將儲(chǔ)存和管理這些工程數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶需要加工一個(gè)工件時(shí)，他可輸入新工件的幾何和加工信息，通過編碼技術(shù)，軟件包將在數(shù)據(jù)庫中檢索到一些最為類似的工件的加工參數(shù)和壓力曲線，將這些類似工件的加工參數(shù)和壓力曲線作為參考模型，用戶能調(diào)節(jié)和計(jì)算出一個(gè)更適合于新工件加工的工藝參數(shù)和壓力曲線。通過實(shí)驗(yàn)方法，我們可測試這些加工參數(shù)的可行性。如果它們?nèi)圆贿m應(yīng)新工件的加工，我們將繼續(xù)計(jì)算、模擬和調(diào)整新的加工條件和壓力曲線。如果它們適應(yīng)于新工件的加工，我們將新工件的加工編碼、加工參數(shù)、壓力曲線儲(chǔ)存到這個(gè)工程數(shù)據(jù)庫中。新工件的這些加工信息將成為這個(gè)數(shù)據(jù)庫的一部分。當(dāng)更多的有限元模擬的工件加工和成功產(chǎn)品的加工信息儲(chǔ)存在這個(gè)工程

4、數(shù)據(jù)庫中，則日益積累的數(shù)據(jù)資源將成為這個(gè)系統(tǒng)的集成方法的基礎(chǔ)。 1.3系統(tǒng)的軟件和硬件環(huán)境 機(jī)械液壓拉深輔助成形系統(tǒng)的硬件環(huán)境為一個(gè)PC586(233MH)的微機(jī)，它帶有一個(gè)4.2G的硬盤和一個(gè)CD驅(qū)動(dòng)器。我們采用Windows95作為操作平臺(tái)，開發(fā)軟件用Borland C+5.02和它的數(shù)據(jù)引擎，數(shù)據(jù)庫為Paradox，畫圖軟件為AutoCAD V.14。 Windows95具有良好的網(wǎng)絡(luò)功能，連在同一網(wǎng)絡(luò)上的微機(jī)可共享其硬件和軟件資源。我們可方便地把用于數(shù)據(jù)處理的微機(jī)和用于DNC加工的微機(jī)連接起來。 Borland C+5.02是一個(gè)非常高效的軟件開發(fā)工具，它提供Windows對象庫(OW

5、L)以用于Windows界面的設(shè)計(jì)。它還提供其數(shù)據(jù)引擎和數(shù)據(jù)庫管理控件以方便地與工程數(shù)據(jù)庫相連接。它同時(shí)具有非常豐富的多媒體和通信函數(shù)。它為深拉液壓輔助金屬成形系統(tǒng)的開發(fā)提供了一個(gè)強(qiáng)有力的開發(fā)工具。2.2工件的加工編碼 工件的加工編碼將被用于工件加工信息的儲(chǔ)存、尋找、分析和歸類。當(dāng)我們從屏幕上選擇相應(yīng)的表達(dá)幾何和工藝參數(shù)輸入的圖標(biāo)菜單時(shí)，軟件系統(tǒng)將自動(dòng)構(gòu)造工件的加工編碼。我們定義工件的加工編碼為： 材料編碼厚度編碼幾何結(jié)構(gòu)編碼加工條件編碼i編碼 我們用數(shù)字定義工件加工編碼的每一場域。如果兩個(gè)工件在同一場域有相同的數(shù)字，這意味著它們在這一場域有相同的幾何或技術(shù)參數(shù)。兩個(gè)工件在同一場域的數(shù)字相差越

6、小，則它們在這一場域有更多的幾何或工藝類似性。當(dāng)我們要制造一個(gè)新的工件時(shí)，通過交互方式輸入工件的幾何和技術(shù)參數(shù)，系統(tǒng)可自動(dòng)產(chǎn)生工件的加工編碼，通過下述公式，我們可查詢出最為類似工件的技術(shù)參數(shù)和壓力曲線： Bi是i場域在整個(gè)編碼中的平衡因子，它取決于這個(gè)場域在整個(gè)工件加工編碼序列中的影響程度。Ci是新工件在i場域的編碼，OCi是老工件在i場域的編碼。如果軟件系統(tǒng)工程數(shù)據(jù)庫有1?000個(gè)老工件的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將在每一場域比較新工件和老工件1?000次，并得出DltCode。DltCode越小，新老兩個(gè)工件的幾何和技術(shù)參數(shù)越類似。當(dāng)我們查尋出較為類似的一些工件后，系統(tǒng)將給出類似工件的加工編碼和技術(shù)參

7、數(shù)。當(dāng)然新工件和老工件在幾何和技術(shù)參數(shù)上有一些差異，我們將調(diào)整這些參數(shù)以適應(yīng)新工件的加工。系統(tǒng)將產(chǎn)生的新的技術(shù)參數(shù)和壓力曲線作為加工過程的技術(shù)參考。通過其機(jī)械控制和DNC加工系統(tǒng)，我們將實(shí)驗(yàn)新工件的技術(shù)參數(shù)和壓力曲線。如果這些參數(shù)仍然不適應(yīng)新工件的加工，我們將根據(jù)工件的打皺、裂縫和表面質(zhì)量現(xiàn)象繼續(xù)調(diào)節(jié)這些參數(shù)以獲得最佳的加工技術(shù)參數(shù)和壓力曲線。如果這個(gè)制造系統(tǒng)是一個(gè)DNC閉環(huán)控制CAM系統(tǒng)，這個(gè)調(diào)整過程是非常快的。當(dāng)獲得高質(zhì)量工件的技術(shù)參數(shù)和壓力曲線后，這些工藝參數(shù)和加工編碼將儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫中。這些制造工藝信息是可重復(fù)使用的歷史和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，適應(yīng)于新工件的工藝參數(shù)將被CAM系統(tǒng)或機(jī)械液壓控制系統(tǒng)

8、所使用。 2.3軟件包的主要功能和實(shí)現(xiàn)技術(shù) 軟件包提供的一些主要對話框介紹。 a.模型構(gòu)造對話框。它是提供給用戶構(gòu)造幾何模型的工具，用戶輸入各種幾何模型的參數(shù)，然后輸入模型的文件名，系統(tǒng)將通過*.SCR接口文件將它們轉(zhuǎn)換成AutoCAD的幾何模型，用戶還可將它們裝配成一個(gè)組合體。AutoCAD的圖形有*.DWG、*.WMF、*.BMP和*.DXF這些文件格式。通過OLE自動(dòng)化技術(shù)，這些幾何圖形將自動(dòng)顯示在主窗口中。 b.曲線繪制和曲線類型選擇對話框。通過鼠標(biāo)或鍵盤輸入各種壓力曲線的型值點(diǎn)，也可由工程數(shù)據(jù)庫讀入壓力曲線的型值點(diǎn)。曲線采用三次參數(shù)樣條擬合而成。各條壓力曲線的區(qū)域陰影由程序自動(dòng)繪出。

9、壓力曲線包括液壓腔壓力曲線、壓板壓力曲線等。 c.演變曲線對話框。當(dāng)我們尋找出最為類似工件的加工編碼和其它加工參數(shù)后，我們將它們作為一個(gè)參考，通過調(diào)整類似工件的各個(gè)參數(shù)以適應(yīng)新工件的加工，通過經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)驗(yàn)，我們將得到新工件的壓力曲線和工藝參數(shù)。某一類型的新的壓力曲線由原壓力曲線演變而來，有時(shí)只要調(diào)整一個(gè)參數(shù)，有時(shí)需要調(diào)整幾個(gè)參數(shù)。演變曲線對話框是提供給我們進(jìn)行工藝參數(shù)修改和調(diào)整壓力曲線的工具。 d.壓力曲線輸出對話框。為了加工的需要，我們將顯示和打印壓力曲線坐標(biāo)，用戶還可在對話框中編輯和儲(chǔ)存這些坐標(biāo)。輸出的壓力曲線坐標(biāo)主要用于非DNC加工系統(tǒng)。.4軟件系統(tǒng)采用多文檔文件管理 為了數(shù)據(jù)處理和圖形繪制的一體化