CN109255196A - 一种加强筋模块的设计实现方法 - Google Patents

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宋和立
李恒
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张福
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Abstract

本发明公开了一种加强筋模块的设计实现方法，包括：A、输入图形元素、相关参数；B、进行特征提取，得到符合加强筋计算规则的图形集；C、对上级各个图形集进行微分处理，得到便于描述的点、有限元等图形集；D、根据加强筋的设计规则进行采样计算，得到符合特征条件的图形集；E、进行形、位计算，获得满足约束条件的解集，实例化加强筋所需的参数、特征、图形的集合；F、进行实例前交互处理；G、判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合标准，如果是，执行H；H、输出符合标准的实例化所需的参数、特征、图形的集合；I、进行实例化处理，得到可视的加强筋方案、装配的结果；J、进行实例后交互处理，得到最终加强筋方案及其相关特征、图形、体、树状图叶节点。

Description

一种加强筋模块的设计实现方法
技术领域
本发明涉及智能模具设计与制造技术，尤其涉及一种加强筋模块的设计实现方法。
背景技术
现有模具设计技术中，对于加强筋模块的布设，尚没有特定的方案。一般是设计人员根据模具的整体情况，通过肉眼观察和主观判定，然后通过大量的修改得出合理的设计结果。因此，目前加强筋模块的设计具有工作重复性高、设计效率低的不足。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种加强筋模块的设计实现方法，以通过自动识别设计元素、自动计算形位尺寸、自动交互零件间关系实现加强筋模块的智能设计。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种加强筋模块的设计实现方法，包括如下步骤：
A、输入图形元素、相关参数；
B、进行特征提取，得到符合加强筋计算规则的图形集；
C、对上级各个图形集进行微分处理，得到便于描述的点、有限元等图形集；
D、根据加强筋的设计规则进行采样计算，得到符合特征条件的图形集；
E、进行形、位计算，获得满足约束条件的解集，实例化加强筋所需的参数、特征、图形的集合；
F、进行实例前交互处理；
G、判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合标准，如果是，则执行步骤H；
H、输出符合标准的实例化所需的参数、特征、图形的集合；
I、进行实例化处理，得到可视的加强筋方案、装配的结果；
J、进行实例后交互处理，得到最终加强筋方案及其相关特征、图形、体、树状图叶节点。
其中，步骤A所述图形元素、相关参数，包括三维轮廓线C1、加强筋厚度T。
所述步骤D之后还包括：K、进行相关***互计算，得到与加强筋计算有关联的节点，然后再执行步骤E。
所述步骤K具体包括：根据逻辑规则和空间位置分布的因素，检索并分析与加强筋有关的若干节点，检测尺寸，计算权值，若达到预设标准，则按对应规则分类标记。
所述步骤E具体为：将上级输出按其分类对应代入到不同分类和层级的数学模型中计算，根据不同初始解，经不同的搜索、传播算法组合，得到满足约束条件的解集。
所述步骤F具体为：按上级输出进行加强筋虚拟模型计算，为替代特征、工具特征进行赋值；所述特征按模具设计逻辑及空间形、位与其他零部件交互，以便用于判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合设计标准。
所述步骤G还包括：L、检索并标记出不符合数据的相关节点，并回溯至存在问题的节点进行修正计算，然后再返回执行步骤G进行再次判断。
所述步骤H具体为：输出符合设计标准或/和修正后符合设计标准的实例化所需的参数、特征、图形集。
所述步骤I具体为：根据上述输出的实例化所需的参数、特征、图形集，驱动设计软件生成可视化的加强筋模块，所述加强筋模块包含其相关修饰特征、实体。
所述步骤J具体包括：对实例化后的加强筋本体及其修饰特征，与相关的其他零部件之间进行布尔运算、升降级、特征转移、节点转移操作，融合应一体化的零件。
本发明的加强筋模块的设计实现方法，具有如下有益效果：
1)相对于人工设计：大量消除设计人员的重复劳动，提高设计效率。可以更快地验证产品(及产品工艺)设计的正确性。
2)相对于传统设计：输入元素的改变牵一发而动全身，只需带入替换、计算、更新即可，无需另起炉灶，费时费力。
3)自身学习和升级的能力：不需要人工试错，提高设计效率和合理性的同时，***将以极快的速度和效率进行学习和知识积累，可以更快更好地输出设计结果。
附图说明
图1为本发明实施例的加强筋模块的设计实现方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例的加强筋模块的设计实现方法流程示意图。如图1所示，该加强筋模块的设计实现方法，包括如下步骤：
步骤101：输入图形元素、相关参数。所述图形元素、相关参数，包括三维轮廓线C1、加强筋厚度T等。
步骤102：进行特征提取，得到符合加强筋计算规则的图形集。具体为：C1的投影线P_c1、标准间隔D_std、最小间隔D_Min、最大间隔D_Max等。
步骤103：对上级各个图形集进行微分处理，得到便于描述的点、有限元等图形集。具体为：对所述的图形集按分类进行微分处理。得到便于描述的点、有限元的图形集，如，横向点集P_h(x)＝f(P_c1,N_h)，竖向点集P_v(x)＝f(P_c1,N_v)。
步骤104：根据加强筋的设计规则进行采样计算，得到符合特征条件的图形集。具体为：将上级集合中对象的点集、距轮廓尺寸、单个区域围出的面积等，代入根据加强筋设计规则、特点建立的系列数学模型中，排除掉无解或非最佳解，将最佳解输出到所述符合条件的解集中。
较佳地，所述步骤104后，进一步还包括步骤111：进行相关***互计算，得到与加强筋计算有关联的节点，然后再执行步骤105。具体为：根据逻辑规则和空间位置分布等因素，检索并分析与加强筋有关的若干节点，检测尺寸，计算权值，若达到某种标准，则按对应规则分类标记。所述有关联的节点，是指与加强筋计算有关的，但不由本流程得到的其他节点；所述其他节点，如其他零件、图形、参数等。如：黑区1：WHT1，……，黑区n：WHTn。
步骤105：进行形、位计算，获得满足约束条件的解集，实例化加强筋所需的参数、特征、图形等集合。具体为：将上级输出按其分类对应代入到不同分类和层级的数学模型中计算，根据不同初始解，经不同的搜索、传播等算法组合，得到满足约束条件的解集。
步骤106：进行实例前交互处理。具体包括：按上级输出进行加强筋虚拟模型计算，为替代特征、工具特征等赋值。所述特征按模具设计逻辑及空间形、位等与其他零部件交互，以便用于判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合设计标准。
步骤107：判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合标准，如果是，则执行步骤108；否则，执行步骤112。
步骤108：输出符合标准的实例化所需的参数、特征、图形等的集合。具体为：输出符合设计标准的(包括修正后符合的)实例化所需的参数、特征、图形等集。
步骤109：进行实例化处理，得到可视的加强筋方案、装配等的结果。具体为：根据上述输出的实例化所需的参数、特征、图形等集，驱动设计软件生成可视化的加强筋模块，所述加强筋模块包含其相关修饰特征、实体。
步骤110：进行实例后交互处理，得到最终加强筋方案及其相关特征、图形、体、树状图叶节点等。具体为：对实例化后的加强筋本体及其修饰特征，与相关的其他零部件之间进行布尔运算、升降级、特征转移、节点转移等操作，融合应一体化的零件，并使显式节点树符合一般模具设计的习惯。
步骤112：检索并标记出不符合数据的相关节点，并回溯至存在问题的节点进行修正计算，然后再返回执行步骤107进行再次判断。
本发明实施例的加强筋模块的设计实现方法，有如下特点：
1)不需要人工去识别和设计计算，加强筋模块会根据不同的输入，经过一系列数学模型的计算，自动产生模块内的数量，并确定其位置关系和尺寸。
能适应设计原始输入的随机性，各步骤算法有较强的适应性，特别微化和采样算法普适性强。例如，提取出来的用于黑区和白区等的特征集，是在一定数学模型下经过大量运算得到的，而这种计算(以及基于这种计算的衍生)是适用于模具设计中的绝大部分场景的。
能适应设计环境的复杂性，空间中并不是只有加强筋模块，还有很多其他零部件，比如：弹性元件、冲孔模块、镶块模块等，都与加强筋模块有不可分割的关系，这时要通过一系列计算判断，得到哪些零部件之间有逻辑或形位上的关联(或冲突)，因为其他与加强筋模块相关或冲突的零部件也是随输入变化而变化的，对算法本身而言也就是随机的，所以计算、检索、判断的方法都有普适性。单一数学模型的适应性都是有限的，底层***得出某一步的输出结果，其实是若干数学模型综合计算的结果。
2)输出的零部件“形”和“位”的合理性，可随着对数学模型的监督，修正提高。随着***所知的样本增多，通过学习过程，***输出的适应性和合理性会不断提高。可以不断解决***的不适应问题，知识积累更为容易。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、输入图形元素、相关参数；
B、进行特征提取，得到符合加强筋计算规则的图形集；
C、对上级各个图形集进行微分处理，得到便于描述的点、有限元等图形集；
D、根据加强筋的设计规则进行采样计算，得到符合特征条件的图形集；
E、进行形、位计算，获得满足约束条件的解集，实例化加强筋所需的参数、特征、图形的集合；
F、进行实例前交互处理；
G、判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合标准，如果是，则执行步骤H；
H、输出符合标准的实例化所需的参数、特征、图形的集合；
I、进行实例化处理，得到可视的加强筋方案、装配的结果；
J、进行实例后交互处理，得到最终加强筋方案及其相关特征、图形、体、树状图叶节点。
2.根据权利要求1所述加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，步骤A所述图形元素、相关参数，包括三维轮廓线C1、加强筋厚度T。
3.根据权利要求1所述加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤D之后还包括：
K、进行相关***互计算，得到与加强筋计算有关联的节点，然后再执行步骤E。
4.根据权利要求3所述加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤K具体包括：根据逻辑规则和空间位置分布的因素，检索并分析与加强筋有关的若干节点，检测尺寸，计算权值，若达到预设标准，则按对应规则分类标记。
5.根据权利要求1所述加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤E具体为：将上级输出按其分类对应代入到不同分类和层级的数学模型中计算，根据不同初始解，经不同的搜索、传播算法组合，得到满足约束条件的解集。
6.根据权利要求1所述加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤F具体为：按上级输出进行加强筋虚拟模型计算，为替代特征、工具特征进行赋值；所述特征按模具设计逻辑及空间形、位与其他零部件交互，以便用于判断零件间相互逻辑和形位关系是否符合设计标准。
7.根据权利要求1所述加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤G还包括：
L、检索并标记出不符合数据的相关节点，并回溯至存在问题的节点进行修正计算，然后再返回执行步骤G进行再次判断。
8.根据权利要求1所述加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤H具体为：输出符合设计标准或/和修正后符合设计标准的实例化所需的参数、特征、图形集。
9.根据权利要求1所述加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤I具体为：根据上述输出的实例化所需的参数、特征、图形集，驱动设计软件生成可视化的加强筋模块，所述加强筋模块包含其相关修饰特征、实体。
10.根据权利要求1所述加强筋模块的设计实现方法，其特征在于，所述步骤J具体包括：对实例化后的加强筋本体及其修饰特征，与相关的其他零部件之间进行布尔运算、升降级、特征转移、节点转移操作，融合应一体化的零件。
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