发明公布-202111047649.5-一种齿轮金属粉末注射成型智能化管理系统
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<blockquote>
<p>以下内容整理自《发明公布-202111047649.5-一种齿轮金属粉末注射成型智能化管理系统.pdf》</p>
</blockquote><p>(19)中华人民共和国国家知识产权局</p>
<p>(12)发明专利申请</p>
<p>(10)申请公布号 CN 113836605 A</p>
<p>(43)申请公布日 2021.12.24</p>
<p>(21)申请号 202111047649 .5</p>
<p>(22)申请日 2021 .09 .08</p>
<p>(71)申请人 华中科技大学</p>
<p>地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路</p>
<p>1037号</p>
<p>(72)发明人 柳玉起</p>
<p>孔炎 章志兵</p>
<p>(74)专利代理机构 华中科技大学专利中心</p>
<p>代理人 刘洋洋</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>G06F 30/10 (2020 .01)</p>
<p>G06F 30/20 (2020 .01)</p>
<p>G06N 5/02 (2006 .01)</p>
<p>G06T 17/00 (2006 .01)</p>
<p>CN 113836605 A</p>
<p>权利要求书2页</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种齿轮金属粉末注射成型智能化管理系</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>其公开</p>
<p>本发明属于齿轮制造相关技术领域，</p>
<p>了一种齿轮金属粉末注射成型智能化管理系统，</p>
<p>包括：</p>
<p>特征库，</p>
<p>用于存储齿轮产品的特征参数；</p>
<p>识库，用于存储齿轮产品设计过程的全流程信</p>
<p>规则库，用于存储齿轮产品成型过程中的工</p>
<p>序参数对产品质量的影响规则；</p>
<p>数据存储模块，</p>
<p>用于将输入的新齿轮产品的特征参数输入特征</p>
<p>若新齿轮产品为成功案例，</p>
<p>则将新齿轮产品</p>
<p>的全流程信息存储至知识库，</p>
<p>并更新规则库中的</p>
<p>影响规则，</p>
<p>若新齿轮产品为失败案例，</p>
<p>可视化显</p>
<p>示与成功案例相同的特征参数和不同的特征参</p>
<p>数参数。本申请能够有效管理齿轮金属层注射成</p>
<p>型过程处的特征参数，</p>
<p>工艺流程等，</p>
<p>显著的提高</p>
<p>了设计和生产的效率。</p>
<p>说明书5页</p>
<p>附图3页</p>
<p>CN 113836605 A</p>
<p>1/2 页</p>
<p>1 .一种齿轮金属粉末注射成型智能化管理系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述系统包括：</p>
<p>特征库，</p>
<p>用于存储齿轮产品的特征参数；</p>
<p>知识库，</p>
<p>用于存储齿轮产品设计过程的全流程信息；</p>
<p>规则库，用于存储齿轮产品成型过程中的工序参数对产品质量的影响规则，</p>
<p>所述影响</p>
<p>规则的存储形式包括函数关系和图表信息；</p>
<p>数据存储模块，用于将输入的新齿轮产品的特征参数输入特征库，</p>
<p>若所述新齿轮产品</p>
<p>为成功案例，</p>
<p>则将所述新齿轮产品的全流程信息存储至所述知识库，</p>
<p>并将所述新齿轮产品</p>
<p>的影响规则与所述规则库中的函数关系和图表信息进行比对，</p>
<p>若所述新齿轮产品的影响规</p>
<p>则在所述图表信息的阈值范围则插值更新所述图表信息，</p>
<p>若所述新齿轮产品的影响规则不</p>
<p>在所述图表信息的阈值范围则更新所述图表信息的阈值范围，</p>
<p>若所述新齿轮产品的影响规</p>
<p>则符合所述函数关系则存储，</p>
<p>若所述新齿轮产品的影响规则不符合所述函数关系则对所述</p>
<p>函数关系重新拟合，</p>
<p>若所述新齿轮产品为失败案例，</p>
<p>则将所述新齿轮产品的特征参数与成</p>
<p>功案例的特征参数进行一一比对，</p>
<p>可视化显示与成功案例相同的特征参数和不同的特征参</p>
<p>数参数，</p>
<p>并将比对结果存入所述知识库。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述的系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述系统还包括检索模块，用于输入新齿</p>
<p>轮产品的特征参数并与所述特征库中的特征参数进行比对，</p>
<p>若与所述特征库中的所有特征</p>
<p>参数不一致则输出报错信息，</p>
<p>若所述新齿轮产品的特征参数与所述特征库中的特征参数均</p>
<p>一致则从所述知识库中调出对应的全流程信息。</p>
<p>3 .根据权利要求2所述的系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述则从所述知识库中调出对应的全流程</p>
<p>信息具体包括通过在所检索模块输入关键字从所述知识库进行检索以获得所述知识库中</p>
<p>的全流程信息。</p>
<p>4 .根据权利要求1所述的系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述系统还包括智能设计模块，</p>
<p>所述智能</p>
<p>设计模块用于根据新齿轮产品的特征参数与特征库中的特征参数相比对，</p>
<p>若相似率达到预</p>
<p>设值，</p>
<p>则从知识库中调出对应的全流程信息，</p>
<p>若相似率小于预设值，</p>
<p>则对规则库中的影响规</p>
<p>则进行函数插值重新设计新齿轮产品的全流程信息。</p>
<p>5 .根据权利要求1所述的系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述系统还包括智能转换模块，用于根据</p>
<p>齿轮产品的三维模型提取所述特征库所对应的特征参数。</p>
<p>6 .根据权利要求1所述的系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述特征库包括产品特征库和关键字特征</p>
<p>其中，</p>
<p>产品特征库包括外形特征、</p>
<p>材料特征、</p>
<p>性能特征和成型缺陷特征；</p>
<p>关键字特征库包</p>
<p>括所述产品特征库中特征对应的关键字以备检索使用。</p>
<p>7 .根据权利要求1所述的系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述知识库包括用于存储零件工艺规划信</p>
<p>息的工艺规划知识库、用于存储喂料制备信息的喂料系统知识库、用于存储注射模具设计</p>
<p>和加工信息的模具设计系统知识库、用于存储注射工艺信息的注射工艺知识库、用于存储</p>
<p>脱脂工艺信息的脱脂系统知识库、用于存储烧结工艺信息的烧结系统知识库、用于存储仿</p>
<p>真信息的仿真知识库以及用于存储产品生产过程的现场生产知识库。</p>
<p>8 .根据权利要求7所述的系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述模具设计系统知识库包括用于存储模</p>
<p>具型腔结构信息的型腔设计知识库，用于存储浇注系统信息的浇注系统知识库，用于存储</p>
<p>排气系统信息的排气系统知识库，用于存储冷却和加热系统信息的温度调节系统知识库，</p>
<p>用于存储脱模机构信息的脱模机构知识库以及用于存储模具加工、</p>
<p>装配和调试信息的加工</p>
<p>CN 113836605 A</p>
<p>2/2 页</p>
<p>调试知识库。</p>
<p>9 .根据权利要求1所述的系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述规则库包括工艺规划规则库、</p>
<p>喂料规</p>
<p>则库、</p>
<p>模具设计规则库以及工艺参数规则库。</p>
<p>10 .根据权利要求9所述的系统，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述影响规则的存储形式还包括逻辑关</p>
<p>系和设计标准，</p>
<p>其中，</p>
<p>所述逻辑关系包括工艺规划、</p>
<p>喂料设计、模具设计以及工艺设计时所</p>
<p>采用的设计逻辑规则；</p>
<p>所述函数关系包括工艺规划、</p>
<p>喂料设计、模具设计、工艺设计时所采</p>
<p>用的数学函数关系式；</p>
<p>所述图表信息包括工艺特征参数、</p>
<p>喂料特征参数、产品特征参数之间</p>
<p>数值与数值的对应关系。</p>
<p>CN 113836605 A</p>
<p>1/5 页</p>
<p>一种齿轮金属粉末注射成型智能化管理系统</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明属于齿轮制造相关技术领域，</p>
<p>更具体地，</p>
<p>涉及一种齿轮金属粉末注射成型</p>
<p>智能化管理系统。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 齿轮是机械设备中应用最常见的传动零件，</p>
<p>具有形状复杂和精度要求高的特点，</p>
<p>金属注射成型技术不仅具有与塑料注射成形法所得制品一样的复杂形状和高精度，</p>
<p>而且具</p>
<p>有与锻件接近的物理、</p>
<p>化学与机械性，</p>
<p>尤其适合小型齿轮制造。</p>
<p>目前齿轮金属粉末注射成型</p>
<p>工业中，</p>
<p>模具设计、</p>
<p>喂料设计、工艺设计是关键的部分，</p>
<p>现有通用技术从设计到生产一副金</p>
<p>属粉末注射成型齿轮大概需要40天以上，</p>
<p>原因在于，</p>
<p>齿轮金属粉末注射成型工艺流程复杂，</p>
<p>包括：</p>
<p>零件设计、</p>
<p>喂料设计、模具结构设计、</p>
<p>结构仿真、工艺仿真、模具制造、注射工艺、脱脂</p>
<p>工艺、烧结工艺等，</p>
<p>每个环节都有大量的参数，</p>
<p>且各工艺之间参数具有继承关系，</p>
<p>即使经验</p>
<p>十分的费时费力，</p>
<p>设计耗时长，</p>
<p>设计效率低下。</p>
<p>丰富的设计人员都需要进行反复“试错”，</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0003] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，</p>
<p>本发明提供了一种齿轮金属粉末注射成型</p>
<p>智能化管理系统，</p>
<p>能够有效管理齿轮金属层注射成型过程处的特征参数，</p>
<p>工艺流程等，</p>
<p>于齿轮产品的制造管理，</p>
<p>提高齿轮金属粉末注射成型工艺设计和生产的效率。</p>
<p>[0004] 为实现上述目的，</p>
<p>按照本发明的一个方面，</p>
<p>提供了一种齿轮金属粉末注射成型智</p>
<p>能化管理系统，</p>
<p>所述系统包括：</p>
<p>特征库，</p>
<p>用于存储齿轮产品的特征参数；</p>
<p>知识库，</p>
<p>用于存储齿</p>
<p>轮产品设计过程的全流程信息；</p>
<p>规则库，用于存储齿轮产品成型过程中的工序参数对产品</p>
<p>质量的影响规则，</p>
<p>所述影响规则的存储形式包括函数关系和图表信息；</p>
<p>数据存储模块，</p>
<p>将输入的新齿轮产品的特征参数输入特征库，</p>
<p>若所述新齿轮产品为成功案例，</p>
<p>则将所述新</p>
<p>齿轮产品的全流程信息存储至所述知识库，</p>
<p>并将所述新齿轮产品的影响规则与所述规则库</p>
<p>中的函数关系和图表信息进行比对，</p>
<p>若所述新齿轮产品的影响规则在所述图表信息的阈值</p>
<p>范围则插值更新所述图表信息，</p>
<p>若所述新齿轮产品的影响规则不在所述图表信息的阈值范</p>
<p>围则更新所述图表信息的阈值范围，</p>
<p>若所述新齿轮产品的影响规则符合所述函数关系则存</p>
<p>若所述新齿轮产品的影响规则不符合所述函数关系则对所述函数关系重新拟合，</p>
<p>述新齿轮产品为失败案例，</p>
<p>则将所述新齿轮产品的特征参数与成功案例的特征参数进行一</p>
<p>一比对</p><hr>
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