第一章 引言
1.1 选题的目的和意义
压铸是将熔融状态或半熔融状态合金浇入压铸机的压室，在高压作用下以极高速度充填压铸模型腔，并使熔融合金在高压下冷却凝固而成形高效益、高效率的精密铸造方法。压铸作为一种先进的精密零件成型技术，在全球制造业，尤其是在规模化产业中获得了广泛的应用和迅速的发展[1]，其中在汽车产业中占有重要的地位。模具工业已经成为国民经济的基础产业,模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。同时，压铸模作为压铸生产中的重要工艺装备，其设计合理性和设计周期直接决定了压铸产品的质量、劳动生产率和产品开发的周期。近年来，随着世界模具技术的高速发展，我国压铸模制造业有了飞跃式发展。压铸模的生产在产量和数量上仅次于冲模和塑料模，已占各类模具总产量的8%左右，主要应用于汽车、摩托车、家用电器、电力、电讯、五金、玩具等领域[2]。随着我国汽车，摩托车制造业的崛起，并成为中国制造业的支柱之一,同时我国模具行业结构调整步伐加快，所以压铸模在大型、复杂、精密、高寿命模具和模具标准件方面发展迅速。模具材料品类繁多，用途广泛及工作条件复杂，材料种类就不下于100种之多。同时由于工作条件、寿命要求和设备情况的不同，对材料的性能要求也各不相同，可以表征材料特征和优劣的性能指标就有几十种。如此多的信息和数据可以详细的描述出各种材料的特点，但是真正用好材料还要求使用者必须具有专家的经验，了解材料以外的大量知识，这就为模具材料的正确选用带来很大困难。压铸模具按传统的人工设计，工作量大，开发周期长且难以进行复杂的设计计算，而当今的产品更新换代频繁，市场竞争日趋激烈，如果仍沿用过去的人工设计方法不仅难以保证产品质量，而且也难以满足产品更新换代的需求。压铸模专家系统正是为了适应这种形势发展而来[3,4]。本论文主要针对目前压铸模具选用材及模具设计的具体要求，在选用材及结构设计中融入了人工智能技术，通过总结和收集专家的知识经验和实例，研究并设计一种基于知识和实例的模具设计专家系统，包括模具材料的选择、工艺方式的选择、工艺参数的设计、模具结构方案、模具成型零件的设计、模具其他零件设计及报价诊断等方面的内容。
第二章 压铸模模具的设计概括
2.1 大型压铸模具基本结构组成
目前大于 2000T 的大型复杂压铸模具最主要的模具类型为冷室卧室压铸机，其采用的模具结构如下图所示[49]：
复杂压铸模一般由定模、动模和抽芯机构等三大部分组成。定模固定在压铸机的定模安装板上，通过浇注系统与压铸机压室相通。动模通过座板固定在压铸机的动模安装板上，随动模安装板移动而与定模合模和开模。在生产中合模时，动定模闭合形成型腔，压铸机压室冲头在高速下使金属液通过浇注系统，使型腔在高压高速作用下充填；开模时，定模与动模分开，抽芯机构将芯子抽出，然后推出机构将压铸件从型腔中推出，再合模进行下一次生产。压铸模的基本结构如图 2-1 所示。(1) 成型零件成型零件是决定压铸件几何形状和尺寸精度的决定性零件，也很大程度上决定了模具的寿命。如图中的定衬模 6、动衬模 17、侧抽 7 和侧抽 11。(2) 浇注系统浇注系统连接压室与模具型腔，引导金属液进入型腔的通道，由直浇道、横浇道和内浇口组，其中直浇道一般都开设在定模上。如图中浇口套和直浇道（一体）9 和分流锥 8 组成直浇道。
第二章 压铸模模具的设计概括.................................. 7
2.1 大型压铸模具基本结构组成 ................................... 7
2.2 压铸模具材料的选择......................................... 8
2.3 压铸模具结构设计........................................... 9
2.4 本章小结.................................................. 10
第三章 专家系统基础 ........................................... 11
3.1 专家系统的定义 ............................................ 11
3.2 专家系统功能与结构........................................ 11
3.2.1 专家系统的功能...................................... 11
3.2.2 专家系统的结构...................................... 12
3.3 知识处理及表示............................................ 13
第四章 压铸模具专家系统总体设计及实现 ...................... 15
4.1 压铸模具专家系统开发环境及软件技术分析 .................... 15
4.1.1 计算机配置要求 ...................................... 15
第六章 结论与展望
6.1 结论
1) 系统采用 Access2007 数据库技术和面向对象的 VB6.0 编程语言平台，确立产生式知识表达方式。通过建立 18 种压铸模具材料的 9 种性能数据库，结合模具设计 8 个方面的大量成熟专家经验及理论知识，组成合理的、科学的、可靠的知识库；利用专家系统正向推理原则，结合知识库中专家知识和判据，建成高效、适用的推理机；最终实现了用户通过人机对话获得专家建议的目的。
2) 在模具材料选用方面，本专家系统可提供全面可靠的材料性能数据，同时，能够基于铸件类型、模具材料性能、模具典型失效形式及模具机构零件类别，有针对性的推荐最优材料。
3) 在工艺参数选择、浇注系统、排溢系统设计和压铸机选择方面，可直接根据铸件的平均壁厚、重量、复杂程度和精度等初始条件，推荐出合适的压射压力、浇铸温度、压铸时间、保压时间、压铸机型号及浇道面积等方面的主要设计参数；在推出机构，模架设计、衬模设计及抽芯机构等机构设计方面，提供合理设计参数的同时，也为其零件模块设计标准化提供合适的建议。
4) 开发了基于“经验法”和“工时法”的两种报价系统，同时针对压铸生产中，压铸件的常见的 25 种缺陷建立了“压铸件诊断数据库。”5) 系统完成了科技重大专项《大型、复杂、高寿命压铸模具》赋予的任务，同时也为以后模具设计的智能化和标准化做出一定的探索。