31600字硕士毕业论文锅模参数化结构系统及坯料优化研究

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：31600字

论点：模具,毛坯,设计

论文概述：

本课题在UG软件的平台上，通过对企业盆体产品生产和模具设计制造中存在的问题进行分析，开发了一套模具参数化设计系统，该系统能够提高模具的设计速度，并且通过规范了模具的设计流程

论文正文：

第一章导言

1.1简介
在现代工业中，60%~90%的产品需要用模具加工。没有高水平的模具，就没有高水平的工业产品。模具工业水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要标准，也是一个国家工业产品保持国际竞争力的重要保证。中国厨卫行业市场前景广阔，市场规模巨大。这是一个可以迅速成为大型企业的行业，在未来3-5年内将保持10%以上的年均增长率。2011年，中国厨卫用品市场规模将超过500亿美元，海外市场规模将超过150亿美元，并将在未来20年保持稳定增长。
目前，厨卫行业利润较大空，但工业品牌集中度较低，尚未形成大型领先品牌。随着市场竞争的日益激烈，各大厨卫企业都面临着巨大的发展机遇。在厨房和卫生间产品中，盆体属于一大类产品，包括水槽、洗脸盆、排水篮等。随着厨卫市场竞争的日益激烈，盆体产品的高端化趋势日益明显。相关专家还表示，随着人们消费水平的提高，他们需要质量更好、更时尚、更人性化的产品。因此，对盆体生产模具也提出了更高的要求。然而，在我国一些厨卫产品企业中，由于模具技术水平相对较低，我国厨卫产品的产品质量难以与国外产品竞争。因此，如何提高盆体的模具设计和制造水平是提高产品质量的前提。近年来，UG、Cimatron等大型三维软件相继开发了级进模设计系统，提高了级进模设计的技术水平和生产效率。然而，由于冲压模具的多样性和特殊性，目前还没有通用的单工序模具设计系统。因此，开发专用盆模设计系统对于提高盆模的设计和制造水平具有重要意义。
在模具表面的设计过程中，特别是对于一些结构复杂的模具表面，只有经过多次模具调整和模具测试，才能制造出合格的模具，导致设计周期延长，效益甚微。随着计算机辅助工程技术的发展，越来越多的工程师开始使用计算机辅助工程软件对模具表面进行分析和优化。对于盆体的冲裁模设计，冲裁模中凸凹模的刃口形状的设计必须与拉深毛坯的形状相结合，因为它是为后续的拉深工艺提供合适的拉深毛坯。在盆体拉深过程中，毛坯形状是影响拉深性能的重要因素。合理的毛坯形状可以改善拉深件的应力应变状态和侧壁各部分的应力状态，减少拉深件起皱、开裂等缺陷，提高极限拉深率，获得厚度变化均匀的优质拉深件。然而，由于盆式冲裁模为后续的拉伸过程提供了合适的冲裁坯料，所以在设计盆式冲裁模时必须考虑拉伸坯料的形状。

1.2国内外研究现状

1.2.1模具CAD/CAE技术及配套软件
模具CAD/CAE是改变传统模具生产模式的关键技术，是一项高科技、高效的系统工程。它以计算机软件的形式为企业提供了有效的辅助工具，使工程师和技术人员能够借助计算机设计和优化产品性能、模具结构、成型工艺和生产管理。模具计算机辅助设计/计算机辅助工程技术可以明显缩短模具设计和制造周期，降低生产成本，提高产品质量。在模具设计和制造行业，常用的模具计算机辅助设计/计算机辅助工程软件如下:

1。优格NX(UG)
UG是一个计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程集成的机械工程辅助系统，适用于航空空、航空航天、汽车、通用机械、模具等的设计、分析和制造工程。UG将优越的参数化和可变技术与传统的实体、线框和曲面功能相结合，还提供二次开发工具GRIP、UFUNG等。，允许用户根据需要扩展UG功能。

2。专业/工程
专业/工程是一款集计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程功能于一体的综合性三维软件。它在当前三维建模软件领域占有重要地位。Pro/E作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准，已经得到业界的认可和推广。它广泛应用于模具的设计和制造，是比较成功的计算机辅助设计/计算机辅助制造软件之一。

第二章锅体冲裁模设计总体方案

2.1简介
目前，厨卫行业市场前景广阔，市场规模巨大。在未来3-5年内，中国的年均增长率仍将保持在10%以上。由于厨卫行业利润大空但工业品牌集中度低，还没有形成大规模的领先品牌。随着市场竞争的日益激烈，各大厨卫企业都面临着巨大的发展机遇。在厨房和卫生间产品中，盆体属于一大类产品，包括水槽、洗脸盆、排水篮等。随着厨卫市场竞争的日益激烈，高端盆体产品的趋势日益明显。特别是随着人们消费水平的提高，他们需要质量更好、更时尚、更人性化的产品。因此，对盆体生产和模具制造提出了更高的要求。锅产品模具主要包括以下几类:1 .冲裁模具；2.深冲模具；3.塑料模具；4、切边模等。从盆体的生产工艺顺序来看，下料工艺是为后续加工提供合适的坯料，是盆体生产的第一道工序。因此，冲裁模对其他类型模具的设计和生产有很大的影响。盆式冲裁模的设计不是孤立的，它必须与后续的生产过程相联系，最重要的是拉深过程。深冲是盆地生产中最重要的工序之一。拉深成形性能的质量直接影响产品性能和后续的表面处理工艺。影响拉深成形性能的一个重要因素是毛坯形状。合理的拉深毛坯是获得优质拉深件的保证。但是，由于一些盆类产品的毛坯尺寸相对较大，目前企业采用的大部分拉深毛坯形状只是简单的圆角毛坯或方形毛坯，大大限制了盆类产品的拉深性能。

第三章锅模参数化设计系统的开发..............................27-42
3.1导言..............................27
3.2二次开发概述..............................27-28
3.2.1系统开发平台的选择..............................27-28 [/BR/] 3.2.2系统开发工具的选择..............................28 [/BR/] 3.3锅模参数化设计系统..............................28-40[/溴/] 3.4本章概述..............................40-42
第四章箱体零件拉深及其毛坯优势研究..............................42-72
4.1导言..............................42
4.2箱体零件拉深成形研究..............................42-48 [/BR/] 4.2.1箱体零件的拉伸成形特性..............................42-43
4.2.2箱体零件成形的应力状态分析..............................43-46 [/BR/] 4.2.3剪应力..............................46-48
在箱体法兰变形区第4.3部分毛坯尺寸对材料流动位移的影响..............................48-60[/溴/] 4.4箱形毛坯..............................60-70[/比尔/] 4.5..............................70-72
本章第五章基于计算机辅助设计/CAE的盆地冲裁模优于..............................72-86
5.1导言..............................72-74
5.2盆拉伸模和CAE..............................74-79
用于毛坯形状5.2.1盆地深冲压模具轮廓的优化设计..............................74-75 [/BR/] 5.2.2盆地拉深毛坯形状的优化设计..............................75-79 [/BR/] 5.3盆坯模具的参数化设计..............................79-84
5.4本章概述..............................84-86

结论

1。通过分析盆式产品生产和模具设计制造中遇到的问题，提出了一种基于计算机辅助设计/计算机辅助工程的盆式冲裁模具参数化设计方法，规范了模具设计过程，并简要介绍了参数化标准库的结构和功能以及计算机辅助工程技术在模具设计中的应用。
2。开发了模具参数化设计系统的几个主要模块，包括毛坯计算模块、模板库系统模块、标准件系统模块等。分别介绍了它们的建立方法和功能，形成了一套完整的模具参数化设计系统。
3。通过对箱形零件拉深成形规律的研究，提出了一种基于正反向有限元模拟的毛坯设计方法。在该设计方法中，创造性地提出了权值的概念，并形成了一种加权修正方法。这种方法可以更准确地校正毛坯形状。然后，结合本文提出的基于正反向模拟的坯料设计方法，可以快速设计盆体坯料形状，提高盆体产品的拉伸性能和坯料利用率。
4。分析了矩形盆产品的冲裁模，优化了产品的拉深毛坯，比较了不同毛坯形状的拉深成形性。同时，利用模具参数化设计系统设计了矩形盆冲裁模具的结构。根据毛坯形状快速设计冲裁模凸凹模的刃口形状，充分利用参数化标准库，展示了该系统在模具设计中的特点和优势。

参考
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