盆体模具参数化设计系统及毛坯优化研究

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在厨卫产品中,盆体属于一大类产品,其中包括水槽、洗盆、沥水篮等,随着厨卫市场竞争日趋激烈,特别是随着人们消费水平的提高,他们需要品质更为优异、更具时尚化、人性化的产品,因此,对盆体的产品生产以及模具开发制造也提出了更高的要求。近年来,模具参数化技术的发展,极大的提高了模具的开发设计水平,而有限元模拟技术又使人们对盆体成形过程分析提供了新的方法。本文以盆体的落料模具为研究对象,针对产品生产以及模具设计开发中存在的问题,提出了一种基于CAD/CAE的模具参数化设计方法,在UG7.5软件的平台上,开发了一套盆体模具参数化设计系统,实现盆体模具的快速设计开发。同时,针对产品起皱、拉裂、材料利用率低等问题,利用模具CAE软件,对盆体拉深毛坯形状进行优化设计,提出一种基于正反向模拟的毛坯快速设计方法,实现了毛坯的快速设计,取得了较好的效果。研究了UG软件的参数化设计技术及其二次开发方法,通过对盆体产品模具结构进行分析,采用图形模板文件、部件族等方法,分别开发了参数化模板库、参数化标准件库、常用参数化特征件库这三个系统,同时,还开发了毛坯计算模块、干涉检查等模块,并最终形成了一套完整的盆体模具参数化设计系统,实现了盆体落料模具的快速设计开发。同时,针对盆体拉深成形中存在的起皱、材料利用率低等问题,对盒形件的拉深成形规律进行探讨,研究盒形件成形中的应力分布以及成形特点,通过对盒形件的法兰质点位移路径的研究,提出了位移权值的概念,并形成了一种毛坯带权修正方法,该方法能通过对毛坯形状进行修正来达到毛坯优化的目的,然后结合本文提出的基于正反向模拟的毛坯设计方法,能够快速的设计出盆体的毛坯形状,提高盆体产品的拉深性能以及毛坯的利用率。最后,以一种常见的矩形盆产品为实例,通过利用毛坯设计方法,首先快速设计出该盆体合理的拉深毛坯形状,然后根据该毛坯形状对矩形盆产品的落料模具进行参数化设计,实现了该矩形盆落料模具的快速化、规范化设计,提高了企业盆体产品的模具设计效率。
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