[發明專利]氣霧罐成型沖壓模具設計系統和方法

無效

• 申請號: 200810062138.9
• 申請日: 2008-06-05
• 公開（公告）號: CN101398865A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 金杰;張俊華;馮蕙;余世明
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 王 兵;王利強

技術領域

本發明涉及氣霧罐生產有關的成型沖壓模具設計系統和方法。

背景技術

氣霧罐生產每個工序涉及多個沖壓模具，這些模具的設計迄今仍主要憑借設計員的經驗和類比進行。由于缺乏較準確可靠的定量分析與計算，致使設計制造出來的模具必須經過反復試壓修改，有時甚至修改原產品的設計，報廢重制模具后，才能沖出合格制件。這一過程導致了人、財、物、時間的巨大浪費。為改變這種傳統的經驗與試錯方法不適應包裝工業發展的狀況，人們設想在模具投入制造前，能否在計算機上模擬沖壓成形過程，即在虛擬環境下對所設計的模具進行分析。如果可行，再投入制造。如果不行，再修改模具設計，甚至修改原產品的設計重新設計模具，重進行模擬分析，直至可行再投入模具制造。這樣可以避免用實際制造出來的模具進行調試所帶來的巨大浪費。

發明內容

為了克服已有氣霧罐成型沖壓模具設計的人工計算、效率低、成本高的不足，本發明提供一種通過計算機優化模具結構、快速高效、降低成本的氣霧罐成型沖壓模具設計系統和方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種氣霧罐成型沖壓模具設計系統，所述設計系統包括：用于存儲各種毛坯材料相關信息的毛坯材料信息模塊，所述毛坯材料相關信息包括氣霧罐常用原材料的力學性能數據、真應力變換算法和規格尺寸信息；用于存儲制造氣霧罐的各個零件的三維、二維模具圖的參數化、標準化模具模塊，所述三維、二維模具圖包括生產頂蓋的各個工序的三維、二維模具圖和底蓋的各工序的三維、二維模具圖；用于存儲制造氣霧罐各個零件工序的模具在實際生產過程的三維、二維模具圖、生產裝配圖的標準模具圖紙模塊；用于存儲制造不同種類氣霧罐成型過程原有模具結構設計圖及相應的仿真分析結果，以及新氣霧罐成型過程模具結構設計信息以及成型過程模具結構是否存在問題的分析結果信息的分析結果模塊；沖壓模具成型過程分析模塊，用于計算氣霧罐頂蓋和底蓋在每一道沖壓成型工序中毛坯的塑性變形過程以及凸凹模運動規律。

作為優選的一種方案：所述設計系統還包括：用于三維形象顯示分析的結果的分析結果可視化模塊。

一種氣霧罐成型沖壓模具設計方法，在所述設計方法中，存儲各種毛坯材料相關信息的毛坯材料信息模塊，所述毛坯材料相關信息包括氣霧罐常用原材料的力學性能數據、真應力變換算法和規格尺寸信息，存儲制造氣霧罐的各個零件的三維、二維模具圖的參數化、標準化模具模塊，所述三維、二維模具圖包括生產頂蓋的各個工序的三維、二維模具圖和底蓋的各工序的三維、二維模具圖；存儲制造氣霧罐各個零件工序的模具在實際生產過程的三維、二維模具圖、生產裝配圖；以及，存儲制造不同種類氣霧罐成型過程原有模具結構設計圖及相應的仿真分析結果，以及新氣霧罐成型過程模具結構設計信息以及成型過程模具結構是否存在問題的分析結果信息；并計算氣霧罐頂蓋和底蓋在每一道沖壓成型工序中毛坯的塑性變形過程以及凸凹模運動規律。

本發明的技術構思為：一種氣霧罐成型沖壓模具設計系統及方法。該系統包括有高性能計算機、仿真分析軟件、模具設計軟件、數據庫及打印機等組成。高性能計算機為霧罐成型沖壓模具設計開發者提供一操作平臺。模具設計軟件主要應用于氣霧罐成型過程需要的各個零件成型沖壓模具三維、二維結構標準化和參數化設計；仿真分析軟件主要應用于判斷氣霧罐成型過程所需要的各種沖壓模具三維結構設計是否合理可行；數據庫主要用于存儲模具設計及仿真分析過程中使用或產生的信息。

本發明的有益效果主要表現在：1、能夠快速、高效率完成氣霧罐成型沖壓模具設計；2、通過計算成形過程的數值分析方法由計算機提供優化模具結構，避免了傳統的人工設計、以及人工造成的試驗錯誤，并能夠迅速、正確地計算出金屬模具的設計參數。

附圖說明

圖1是氣霧罐成型沖壓模具設計系統的功能模塊圖。

圖2是氣霧罐頂蓋多工單步成型分析的流程圖。

圖3是試樣結構簡圖。

圖4是材料T2BA的真實應力-應變曲線圖。

圖5是材料T2.5BA的真實應力-應變曲線圖。

圖6是材料T3的真實應力-應變曲線圖。

圖7是材料T4CA的真實應力-應變曲線圖。

圖8噴霧罐頂蓋的三維圖。

圖9是成形過程中的毛坯示意圖。

圖10是成形過程中的第一工步成形件示意圖。

圖11是成形過程中的第二工步成形件示意圖。

圖12是成形過程中的第三工步成形件示意圖。

圖13是成形過程中的第四工步成形件示意圖。