气雾罐成型冲压模具设计系统和方法技术方案

一种气雾罐成型冲压模具设计系统，包括：用于存储各种毛坯材料相关信息的毛坯材料信息模块，用于存储制造气雾罐的各个零件的三维、二维模具图的参数化、标准化模具模块；用于存储制造气雾罐各个零件工序的模具在实际生产过程的三维、二维模具图、生产装配图的标准模具图纸模块；用于存储制造不同种类气雾罐成型过程原有模具结构设计图及相应的仿真分析结果，以及新气雾罐成型过程模具结构设计信息以及成型过程模具结构是否存在问题的分析结果信息的分析结果模块；用于计算气雾罐顶盖和底盖在每一道冲压成型工序中毛坯的塑性变形过程以及凸凹模运动规律。以及气雾罐成型冲压模具设计方法。本发明专利技术通过计算机优化模具结构、快速高效、降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气雾罐生产有关的成型冲压模具设计系统和方法。
技术介绍
气雾罐生产每个工序涉及多个冲压模具，这些模具的设计迄今仍主要凭借设计员的经验和类比进行。由于缺乏较准确可靠的定量分析与计算，致使设计制造出来的模具必须经过反复试压修改，有时甚至修改原产品的设计，报废重制模具后，才能冲出合格制件。这一过程导致了人、财、物、时间的巨大浪费。为改变这种传统的经验与试错方法不适应包装工业发展的状况，人们设想在模具投入制造前，能否在计算机上模拟冲压成形过程，即在虚拟环境下对所设计的模具进行分析。如果可行，再投入制造。如果不行，再修改模具设计，甚至修改原产品的设计重新设计模具，重进行模拟分析，直至可行再投入模具制造。这样可以避免用实际制造出来的模具进行调试所带来的巨大浪费。
技术实现思路
为了克服已有气雾罐成型冲压模具设计的人工计算、效率低、成本高的不足，本专利技术提供一种通过计算机优化模具结构、快速高效、降低成本的气雾罐成型冲压模具设计系统和方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气雾罐成型冲压模具设计系统，所述设计系统包括：用于存储各种毛坯材料相关信息的毛坯材料信息模块，所述毛坯材料相关信息包括气雾罐常用原材料的力学性能数据、真应力变换算法和规格尺寸信息；用于存储制造气雾罐的各个零件的三维、二维模具图的参数化、标准化模具模块，所述三维、二维模具图-->包括生产顶盖的各个工序的三维、二维模具图和底盖的各工序的三维、二维模具图；用于存储制造气雾罐各个零件工序的模具在实际生产过程的三维、二维模具图、生产装配图的标准模具图纸模块；用于存储制造不同种类气雾罐成型过程原有模具结构设计图及相应的仿真分析结果，以及新气雾罐成型过程模具结构设计信息以及成型过程模具结构是否存在问题的分析结果信息的分析结果模块；冲压模具成型过程分析模块，用于计算气雾罐顶盖和底盖在每一道冲压成型工序中毛坯的塑性变形过程以及凸凹模运动规律。作为优选的一种方案：所述设计系统还包括：用于三维形象显示分析的结果的分析结果可视化模块。一种气雾罐成型冲压模具设计方法，在所述设计方法中，存储各种毛坯材料相关信息的毛坯材料信息模块，所述毛坯材料相关信息包括气雾罐常用原材料的力学性能数据、真应力变换算法和规格尺寸信息，存储制造气雾罐的各个零件的三维、二维模具图的参数化、标准化模具模块，所述三维、二维模具图包括生产顶盖的各个工序的三维、二维模具图和底盖的各工序的三维、二维模具图；存储制造气雾罐各个零件工序的模具在实际生产过程的三维、二维模具图、生产装配图；以及，存储制造不同种类气雾罐成型过程原有模具结构设计图及相应的仿真分析结果，以及新气雾罐成型过程模具结构设计信息以及成型过程模具结构是否存在问题的分析结果信息；并计算气雾罐顶盖和底盖在每一道冲压成型工序中毛坯的塑性变形过程以及凸凹模运动规律。本专利技术的技术构思为：一种气雾罐成型冲压模具设计系统及方法。该系统包括有高性能计算机、仿真分析软件、模具设计软件、数据库及打印机等组成。高-->性能计算机为雾罐成型冲压模具设计开发者提供一操作平台。模具设计软件主要应用于气雾罐成型过程需要的各个零件成型冲压模具三维、二维结构标准化和参数化设计；仿真分析软件主要应用于判断气雾罐成型过程所需要的各种冲压模具三维结构设计是否合理可行；数据库主要用于存储模具设计及仿真分析过程中使用或产生的信息。本专利技术的有益效果主要表现在：1、能够快速、高效率完成气雾罐成型冲压模具设计；2、通过计算成形过程的数值分析方法由计算机提供优化模具结构，避免了传统的人工设计、以及人工造成的试验错误，并能够迅速、正确地计算出金属模具的设计参数。附图说明图1是气雾罐成型冲压模具设计系统的功能模块图。图2是气雾罐顶盖多工单步成型分析的流程图。图3是试样结构简图。图4是材料T2BA的真实应力-应变曲线图。图5是材料T2.5BA的真实应力-应变曲线图。图6是材料T3的真实应力-应变曲线图。图7是材料T4CA的真实应力-应变曲线图。图8喷雾罐顶盖的三维图。图9是成形过程中的毛坯示意图。图10是成形过程中的第一工步成形件示意图。图11是成形过程中的第二工步成形件示意图。图12是成形过程中的第三工步成形件示意图。图13是成形过程中的第四工步成形件示意图。图14是成形过程中的第五工步成形件示意图。-->图15是材料为T2BA的第六工步FLD图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。实施例1参照图1～图15，一种气雾罐成型冲压模具设计系统，所述设计系统包括：用于存储各种毛坯材料相关信息的毛坯材料信息模块，所述毛坯材料相关信息包括气雾罐常用原材料的力学性能数据、真应力变换算法和规格尺寸信息；用于存储制造气雾罐的各个零件的三维、二维模具图的参数化、标准化模具模块，所述三维、二维模具图包括生产顶盖的各个工序的三维、二维模具图和底盖的各工序的三维、二维模具图；用于存储制造气雾罐各个零件工序的模具在实际生产过程的三维、二维模具图、生产装配图的标准模具图纸模块；用于存储制造不同种类气雾罐成型过程原有模具结构设计图及相应的仿真分析结果，以及新气雾罐成型过程模具结构设计信息以及成型过程模具结构是否存在问题的分析结果信息的分析结果模块；冲压模具成型过程分析模块，主要用于计算气雾罐顶盖和底盖在每一道冲压成型工序中毛坯的塑性变形过程以及凸凹模运动规律，具体计算流程见图2所示。所述设计系统还包括：用于三维形象显示分析的结果的分析结果可视化模块。本实施例的设计系统包括有高性能计算机、仿真分析软件、模具设计软件、数据库及打印机等组成。高性能计算机为雾罐成型冲压模具设计开发者提供一操作平台。模具设计软件主要应用于气雾罐成型过程需要的各个零件成型冲压模具三维、二维结构标准化和参数化设计；仿真分析软件主要应用于判断气雾罐成型过程所需要的各种冲压模具三维结构设计是否合理可行；数据库主要用于存储模具设计及仿-->真分析过程中使用或产生的信息。模具设计软件各个模块部分内容说明：(1)毛坯材料信息模块该模块主要收集和储存了常用于制造气雾罐的板材牌号、纵向和横向常用力学性能指标(弹性模量、屈服强度、抗拉强度)、拉伸曲线、真实应力—应变曲线等，为冲压模具设计、仿真分析提供了必须的基本参数，可以直接调用。部分力学性能参数如下：1.1力学性能参数气雾罐的板材常用的金属材料为T2BA、T2.5BA、T3和T4CA等四种型号。做拉伸试验的试样主要尺寸如下图3所示。拉伸试验采用微机控制电子万能试验机CMT5104，并使用其配套软件来完成。拉伸速度为20mm/min，试样标距为25mm，试样厚度为0.2mm。每种材料做三次拉伸实验，对每种种材料的力学性能参数取平均值，得到结果如下。表1是材料T2BA力学性能参数： 材料牌号屈服强度σsMPa        抗拉强度σbMPa        弹性模量EGPa      断后伸长率δ％          T2BA370.3370.528.9829.78T2.5BA368.8368.923.6132.24T3420.5420.718.5224.43T4CA466.57466.652.4924.77表11.2真实应力应变参数通过将拉伸试验得到的工程应力应变值通过公式换算成真实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气雾罐成型冲压模具设计系统，其特征在于：所述设计系统包括：用于存储各种毛坯材料相关信息的毛坯材料信息模块，所述毛坯材料相关信息包括气雾罐常用原材料的力学性能数据、真应力变换算法和规格尺寸信息；　用于存储制造气雾罐的各个零件的三维、二维模具图的参数化、标准化模具模块，所述三维、二维模具图包括生产顶盖的各个工序的三维、二维模具图和底盖的各工序的三维、二维模具图；　用于存储制造气雾罐各个零件工序的模具在实际生产过程的三维、二维模具图、生产装配图的标准模具图纸模块；　用于存储制造不同种类气雾罐成型过程原有模具结构设计图及相应的仿真分析结果，以及新气雾罐成型过程模具结构设计信息以及成型过程模具结构是否存在问题的分析结果信息的分析结果模块；　冲压模具成型过程分析模块，用于计算气雾罐顶盖和底盖在每一道冲压成型工序中毛坯的塑性变形过程以及凸凹模运动规律。

【技术特征摘要】
1、一种气雾罐成型冲压模具设计系统，其特征在于：所述设计系统包括：用于存储各种毛坯材料相关信息的毛坯材料信息模块，所述毛坯材料相关信息包括气雾罐常用原材料的力学性能数据、真应力变换算法和规格尺寸信息；用于存储制造气雾罐的各个零件的三维、二维模具图的参数化、标准化模具模块，所述三维、二维模具图包括生产顶盖的各个工序的三维、二维模具图和底盖的各工序的三维、二维模具图；用于存储制造气雾罐各个零件工序的模具在实际生产过程的三维、二维模具图、生产装配图的标准模具图纸模块；用于存储制造不同种类气雾罐成型过程原有模具结构设计图及相应的仿真分析结果，以及新气雾罐成型过程模具结构设计信息以及成型过程模具结构是否存在问题的分析结果信息的分析结果模块；冲压模具成型过程分析模块，用于计算气雾罐顶盖和底盖在每一道冲压成型工序中毛坯的塑性变形过程以及凸凹模运动规律。2、如权利要求1所述的气雾罐成...

【专利技术属性】
技术研发人员：金杰，张俊华，冯蕙，余世明，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]