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    19 

    3.1 测绘原产品 19 

    3.1.1 电源盒测绘结果 19 

    3.1.2 接插件测绘 20 

    3.2 电源盒三维建模 21 

    3.2.1 钣金零件建模 21 

    3.2.2 装配电源盒 31 

    3.3 钣金零件的优化设计（以后盖板为例） 34 

    3.3.1 分析结构优化的影响因素 34 

    3.3.2 对以上各因素进行优化 34 

    结论 44

    致谢 45 

    参考文献 46 

    第一章 绪论

      1.1 课题背景

    某型舰艇提出电源设备国产化设计，电源盒主要由安装底板、周边框架及翻转式上盖板等用点焊固定或螺钉连接组成，它是潜艇电源的供给、控制及分配设备，对潜艇作用尤为重要。其中，由于潜艇的设备要求，需在满足设备强度、刚度、寿命等基本性能后尽可能的减轻重量。基于此，提出对潜艇211X88X275及211X44X275两种拔插式电源盒外壳钣金设计的仿真及优化设计。

    钣金零件是采用金属薄板经过冲庄、弯曲、拉伸等工艺加工成型的结构件，在电子产品的结构设计中有着广泛的应用。常常作为机柜、插箱、控制台以及面板、托架等，是安装、承载、保护电子、电气模块的载体。钣金零件作为一种常用的结构件，在通信、电子、汽车、农业机械、电器、仪器仪表等行业有着广泛的应用。其常用加工形式有弯曲、成形、冲压等，形状和尺寸精度互换性较好，可以满足一般的装配及使用要求。经过塑性变形，金属内部组织得以改善，机械强度有所提高，具有重量轻、刚度好、精度高和外形光滑美观的特点，与焊接、拼接等工艺配合，可使零件结构更趋合理，加工更加方便，是制造复杂形状结构件的主要方法。

    目前，三维设计已广泛应用到各个领域，很多软件还提供了钣金设计模块，如Solidworks、Solid Edge等，利用该模块可以便捷地完成钣金设计，获取所需下料展开图，提高设计质量和效率，并具有设计直观、减少设计错误、便于修改等优点。另外，在Solidworks软件中还内嵌集成了Simulation结构分析软件，可以在产品设计的各个阶段对设计的零件进行测试和分析，以便能设计更好的产品。

    同时有限元方法提供了对复杂结构力学响应分析的可靠手段，可以在产品的设计阶段对结构的承载能力进行分析和预测，为结构优化提供依据。对钣金结构的仿真和优化设计可以直观而有效通过计算、分析优缺点、修改、计算、对比、再修改循环的方式不断的优化电源盒外壳的结构，实现在低成本、轻量化、合理化的基础上拥有较高的强度和硬度及寿命。

      1.2 钣金行业现状及发展趋势

    1.3 目前国内钣金行业存在的问题

    1.数控机床的利用率低下。

    2.数控软件更新缓慢，通用性差。

    3.信息化程度不高。

    1.4 本次研究的主要内容

    211X88X275及211X44X275两种拔插式电源盒外壳钣金设计，后板连接件开方孔65X24，两孔纵向或横向布置。连接件拔插力载荷为单只100N，允许变形挠度由连接件对插孔分析确定。有限元静态仿真基础上优化设计板材及厚度。研究的内容包括以下几个方面：

    （1）了解分析设计课题，查阅、准备相关参考资料，构思设计方案。

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