坐便器产品数字化设计制造技术研究

论文摘要

中国是世界上最大的陶瓷坐便器生产国，坐便器的设计制造技术对企业有重要的影响。针对目前国内坐便器研发技术水平低、产品开发周期长、成本高等弊端。本文引进数字化设计制造技术对产品传统研发流程进行革新，并提出基于粘接成型的组合式坐便器的构想，旨在为坐便器产品的开发提供一套完整有效的理论和方法。本文的研究围绕坐便器产品及模具的数字化设计制造过程展开。首先分析了卫生陶瓷产品的注浆成型工艺原理、分类、工艺流程，产品成型用模及模具的制备方法和流程，并深入剖析了坐便器产品的传统开发流程及存在的弊端；构建了坐便器数字化研发平台和技术路线；提取了影响产品结构和性能的关键要素，建立了喷射虹吸式坐便器的精确几何模型，并引入多种评审手段对其进行虚拟评审；借助于计算流体力学（CFD）的方法，本文对喷射虹吸式坐便器的流场特性进行模拟仿真，对比分析了喷射口直径变化对虹吸抽力和虹吸持续时间的影响，并优化了喷射孔的直径；在对产品结构深入分析的基础上，本文设计了坐便器的种模和标准模，规划了模具的开合模路径；提出用数控加工的方法制作坐便器的石膏标准模，针对部分模块不便于数控加工的特点，本文设计了一套有效的加工方法；最后，本文提出了基于粘接成型的组合式坐便器的构想，将产品部分结构标准化，并设计了新的坐便器产品及其成型模具。数字化设计制造技术的应用和基于粘接成型的组合式坐便器构想的提出，将有效的提升企业的技术水平，缩减产品的开发周期和成本，本文研究成果对卫浴行业具有重要的实际应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 坐便器简介
• 1.1.3 数字化设计制造技术简介
• 1.2 论文相关内容研究应用现状
• 1.2.1 坐便器数字化研发技术研究应用现状
• 1.2.2 存在的问题
• 1.3 论文研究的目的和意义
• 1.4 论文的主要内容
• 第2章 卫生陶瓷产品生产工艺基础
• 2.1 卫生陶瓷产品生产工艺
• 2.1.1 卫生陶瓷产品概述
• 2.1.2 卫生瓷产品生产工艺简介
• 2.2 注浆成型工艺
• 2.2.1 注浆成型原理
• 2.2.2 注浆成型分类
• 2.2.3 注浆成型工艺流程
• 2.2.4 注浆成型新技术
• 2.3 卫生陶瓷成型模具的制备
• 2.3.1 卫生陶瓷成型模具简介
• 2.3.2 卫生陶瓷成型模具的制备
• 2.4 坐便器传统开发流程剖析
• 2.5 小结
• 第3章 坐便器产品的数字化设计
• 3.1 坐便器数字化设计制造内容及技术路线
• 3.2 产品的 CAD 建模与虚拟评审
• 3.2.1 产品的 CAD 建模
• 3.2.2 产品的虚拟评审
• 3.3 基于计算流体力学的流道分析与优化
• 3.3.1 计算流体力学简介
• 3.3.2 坐便器 CFD 计算理论基础
• 3.3.3 坐便器流道系统分析与优化
• 3.4 小结
• 第4章 坐便器模具的数字化设计与制造
• 4.1 模具设计需求分析
• 4.2 种模设计
• 4.2.1 模型的放尺
• 4.2.2 模型的修补
• 4.2.3 模型的反变形处理
• 4.3 标准模设计
• 4.3.1 模具的分型和分块
• 4.3.2 模具的结构设计
• 4.3.3 模具开合模路径规划
• 4.4 标准模的 CAM 加工
• 4.5 小结
• 第5章 基于粘接成型的组合式坐便器设计
• 5.1 粘接成型组合式坐便器简介
• 5.1.1 卫生陶瓷粘接成型工艺
• 5.1.2 组合式坐便思想的提出
• 5.2 组合式坐便器产品设计
• 5.2.1 坐便器产品结构的拆分
• 5.2.2 标准部分结构设计
• 5.2.3 非标准部分结构设计
• 5.3 组合式坐便器模具设计
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A（攻读学位期间所发表的学术论文目录）