機(jī)械專業(yè)的開(kāi)題報(bào)告
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1. 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義
十字軸是汽車萬(wàn)向節(jié)上的重要零件，規(guī)格品種多，需求量大。目前，國(guó)內(nèi)大多采用開(kāi)式模鍛和胎模鍛工藝生產(chǎn)，其工藝過(guò)程為：制坯→模鍛→切邊。生產(chǎn)的鍛件飛邊大，鍛件加工余量和尺寸公差大，因而材料利用率低；而且工藝環(huán)節(jié)多，鍛件質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低。
相比之下，十字軸冷擠壓成形的具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工制造機(jī)械零件，能使生產(chǎn)率大大提高。
2、制件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類零件的精度可達(dá)ITg---IT8級(jí)，表面粗糙度可達(dá)Ra O．2～1．6。因此，用冷擠壓成形的十字軸類零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進(jìn)行精磨。
3、提高零件的力學(xué)性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化，以及在零件內(nèi)部形成合理的纖維流線分布，使零件的強(qiáng)度高于原材料的強(qiáng)度。
4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的塑性變形制成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，提高材料的利用率，從而使零件成本大大降低。
2. 國(guó)內(nèi)外同類設(shè)計(jì)（或同類研究）的概況綜述
利用切削加工方法加工十字軸類零件，生產(chǎn)工序多，效率低，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，并且切削加工會(huì)破壞零件的金屬流線結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)大多采用熱模鍛方式成形十字軸類零件，加熱時(shí)產(chǎn)生氧化、脫碳等缺陷，必然會(huì)造成能源的浪費(fèi)，并且后續(xù)的機(jī)加工不但浪費(fèi)大量材料，產(chǎn)品的內(nèi)在和外觀質(zhì)量并不理想。
采用閉式無(wú)飛邊擠壓工藝生產(chǎn)十字軸，鍛件無(wú)飛邊，可顯著降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率：
（1）不僅能節(jié)省飛邊的金屬消耗，還能大大減小或消除敷料，可以節(jié)約材料30﹪；由于鍛件精化減少了切削加工量，電力消耗可降低30﹪；
�。�2）鍛件質(zhì)量顯著提高，十字軸正交性好、組織致密、流線分布合理、纖維不被切斷，扭轉(zhuǎn)疲勞壽命指標(biāo)平均提高2~3倍；
（3）由于一次性擠壓成型，生產(chǎn)率提高25%.
數(shù)值模擬技術(shù)是CAE的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可以在昂貴費(fèi)時(shí)的`模具或附具制造之前，在計(jì)算機(jī)中對(duì)工藝的全過(guò)程進(jìn)行分析，不僅可以通過(guò)圖形、數(shù)據(jù)等方法直觀地得到諸如溫度、應(yīng)力、載荷等各種信息，而且可預(yù)測(cè)存在的缺陷；通過(guò)工藝參數(shù)對(duì)不同方案的對(duì)比中總結(jié)出規(guī)律，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工藝的優(yōu)化。數(shù)值模擬技術(shù)在保證工件質(zhì)量、減少材料消耗、提高生產(chǎn)效率、縮短試制周期等方面顯示出無(wú)可比擬的優(yōu)越性。
目前，用于體積成形工藝模擬的商業(yè)軟件已有“Deform”、“Autoforge”等軟件打入中國(guó)市場(chǎng)。其中，DEFORM軟件是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無(wú)需試模就能預(yù)測(cè)工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的金屬流動(dòng)情況，是降低制造成本，縮短研發(fā)周期高效而實(shí)用的工具。二十多年來(lái)的工業(yè)實(shí)踐清楚地證明了基于有限元法DEFORM有著卓越的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，模擬引擎在大金屬流動(dòng)，行程載荷和產(chǎn)品缺陷預(yù)測(cè)等方面同實(shí)際生產(chǎn)相符保持著令人嘆為觀止的精度。
3. 課題設(shè)計(jì)（或研究）的內(nèi)容
1）完成十字軸徑向擠壓工藝分析，完成模具總裝圖及零件圖設(shè)計(jì)。
2）建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3）十字軸徑向擠壓成形過(guò)程數(shù)值模擬。
4）相關(guān)英文資料翻譯。
4. 設(shè)計(jì)（或研究）方法
1）完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析，繪制模具總裝圖及零件圖。
2）寫(xiě)畢業(yè)論文建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3）完成十字軸徑向擠壓成形過(guò)程數(shù)值模擬。
4）查閱20篇以上與課題相關(guān)的文獻(xiàn)。
5）完成12000字的論文。
6）翻譯10000個(gè)以上英文印刷符號(hào)。
5. 實(shí)施計(jì)劃
04-06周：文獻(xiàn)檢索，開(kāi)題報(bào)告。
07-10周：進(jìn)行工藝分析、繪制模具二維圖及模具三維模型設(shè)計(jì)。
11-13周：進(jìn)行數(shù)值模擬。
14-16周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文。
17周：進(jìn)行答辯。
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