機械設計論文開題報告

2021-04-21 論文

　　開題報告包括綜述、關鍵技術、可行性分析和時間安排等四個方面。分享了機械設計論文的開題報告，一起來看看吧！

　　1. 設計（或研究）的依據與意義

　　十字軸是汽車萬向節上的重要零件，規格品種多，需求量大。目前，國內大多采用開式模鍛和胎模鍛工藝生產，其工藝過程為：制坯→模鍛→切邊。生產的鍛件飛邊大，鍛件加工余量和尺寸公差大，因而材料利用率低；而且工藝環節多，鍛件質量差，生產效率低。

　　相比之下，十字軸冷擠壓成形的具有以下優點：

　　1、提高勞動生產率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工制造機械零件，能使生產率大大提高。

　　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ITg---IT8級，表面粗糙度可達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行精磨。

　　3、提高零件的力學性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化，以及在零件內部形成合理的`纖維流線分布，使零件的強度高于原材料的強度。

　　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. 國內外同類設計（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，生產工序多，效率低，材料浪費嚴重，并且切削加工會破壞零件的金屬流線結構。目前國內大多采用熱模鍛方式成形十字軸類零件，加熱時產生氧化、脫碳等缺陷，必然會造成能源的浪費，并且后續的機加工不但浪費大量材料，產品的內在和外觀質量并不理想。

　　采用閉式無飛邊擠壓工藝生產十字軸，鍛件無飛邊，可顯著降低生產成本，提高產品質量和生產效率：

　　（1）不僅能節省飛邊的金屬消耗，還能大大減小或消除敷料，可以節約材料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，扭轉疲勞壽命指標平均提高2~3倍；（3）由于一次性擠壓成型，生產率提高25%.

　　數值模擬技術是CAE的關鍵技術。通過建立相應的數學模型，可以在昂貴費時的模具或附具制造之前，在計算機中對工藝的全過程進行分析，不僅可以通過圖形、數據等方法直觀地得到諸如溫度、應力、載荷等各種信息，而且可預測存在的缺陷；通過工藝參數對不同方案的對比中總結出規律，進而實現工藝的優化。數值模擬技術在保證工件質量、減少材料消耗、提高生產效率、縮短試制周期等方面顯示出無可比擬的優越性。

　　目前，用于體積成形工藝模擬的商業軟件已有“Deform”、“Autoforge”等軟件打入中國市場。其中，DEFORM軟件是一套基于有限元的工藝仿真系統，用于分析金屬成形及其相關工業的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無需試模就能預測工業實際生產中的金屬流動情況，是降低成本，縮短研發周期高效而實用的工具。二十多年來的工業實踐清楚地證明了基于有限元法DEFORM有著卓越的準確性和穩定性，模擬引擎在大金屬流動，行程載荷和產品缺陷預測等方面同實際生產相符保持著令人嘆為觀止的精度。

　　3. 課題設計（或研究）的內容

　　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計。

　　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程數值模擬。

　　4）相關英文資料翻譯。

　　4. 設計（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）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程數值模擬。

　　4）查閱20篇以上與課題相關的文獻。

　　5）完成12000字的論文。

　　6）翻譯10000個以上英文印刷符號。