泵体设计魂.doc
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1、 毕业设计(论文)开题报告题 目: 大柴6113机油泵壳体零件模具及 数控加工工艺 学 院: 机械工程学院 专 业: 机械设计及其自动化 学生姓名: 谭文凯 学 号:200602010226 指导老师: 关耀奇 2010年 3 月 29 日 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告大柴6113机油泵壳体零件模具及数控加工工艺0引言模具产业在很大程度上是衡量一个汽车制造商乃至一个国家汽车产业发展水平的标志。汽车生产中90%以上的零部件都要依赖模具成形,可以说汽车模具技术是汽车制造业重要的工艺基础,是与世界汽车制造行业竞争的根本条件。模具加工技术的发展就是数控加工技术的发展。数控加工由单纯型面加工发
2、展到全面数控加工;由模具加工发展到实型数控加工;由低速加工发展到高速高精度加工;由以人工操作按图加工发展到无图、少人或无人化加工。模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化及自动化的方向发展。目前,国际上高速切削加工技术主要应用于汽车工业和模具行业,尤其是在加工复杂曲面的领域,工件本身或刀具系统刚性要求较高的加工领域,显示了强大的功能。其高效、高质量为人们所推崇。汽车装备模具的发展对我国的机床行业提出更高的需求,如大型的伺服压力机、多连杆压力机、多工位压力机,以及模具制造所需的大型高速、多轴加工中心等,这些设备目前多数需进口,而且价格昂贵。因此也需要我国的机床行业创新。中国汽车工业的强势
3、发展已经为汽车模具描绘了美好的前景,接下来就要看模具行业的表现了1。 1我国模具工业的发展中国虽然在很早以前就制造模具和使用模具,但一直未形成产业。由于长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方,因此一直发展缓慢。改革开放以后,1984年成立了中国模具工业协会,1987年模具首次被列入机电产品目录,当时全国共有生产模具的厂点约6000家,总产值约30亿元。随着中国改革开放的日益深入,市场经济进程的加快,模具及其标准件、配套件作为产品,制造生产的企业大量出现,模具产业得到快速发展。1988年至1992年,国家委托中国模协和机械院在全国范围内组织了上百个模具企业和有关科研单位、大
4、专院校,共同对模具关键技术进行攻关,取得了丰硕成果。这些成果主要有:冲压模具的设计制造技术、塑料模具的设计制造技术、铸压模具的设计制造技术锻造模具的设计制造技术、模具表面处理技术、模具材料、模具计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术、模具标准件、模具加工关键设备、模具寿命研究等方面。由于这些成果的取得及推广应用,中国模具技术前进了一大步。“七五”后期与“八五”期间,国家为模具工业加大了投入,分批分期改造了一批具有特色专长的专业模具厂和模具标准件厂,引进了一大批模具加工关键设备及精密塑料模、级进模、精冲模等设计制造技术。这对提高中国模具技术及生产水平起到了推动作用。同时,许多大专院校开始设立
5、模具专业,由前联邦德国和日本援建及中国自己投资兴办的模具技术培训中心也陆续建立,模具技术发展及技术工人的培养开始步入轨道。20世纪90年代以来,中国在汽车行业的模具设计制造中开始采用CADCAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范点,由华中理工大学作为技术依托单位,开发了汽车车身与覆盖件模具CAD/CAM软件系统,在模具和设计制造中得到了实际应用,取得显著效益。现在,吉林大学和湖南大学也成功地开发出了汽车覆盖件模具的CAD/CAE系统,并达到了较高水平,在生产中得到应用,收到良好效果。1994年,国家在上海交通大学建立了模具CAD国家工程研究中心,在郑州工学院建立了橡塑模
6、具国家工程研究中心,使中国模具CAD/CAE/CAM研究、开发和应用工作得到了进一步发展,新的成果不断出现。由于CAD/CAE/CAM的应用,特别是20世纪80年代开始中国许多模具制造厂从国外引进了许多软件,包括冲压模、级进模、塑料模、压铸模、橡胶模、玻璃模、挤压模等相应软件,使中国模具设计制造水平有很大提高,也产生了较大的经济技术和社会效益。但由于人才缺乏和基础工作较差,引进的软件未能很好应用及发挥其应有的效益现象普遍存在,这是今后应十分重视和有待解决的问题2。 2国外模具行业的发展态势高新技术在欧美模具企业得到广泛应用欧美许多模具企业的生产技术水平,在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的
7、设计与制造已成为快速制造优质模具的有力保证。1CADCAE CAM的广泛应用显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美。CADCAECAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面,已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段,目前3D设计已达到了70一89。PR0/E、UG等软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计同时可获得3D模型为NC编程和CAD,CAM的集成提供了保证。应用3D设计,还可以在设计时进行装配干涉的检查保证设计和工艺的合理性。数控机床的普遍应用,保证了模具零件的加工精度和质量。2为了缩短制模周期、提高市场竞争力普遍采用高速切削加工技术。高速切削是高切削速度、
8、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术,其加工效率比传统的切削工艺要高几倍。甚至十几倍。目前欧美模具企业在生产中广泛应用数控高速铣。三轴联动的比较多也有一些是五轴联动的,转数一般在15万。3万r,IIlin。采用高速铣削技术。可大大缩短制模时间。经高速铣削精加工后的模具型面。仅需略加抛光便可使用,节省了大量修磨、抛光的时间。欧美模具企业十分霞视技术进步和设备更新。设备折旧期限一般为4-5年。增加数控高速铣床。是模具企业设备投资的重点之一。3快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。由于市场竞争日益激烈产品更新换代不断加快,快速成型和快速制模技术应运而生。并迅速获得普遍应用。在欧洲模具展上。快
9、速成型技术和快速制模技术占据了十分突出的位置。模具企业中有不少是将快速成型技术和快速制模技术结合起来应用于模具制造,即利用快速原型技术制造产品零件的原型。再基于原型快速地制造出模具3。3模具的设计与制造技术3.1我国模具的设计技术的发展模具设计长期以来一直依靠人的经验和机械制图来完成,随着国民经济和生产技术的不断发展以及计算机设计技术的开发,模具设计有了新的方向。1CAD绘图技术CAD绘图技术的出现给模具设计带来了方便之门。CAD系统在模具设计中的广泛应用。现阶段使用最多的是PRO/E软件的应用,该软件易用性、高效率、实用性。2CAD/CAM/CAE的技术从20实际90年代开始发展的模具计算机
10、辅助工程分析技术现在也已有许多企业应用,一些工业发达模具企业应用CAD技术已从二维设计发展到三维设计,而且三维设计已达70%以上,它对缩短模具制造周期及提高模具质量有显著的作用。CAE软件的应用国外已较普遍,国内应用还比较少4。3.2我国模具的制造技术的发展当前模具制造的关键技术是数控机床高速切削技术、快速模具制造及快速成型技术、电加工技术、模具CAD/CAM/CAE技术、三坐标测量技术等。数控加工泛指在数控机床上对零件进行加工的工艺过程。数控加工技术是高效、准确实现数控加工要求的相关理论、方法实现的技术。主要涉及机械制造技术、计算机控制技术、传感器技术、信息处理技术、光机电液一体化技术,是自
11、动化、柔性化、敏捷化、数字化为一体的综合技术。数控加工技术是模具制造的关键技术,具有如下6个特点:1高精度控制数控加工的零件一般具有较高的精度要求,所以数控加工中要对数控机床的几何精度和数控机床的加工精度进行控制一般通过减少数控系统误差,提高数控机床的制造精度和稳定性控制数控机床的几何精度,采用闭环补偿控制技术提高数控加工精度。高精密控制的数控精加工精度已经进入亚微米级(0.1m),正在向纳米级的超精度加工(0.01m)发展。高精度是数控加工技术发展的目标。2高速切削高速切削是提高加工效率最有效的途径。高速切削有利于克服机床的振动,加速排屑,减少被加工件的热变形,减少机床主轴的切削力,提高工件
12、的加工精度和表面质量。高速加工后一般不需要精加工。实现高速切削除机床具有好的刚性和高速的主轴系统外,还要求数控系统具有高速运算、快速插补、超高速通信的工作能力。高速切削是数控机床发展的主要方向。3柔性化柔性是指数控机床适应加工对象的变化能力,同一机床和数控系统可以加工不同形状,不同结构的零件。为最大限度的实现数控加工的柔性化,实现多种加工用途,数控系统应该是一个开放式的系统,同时具有专用和通用的功能,可以存储处理用户的技术经验,通过重组和编辑形成专家系统。目前,单一数控系统的柔性自动化应用比较广泛,而单元柔性化和系统柔性化技术开发是数控系统的发展方向。4CNC-P一体化即CNC系统与加工过程作
13、为一个整体。通过机、电、光、声等综合控制,实现加工、测量一体化,加工、实时监测修正一体化,机床主体、数控系统设计一体化。5加工网络化应用FMS(柔性制造系统)和CIMS(计算机集成制造系统),建立多种通信协议,借助Internet平台配备网络接口,实现远程的监视与控制加工、远程的技术检测和技术诊断。建立网络化加工系统,可以形成“全球制造”,技术资源全球共享。6加工智能化CNC系统是高智能的计算机控制系统,使整个或局部加工过程具有自适应、自己诊断和自己调整的能力;自动化编程形成智能加工数据库控制加工过程;专家系统及多媒体人机接口使用户操作简单方便,降低对操作者的要求5。 3.3与国外模具的设计、
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