喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,所見即所得,CAD圖紙均為高清圖可自行編輯,文檔WORD都可以自己編輯的哦,有疑問咨詢QQ:1064457796,,,【GC系列】僅為分類整理編號,與內容無關,請忽視
附表4
開題報告
課題名稱
摩托車輪轂液態(tài)模鍛液壓機液壓系統(tǒng)設計
課題來源
指導教師
職稱
學生姓名
學號
專業(yè)/班級
一、研究的背景、目的和意義
1、研究的背景
液態(tài)模鍛是一種少切削或無切削的精密成型新工藝,將液態(tài)金屬直接澆入金屬模內,然后以一定壓力作用其上使之成型,從而獲得所需毛坯或零件。此工藝具有產品質量優(yōu)良、節(jié)能、環(huán)保及價廉等優(yōu)點,是目前汽車、摩托車輪轂生產的主要技術方法。近幾年來,國內外對此工藝的研究和應用有新的突破和進展。
2、研究的目的
國外已應用多年,但國內應用廠家并不多,規(guī)格和數(shù)量也有限。目前的市場經濟促使更多的企業(yè)家關心和大膽采用新技術,使生產出來的金屬制品不僅質輕耐用,而且價格低廉,以擁有市場的競爭力。這就為液態(tài)模鍛的應用和發(fā)展提供了一個良好的外部環(huán)境,使它有機遇參加市場競爭,對某些采用鑄造工藝而難以滿足使用性能,采用鍛造工藝而又因形狀復雜,成形困難的特定產品,改用液態(tài)模鍛工藝可能是一種上策。
3、研究的意義
便于實現(xiàn)機械化、自動化、可大大減輕人的勞動強度,改善車間的生產環(huán)境。 液態(tài)模鍛技術作為一項材料成型工藝,已經廣泛地應用于航天、航空、軍工、民品等方面。就其液態(tài)模鍛技術發(fā)展現(xiàn)狀和應用結果來看,它無疑是一種極有用的先進工藝。可以預見,在未來的制造業(yè)發(fā)展中,液態(tài)模鍛作為一種有特色的先進制造技術將在制造業(yè)中占據(jù)重要的一席,因此具有很好的社會意義。液壓模鍛是模鍛和鑄鍛相結合的一種省力、節(jié)能、材料利用率高的先進工藝。液壓模鍛一般接近工件最終的加工尺寸,鑄造成本低,可制件復雜,產品的晶粒細密,組織均勻,力學性能好,成型精度高,因而為越來越多的國家的學者和廠家所接受和應用,因此我覺得液態(tài)模鍛具有一定的經濟意義。
二、國內外文獻綜述
1、液態(tài)模鍛的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢和應用
劉振偉,李湛偉在其文中液態(tài)模鍛技術發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[4]指出日本在液態(tài)模鍛技術發(fā)展方面,無論是產業(yè)規(guī)模、技術發(fā)展水平和應用上來說都走在世界的前列。在20世紀80年代,日本宇部公司就成功開發(fā)了HVSC 和VSC系列擠壓鑄造機,使液態(tài)模鍛工藝在日本及歐美得到迅速的發(fā)展。該公司的擠壓鑄造機不僅可以進行半固態(tài)擠壓鑄造,而且擠壓鑄造過程由計算機編程,并進行精確控制和重要工藝參數(shù)顯示,確保生產過程全自動進行。日本在液態(tài)模鍛技術發(fā)展方面,無論是產業(yè)規(guī)模、技術發(fā)展水平和應用上來說都是走在世界的前列。近年來日本開發(fā)生產的液態(tài)模鍛新產品主要有:日本宇部公司等用VSC630擠壓鑄造機為日本日產汽車公司和馬自達汽車公司生產了A356合金的重要受力件——汽車轉向節(jié),用HVSC800機生產了質量為2.7kg的A356合金的下杠桿,以及要求精確成型并要求耐磨、耐壓的汽車空調壓縮機渦旋盤,用VSC1800擠壓鑄造機生產了特大型件——汽車橫梁等。
歐美各國,由于其高品質壓鑄設備和鍛壓設備比較強,過去對液態(tài)模鍛的發(fā)展相對不夠重視,但近年來有明顯改變。大部分的壓鑄機生產廠家在普通臥式壓鑄機上推出液態(tài)模鍛新技術。例如瑞士布勒公司率先在臥式壓鑄機上實現(xiàn)擠壓鑄造。其特點是通過低速充型、 實時控制的方法,避免氣體的卷入。用加大內澆道和控制模具溫度等方法對液態(tài)金屬實施擠壓。與此同時,瑞士布勒公司又開發(fā)了新一代實時壓射控制機構,能對速度和最終壓力曲線進行編程,以適合壓鑄零件的幾何形狀,實時控制質量。
在我國,液態(tài)模鍛的技術理論水平及所開發(fā)產品的品種等方面,與一些先進國家水平是相當?shù)?。但是,我國擠壓鑄造的生產批量、鑄件的質量檔次與日、美等國還有相當?shù)牟罹?。其中最關鍵的是液態(tài)模鍛設備的差距。 國內從事液態(tài)模鍛的企業(yè)多半使用普通液壓機生產擠壓鑄件,其中設備的不穩(wěn)定性對擠壓鑄件質量影響比較大;由于擠壓鑄造模具一直處在較高溫度下工作,會造成擠壓鑄造機油溫升高,粘度降低,導致設備油路系統(tǒng)內漏,性能不穩(wěn)定。生產中往往還會造成一些假象,如壓力表上的壓力顯示正常,但實際壓力遠遠沒能達到規(guī)定要求。另外操作者憑經驗來控制某些參數(shù),這樣就很難保證制件質量的一致性。最終導致產品的廢品率很高,甚至造成成批不合格。
隨著科學技術的飛速發(fā)展,新的工藝、新的技術不斷涌現(xiàn),傳統(tǒng)的制造業(yè)正面臨著嚴重的挑戰(zhàn)。作為鑄、鍛結合的先進的液態(tài)模鍛技術,也要面對更多的技術要求和市場的激烈競爭,對此液態(tài)模鍛技術也相應的要繼續(xù)完善和發(fā)展。
陶海,趙曉舉,黃有成在其文中液態(tài)模鍛的應用和發(fā)展[5]指出有色金屬液鍛首先是在車輛發(fā)動機用的鋁合金活塞上。采用液鍛工藝生產的鋁合金活塞克服了鑄造活塞內部的疏松等缺陷,也克服了模鍛活塞所需的重型設備,且縮短了加工周期,提高了金屬材料利用率。因而,液鍛技術在有色金屬的生產中逐漸被應用。鋼質液鍛技術國外研究的比較早,在20世紀50年代便已有部分零件用于生產。對于鋼質零件液鍛工藝而言,因鋼質液鍛件的質量比砂型鑄件好,且內部組織致密,表面質量接近鍛件水平,并能獲得較好的經濟效益。就目前來說,鋼質液鍛零件限于一些較為簡單的金屬鑄型零件如螺母、輪盤、端蓋、法蘭盤等,這是因為鋼質液鍛的要求較有色金屬液鍛要高得多。
目前,影響我國液態(tài)模鍛發(fā)展的最大因素仍然是,液態(tài)模鍛設備性能滿足不了液態(tài)模鍛工藝的要求。由于我國尚未開發(fā)出適合液態(tài)模鍛工藝要求的專用或通用擠壓鑄造機,在一定程度上制約了液態(tài)模鍛技術的發(fā)展,影響先進工藝技術的實施。而現(xiàn)在國內工作的一百多臺液態(tài)模鍛設備中,近 80%的只是經改裝的通用油壓機,進口的先進設備只有十幾臺, 因而在生產效率,產品檔次有較大差距。另外,擠壓鑄件的生產成本也明顯高于壓鑄件。
發(fā)展我國液態(tài)模鍛產業(yè)的最關鍵問題是,應盡快開發(fā)和生產自己的高效、低價位擠壓鑄造機系列。由于國外的擠壓鑄造機都是有專利的,價格昂貴,大型的又不外賣,因此,我們的擠壓鑄造機開發(fā)還是應走我們自己的路。
液鍛技術是一項新的金屬成形工藝。但發(fā)展較快,已成功地用于汽車、摩托車制造業(yè)、航空及五金工具等行業(yè)。現(xiàn)階段,國內外學者除繼續(xù)推廣液鍛應用,深入研究液鍛機理,發(fā)展專用設備和定量澆注用具及模具材料和結構的研究外,對液鍛的力學成形理論、模具熱應力分析、強韌化材料機理、液鍛凝固速度的測試及液態(tài)模鍛縮孔的計算機模擬研究都做了研究,取得了一定的成效。
2、液態(tài)模鍛液壓機的研究開發(fā)與設計
李艷在其文中液態(tài)模鍛液壓機的研究開發(fā)與設計[2]指出液態(tài)模鍛液壓機采用四柱式
結構有本機器由主機及控制機構兩大部分組成如圖1。
圖1 液態(tài)模鍛液壓機的結構示意圖
1—充液系統(tǒng);2—鎖緊螺母;3—上橫梁;4—主液壓缸;5—調整螺母;6—滑塊;7—打料機構;8—立柱;9—滑塊控制機構;10—液壓站;11—按鈕站;12—工作臺;13—頂出液壓缸;14—頂出缸控制機構
主機由上梁、工作臺、滑塊、立柱、調整螺母、鎖緊螺母、打料機構、主缸、頂出缸等組成,機器精度由調整螺母及緊固于上梁上端的鎖緊螺母來調整,滑塊依靠四立柱導向上下運動有打料機構由打料桿、導套、彈簧等組成,打料桿打料后靠彈簧力自動復位,打料最大行程。
圖2 液壓系統(tǒng)原理圖
液壓系統(tǒng)原理圖如圖2所示,工作過程如下。
工作循環(huán)過程:主缸(滑塊)快速下行→主缸(滑塊)慢速下行加壓→主缸(滑塊)保壓延時→頂出缸頂出→頂出缸保壓延時→頂出缸釋壓→主缸釋壓回程→頂出缸頂出→取料餅→頂出缸退回→滑塊下降鉤扣下?!爻檀蛄?
機器的技術特點如下
(1)本機液壓系統(tǒng)采用國內先進的插裝閥集成控制系統(tǒng),電氣控制采用“PLC” 控制技術,對成形周期中的每個階段均能進行有程序的控制,可實現(xiàn)調整和半自動兩種操作方式。
(2)本機工作壓力、快下速度、滑塊行程 、頂出力、頂出速度和頂出行程均可根據(jù)工藝需要進行調整,并且主缸和頂出缸均具有保壓功能, 保壓時間可調,可確保制品質量,提高成品率。
(3)本機具有自動打料機構,頂出缸活塞桿防轉機構,獨立的油液冷卻過濾裝置,頂出活塞冷卻裝置。
(4)頂出缸采用10YCY14 -1B柱塞泵開泵保壓,保證了保壓精度,確保制件成形質量。
3、液壓系統(tǒng)故障診斷方法
范士娟,楊超在其文中液壓系統(tǒng)故障診斷方法綜述[11]指出液壓系統(tǒng)是機、電、液耦合的復雜系統(tǒng),其故障也是復雜的問題。在傳統(tǒng)診斷技術的基礎上,人們把液壓控制理論、信息理論和電子技術、傳感器技術以及識別技術等進行結合并應用于液壓系統(tǒng),形成了很多新的液壓故障診斷方法。作者將液壓系統(tǒng)故障診斷方法歸為三大類:主觀診斷法、基于數(shù)學模型與信息處理診斷法和智能診斷法。
(1) 主觀診斷法
主觀診斷法是設備維修部門普遍采用的方法,主要是依靠人的感官和簡單的診斷儀器,憑借領域專家的實踐經驗,判斷產生故障的部位和原因,并提出相應的排除方法。主觀診斷法主要包括感官診斷法、邏輯逼近分析法、參數(shù)測量比較法、方框圖分析法、魚刺圖分析法等。
(2) 基于數(shù)學模型與信息處理的診斷法
基于數(shù)學模型與信息處理的診斷法隨著診斷理論、傳感器技術的發(fā)展, 其它領域成熟的診斷方法也很快在液壓領域中得到應用,逐步形成了基于數(shù)學模型與信息處理的診斷法。這種診斷方法是用一定的數(shù)學手段描述系統(tǒng)某些可測量特征量在幅值、相位、頻率及相關性上與故障源之間的聯(lián)系,通過測量、分析/處理這些可測量特征量的信號,來判斷故障源所在?;跀?shù)學模型與信息處理的故障診斷方法通常有狀態(tài)估計方法、參數(shù)估計方法、時域分析法、頻域分析法、時頻域分析法、多傳感器信息融合法等。
(3)智能診斷法
液壓故障的多樣性、突發(fā)性、成因的復雜性和進行故障診斷所需要的知識對領域專家實踐經驗和診斷策略的依賴,使研制智能化的液壓故障診斷系統(tǒng)成為當前的趨勢。智能診斷技術在知識層次上實現(xiàn)了辨證邏輯與數(shù)理邏輯的集成、符號邏輯與數(shù)值處理的統(tǒng)一、推理過程與算法過程的統(tǒng)一、知識庫與數(shù)據(jù)庫的交互等功能,為構建智能化的液壓故障診斷系統(tǒng)提供了堅實的基礎。目前基于智能技術的故障診斷法主要有基于神經網絡的診斷法、 基于專家系統(tǒng)的診斷法、基于模糊邏輯的診斷法、基于故障樹分析的診斷法和基于實例推理的診斷法等。
(4)液壓系統(tǒng)故障診斷方法的綜合應用
任何一種診斷方法,不論多么先進,總存在一定的局限性;所以,在實際應用中,為了保證診斷結果的準確性,往往是通過綜合運用多種方法來對液壓系統(tǒng)的故障進行診斷。
4、結束語
液態(tài)模鍛液壓機是一種新型的鍛壓設備,具有很大的發(fā)展前途和廣泛的市場需求。該機質量穩(wěn)定,性能可靠,功能齊全,使用方便,深受廣大用戶的歡迎。隨著理論和應用研究的不斷完善和發(fā)展,液態(tài)模鍛技術在理論探索方面將會更加深入和完善,對有色金屬、高溫合金和復合材料成型將會起到越來越重要的作用。液態(tài)模鍛技術作為一項材料成型工藝,已經廣泛地應用于航天、航空、軍工、民品等方面。就其液態(tài)模鍛技術發(fā)展現(xiàn)狀和應用結果來看,它無疑是一種極有用的先進工藝??梢灶A見,在未來的制造業(yè)發(fā)展中,液態(tài)模鍛作為一種有特色的先進制造技術將在制造業(yè)中占據(jù)重要的一席。
液壓系統(tǒng)故障具有隱蔽性、復雜性、隨機性、模糊性及分散性等特點,盡管國內外學者對液壓系統(tǒng)故障診斷進行了深入廣泛的研究,但實際診斷過程中仍面臨許多問題。隨著相關學科的新技術、新理論的不斷引入和融合,結合傳統(tǒng)診斷方法,探索和發(fā)展更多的智能診斷 技術,液壓系統(tǒng)的故障診斷技術必將得到進一步完善和發(fā)展。將多種智能診斷方法相互融合,相互取長補短,并結合與多媒體技術、網絡技術、多傳感器信息融合技術、虛擬現(xiàn)實技術等技術,對液壓系統(tǒng)故障進行綜合評判和診斷,將是今后液壓系統(tǒng)故障診斷技術發(fā)展的趨勢。
三、研究的主要內容和擬采用的研究方法
1、主要內容
(1)液態(tài)模鍛液壓機總體方案設計
(2)液態(tài)模鍛液壓機液壓系統(tǒng)設計
2、研究方法
(1)明確系統(tǒng)設計要求
主機的用途、主要結構、總體布局;主機的工藝流程或工作循環(huán);液壓執(zhí)行元件的負載和運動速度的大小及其范圍;液壓執(zhí)行元件的動作順序或互鎖要求,各動作的同步要求及同步精度;對液壓系統(tǒng)工作性能、工作效率、自動化程度等方面的要求;液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件;其他方面的要求 。
(2) 分析系統(tǒng)工況,確定系統(tǒng)的主要參數(shù)
分析系統(tǒng)工況,確定主要參數(shù)。
(3)制定基本方案,擬定液壓系統(tǒng)原理圖
確定系統(tǒng)類型,選擇液壓回路和集成液壓系統(tǒng)。
(4) 選擇液壓元件
液壓泵的選擇;閥類元件的選擇;油管;油箱。
(5)液壓系統(tǒng)的性能驗算
回路液壓損失驗算;發(fā)熱溫升驗算;沖擊消振驗算;動態(tài)性能驗算。
(6)繪制工件圖,編制技術文件。
四、研究進度安排
第1—2周(2月29日—3月14日) 上交開題報告,組織開題答辯;
第3周(3月15日—3月21日) 明確系統(tǒng)設計要求;
第4周(3月22日—3月28日) 分析系統(tǒng)工況,確定系統(tǒng)的主要參數(shù);
第5—6周(3月29日—4月11日) 制定基本方案,擬定液壓系統(tǒng)原理圖;
第7周(4月12日—4月18日) 選擇液壓元件;
第8周(4月19日—4月25日) 液壓系統(tǒng)的性能驗算;
第9周(4月26日—5月2日) 中期檢查,填寫中期檢查表;
第10-11周(5月3日—5月16日) 繪制工件圖,編制技術文件
第12—13周(5月17日—5月26日) 完成畢業(yè)設計初稿;
第14周(5月27日—6月2日) 完成畢業(yè)設計終稿;
第15周(6月3日—6月8日) 指導老師和評閱老師評審論文。
五、主要參考文獻
[1] 張占領,張艷琴閻峰云,劉真.鎂鈦合金摩托車輪轂擠壓鑄造生產研究[J].熱加工工藝,2007,13:92~94.
[2] 李艷.液態(tài)模鍛液壓機的研究開發(fā)與設計[J].機床與液壓,2002,06:160~162.
[3] 徐紹勇,龍思遠,廖慧敏.壓鑄鎂合金摩托車輪轂缺陷分析及工藝改進措施[J].熱加工工藝,2010,21:187~189.
[4] 劉振偉,李湛偉.液態(tài)模鍛技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].金屬材料與冶金工程,2008,05:52~55.
[5] 陶海,趙曉舉,黃有成.液態(tài)模鍛的應用和發(fā)展[J].四川有色金屬,2002,04:4~6.
[6] 宋玉泉,劉助柏.液態(tài)模鍛力學成形理論的確立及其評價[J].塑性工程學報,1997,03:5~9.
[7] 蔣鵬,賀小毛.近期國內液態(tài)模鍛技術的一些研究進展[J].模具技術,1999,03:49~54.
[8] 周大雋,宋玉泉.液態(tài)模鍛技術的應用及新發(fā)展[J].鍛壓技術,1993,05:18~23.
[9] 高俊峰.我國快鍛液壓機的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].鍛壓技術,2008,06:1~5.
[10] 鄭文達,權曉惠,李俊輝.鍛造液壓機的現(xiàn)狀及其展望[J].重型機械,2012,03:2~10.
[11] 范士娟,楊超.液壓系統(tǒng)故障診斷方法綜述[J].機床與液壓,2009,05:188~194.
[12] 鄭文達,權曉惠,李俊輝.鍛造液壓機的現(xiàn)狀及其展望[J].重型機械,2012,03:2~10.
[13] 趙長財,楊盛福,劉培培.大型模鍛液壓機平衡系統(tǒng)原理及其理論研究[J].機械工程學報,2012,10:82~89.
[14] F. Yin,G.X. Wang,S.Z. Hong,Z.P. Zeng.Technological study of liquid die forging for the aluminum alloy connecting rod of an air compressor[J].Journal of Materials Processing Tech.,2003,1391.
[15] F. Wu,S. T. Li,G. A. Zhang,F(xiàn). Jiang.Microstructural evolution and mechanical properties of hypereutectic Al-Si alloy processed by liquid die forging[J].Bulletin of Materials Science,2014,375..
指導教師意見:
指導教師簽字: 年 月 日
院(部)領導審核意見:
學院負責人簽字:
學院蓋章:
年 月 日
課題來源:1.科 (教) 研項目;2.實驗;3.生產實習;4.工程實踐;5.社會調查;6.其它