裝配圖發(fā)動機飛輪殼加工工藝及其夾具設(shè)計,裝配,發(fā)動機,飛輪,加工,工藝,及其,夾具,設(shè)計 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 課題名稱 發(fā)動機飛輪殼加工工藝及其夾具設(shè)計 課題來源 生產(chǎn)實踐 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 T913-5 學(xué) 號 20090130510 學(xué)生姓名 陳立保 指導(dǎo)教師 完成日期 2013年2月27日-2013年3月10日 一、 課題來源、目的、意義 1．課題的來源 本課題將針對東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動廠制造車間實際的發(fā)動機飛輪殼加工工藝及其夾具設(shè)計。 2．本課題研究目的 本課題基于飛輪殼的汽車零部件產(chǎn)品的開發(fā)需要，對康明斯飛輪殼進(jìn)行了研究： （1）結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點，合理安排各道工序的加工余量，反推毛坯的各尺寸，以達(dá)到節(jié)約成本、提高加工效率的目的。 （2）分析零件結(jié)構(gòu)特點，合理安排各道工序的順序，在達(dá)到零件的精度要求的前提下，最大限度的減輕工人的勞動強度，節(jié)約成本、提高加工效率。 （3）如何根據(jù)工藝加工要求，設(shè)計一套工裝（刀具、夾具）。 3．本課題研究的意義 中國加入世貿(mào)組織以后，汽車零部件的進(jìn)口平均關(guān)稅將降到10%，配額將逐步減少，國產(chǎn)化率的鼓勵措施將取消，多年來一直受關(guān)稅和國產(chǎn)化雙重保護的國內(nèi)眾多汽車零部件企業(yè)將面臨巨大的挑戰(zhàn)。汽車零部件企業(yè)屬于傳統(tǒng)的大批大量生產(chǎn)類型企業(yè)，講究的是規(guī)模效益，但隨著市場競爭的不斷深化，顧客的需求不斷變化，其生產(chǎn)方式也在向著多品種、中小批量生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)化，汽車零部件企業(yè)要實現(xiàn)跨越性的發(fā)展，不僅需要在提高產(chǎn)品質(zhì)量、不遺余力地采用新工藝、新技術(shù)，不斷進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新等方面下功夫，還要不斷的更新觀念，優(yōu)化生產(chǎn)組織方式，積極主動地應(yīng)對市場不斷變化的需求，降低成本、提高效益，以保持在市場上的競爭優(yōu)勢。 全球采購在帶給我們挑戰(zhàn)的同時也帶來了機遇，國際上一些著名的汽車、發(fā)動機制造商紛紛把目光瞄向中國，他們需要在中國找到質(zhì)量好、成本低的產(chǎn)品，以實現(xiàn)他們的成本削減計劃，應(yīng)對挑戰(zhàn)。 以飛輪殼產(chǎn)品為例，從2003年開始，象康明斯、道依茨、卡特彼勒、水星等一些公司己經(jīng)開始在中國開始尋找供應(yīng)商，他們在中國都設(shè)有專門的辦事機構(gòu)負(fù)責(zé)供應(yīng)商的評價、培訓(xùn)。目前國內(nèi)生產(chǎn)飛輪殼的專業(yè)廠不是很多，甚至有些發(fā)動機廠自己生產(chǎn)飛輪殼，每家廠的產(chǎn)能都沒有超過30萬件/年。市場的分散就造成資源的分散，無法形成規(guī)模效益，也就沒法在裝備上、制造水平進(jìn)行投入，新工藝、新方法得不到應(yīng)用，所以產(chǎn)品質(zhì)量與上述公司的要求普遍有一定的距離。為此，誰能快速提升產(chǎn)能、水平、質(zhì)量，誰就能占領(lǐng)國際市場，形成良性循環(huán)。 對飛輪殼產(chǎn)品而言，在進(jìn)行新的工藝設(shè)計時，必須在遵循工藝設(shè)計的基本原則基礎(chǔ)上，充分借鑒國外的先進(jìn)工藝方法，運用高速加工技術(shù)、成組技術(shù)等先進(jìn)方法，認(rèn)識現(xiàn)有工藝中存在的工序分散、設(shè)備效率低、夾具多、非有效工時長、質(zhì)量靠工人個人技術(shù)保證等重要缺陷，通過對原有的方法進(jìn)行優(yōu)化，最終設(shè)計一套能消除夾緊變形，減少無效工時，高質(zhì)量、低成本的工藝方法。 工藝設(shè)計是工藝規(guī)劃的前提和基礎(chǔ)，是連接產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)制造的重要紐帶。產(chǎn)品的制造可以采用幾種工藝方案，零件加工也可以采用不同設(shè)備、不同的加工方法、不同的工藝方案。同樣一個產(chǎn)品，使用不同的工藝方法進(jìn)行加工，就會產(chǎn)生不同的質(zhì)量、不同的成本。所以，效率高、質(zhì)量好、成本低是衡量工藝設(shè)計好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。 二、 國內(nèi)外概況、預(yù)測和文獻(xiàn)綜述 在學(xué)校圖書館，網(wǎng)上和網(wǎng)上圖書庫上搜索關(guān)于發(fā)動機飛輪殼的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展，發(fā)現(xiàn)很少關(guān)于這方面的資料。據(jù)說，可能是因為這里面涉及到重要技術(shù)的問題，大部分都會被保密。但通過在網(wǎng)上查找的資料發(fā)現(xiàn)在發(fā)動機飛輪殼加工工藝方面有新的研究方法，比如柔性自動化技術(shù)在發(fā)動機飛輪殼工藝方面的應(yīng)用，通過對發(fā)動機飛輪殼的加工工藝特點的分析并結(jié)合工廠生產(chǎn)實際，對飛輪殼的加工工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，依據(jù)現(xiàn)代自動化制造系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計和運行原理對三種飛輪殼的機械加工柔性生產(chǎn)線進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計，規(guī)劃出了一條由六臺臥式加工中心組成的柔性生產(chǎn)線設(shè)計方案，整個柔性加工線設(shè)備利用率高、生產(chǎn)能力穩(wěn)定、可靠性好，解決了企業(yè)生產(chǎn)中的飛輪殼加工的瓶徑問題，適合創(chuàng)新公司未來發(fā)展的需要。 我國汽車工業(yè)早已成為國際大汽車制造商競爭的舞臺，新型車的開發(fā)速度越來越快，產(chǎn)品將以多品種，中小批量的生產(chǎn)規(guī)模為主。隨著中國加入WTO，中國的零部件加工企業(yè)將面臨嚴(yán)峻的“全球采購”競爭壓力。對于國內(nèi)歷史較老的零部件企業(yè)想要在新形勢下生存、參與市場競爭，必須應(yīng)用數(shù)控技術(shù)提高現(xiàn)有的工藝制造水平。在新產(chǎn)品加工工藝上的選擇，這些企業(yè)必須放棄由傳統(tǒng)的專用組合機、通用設(shè)備組成生產(chǎn)線的方案，采用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)：對飛輪等盤類零件采用數(shù)控機床，飛輪殼等殼類零件采用立式加工中心。 未來發(fā)展趨勢 由于考慮到成本經(jīng)濟性等情況，對飛輪殼產(chǎn)品而言，在進(jìn)行新的工藝設(shè)計時，必須在遵循工藝設(shè)計的基本原則基礎(chǔ)上，充分借鑒國外的先進(jìn)工藝方法，運用高速加工技術(shù)、成組技術(shù)等先進(jìn)方法，認(rèn)識現(xiàn)有工藝中存在的工序分散、設(shè)備效率低、夾具多、非有效工時長、質(zhì)量靠工人個人技術(shù)保證等重要缺陷，通過對原有的方法進(jìn)行優(yōu)化，最終設(shè)計一套能消除夾緊變形，減少無效工時，高質(zhì)量、低成本的工藝方法。 三、 系統(tǒng)設(shè)計方案及可行性分析 1． 系統(tǒng)設(shè)計方案 本課題的系統(tǒng)設(shè)計方案工藝設(shè)計及夾具設(shè)計。分析零件的工藝性 零件二維圖建三維模型 編寫設(shè)計說明書 設(shè)計夾具 制定加工工藝路線 查閱相關(guān)資料 圖1 發(fā)動機飛輪殼加工工藝及其夾具設(shè)計整體構(gòu)架圖 本課題研究整體構(gòu)架如下圖1所示： 2． 可行性分析 本課題重點解決發(fā)動機飛輪殼加工工藝及夾具設(shè)計問題，研究技術(shù)路線包括工藝設(shè)計及夾具設(shè)計部分兩個部分：其中分析的重點是加工工藝路線的確定，其次是夾具部分的設(shè)計： 查閱與盤類相關(guān)的加工工藝 借鑒法蘭盤加工工藝 飛輪殼加工工藝部分 圖2 飛輪殼加工工藝方案過程圖 結(jié)合生產(chǎn)類型和當(dāng)前的制造發(fā)展水平，確定出最佳工藝方案 制定出兩個或多個加工工藝方案 1）具體過程如下圖2所示： 研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù) 繪制夾具總圖 確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制出草圖 圖3 飛輪殼夾具設(shè)計路線圖 2）盤類零件夾具設(shè)計的具體路線如下圖3所示： 繪制夾具零件圖 四、預(yù)計達(dá)到的要求及預(yù)計的關(guān)鍵技術(shù) 1.預(yù)計需達(dá)到要求、技術(shù)指標(biāo) 本課題預(yù)期成果實現(xiàn)對發(fā)動機飛輪殼進(jìn)行工藝設(shè)計和夾具設(shè)計，在熟悉圖紙的情況下利用UG進(jìn)行三維實體建模（主要用到一些特征，如拉伸、孔等等），對繪制的三維圖，將其導(dǎo)入二維界面生成零件的二維圖紙，然后進(jìn)行飛輪殼的加工工藝分析，工藝設(shè)計與生產(chǎn)綱領(lǐng)相匹配，以適應(yīng)實際生產(chǎn)需要。另外，鑄件需要進(jìn)行人工時效處理，端面的粗糙度要達(dá)到Ra6.3，端面平面度為0.12。 2.預(yù)計的關(guān)鍵技術(shù) 1）金屬材料熱處理技術(shù)：采用熱處理，能提高材料的切屑性能，提高加工效率。對加工前進(jìn)行熱處理，利于工件的切削；加工后會殘余應(yīng)力出現(xiàn)，需要熱處理才能達(dá)到圖紙上所要求的精度。 2）機械制造技術(shù)：這門技術(shù)包含的內(nèi)容很多，主要是金屬切屑原理與刀具、機床夾具原理與設(shè)計、工程設(shè)計等等。在這些我們所學(xué)的基礎(chǔ)上合理的運用這些知識點，進(jìn)行飛輪殼的工藝設(shè)計及夾具的設(shè)計。 3）有限元分析：對所設(shè)計的夾具夾緊工件后的變形情況的分析，最終確定出理想的夾緊力。 五、課題研究進(jìn)展計劃 通過以下各段時間分配的任務(wù)，完成每一次的任務(wù)，并配合老師的指導(dǎo)工作，進(jìn)行如實的修改和完善，最終完成畢業(yè)設(shè)計的所有任務(wù)。 畢業(yè)設(shè)計具體進(jìn)度安排見表1 表1 畢業(yè)設(shè)計具體進(jìn)度安排表 序號 畢業(yè)設(shè)計各階段內(nèi)容 日 期 1 明確設(shè)計任務(wù)、查閱收集相關(guān)資料、調(diào)研、實習(xí)。 1.14~2.28 2 編寫、修改、上交畢業(yè)設(shè)計開題報告。（3000字以上） 3.1~3.11 3 翻譯、上交英文技術(shù)資料。（3000字以上） 3.1~4.1 4 繪制汽車發(fā)動機飛輪殼零件圖，進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析 擬定汽車發(fā)動機飛輪殼機械加工方案。 3.1~3.10 5 選擇發(fā)動機飛輪殼毛坯制造方法，繪制毛坯圖。 3.11~3.15 6 制定發(fā)動機飛輪殼的加工工藝路線，繪制工藝路線流程圖。 3.16~4.15 7 編寫發(fā)動機飛輪殼機械加工工藝卡。 4.16~5.15 8 繪制發(fā)動機飛輪殼機床夾具總裝配圖及其主要零件圖。 5.16~5.22 9 編寫畢業(yè)設(shè)計說明書一份。（15000字） 整理、上交畢業(yè)設(shè)計全部資料。 5.23~5.26 10 總結(jié)，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計答辯。 5.27~6.2 六、現(xiàn)有的條件及設(shè)備 1.查閱與本課題相關(guān)的參考文獻(xiàn)，收集外文文獻(xiàn)可在圖書館數(shù)據(jù)庫內(nèi)查閱國外數(shù)據(jù)庫以及中國知網(wǎng)等等 2.利用計算機軟件UG進(jìn)行三維建模，建好后再導(dǎo)成二維圖，放在AutoCAD環(huán)境下進(jìn)行修改和完成。 3.選擇機床和刀具時，需要有關(guān)機床和刀具有關(guān)的參數(shù)，還需要用到切削用量手冊，方便我們確定切削三要素等等 4.機床夾具設(shè)計時，需要參考有關(guān)的夾具設(shè)計手冊 5.箱體的年產(chǎn)量30000件，屬于大批量生產(chǎn)，工序相對比較集中；而所選擇的設(shè)備主要是組合機床或?qū)Ｓ脵C床、普通數(shù)控機床。 七、參考文獻(xiàn) [1] 盧秉恒 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） 北京：機械工業(yè)出版社，2007 [2]王選逵，孫鳳池.機械加工工藝手冊第2卷加工技術(shù)卷[M](第二版).北京：機械工業(yè)出版社，2006.12. [3]薛源順，劉福庫.機床夾具設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.11. [4]艾興，肖詩綱. 切削用量簡明手冊[M](第三版).北京：機械工業(yè)出版社 . [5]機床夾具設(shè)計手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社.1996.5. [6]機械制造工藝與機床夾具[M].北京：機械工業(yè)出版社 [7]機械制造工藝學(xué)(含機床夾具設(shè)計）[M].北京大學(xué)出版社，2008.11. [8]李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.7. [9] http://wenku.baidu.com/view/6d321aaa0029bd64783e2ced.html [10]http://www.doc88.com/p-990213606069.html 開 題 報 告 要 求 1、 開題報告必須在收集和閱讀有關(guān)資料，考查生產(chǎn)現(xiàn)場，參考類似產(chǎn)品，進(jìn)行分析、對比、論證的基礎(chǔ)上進(jìn)行撰寫。 2、 開題報告的內(nèi)容一般包括：課題的來源、目的、意義、國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展；進(jìn)行可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計方案；系統(tǒng)達(dá)到的功能要求、技術(shù)指標(biāo)；所應(yīng)用的新技術(shù)、新工藝、新裝置等及關(guān)鍵技術(shù)；系統(tǒng)研究的重點和難點；預(yù)測課題的經(jīng)濟效益和社會效益以及可能取得的成果等。 3、 開題報告不得少于3000漢字，并附有畢業(yè)設(shè)計計劃安排。 4、 開題報告要求在畢業(yè)設(shè)計前四周內(nèi)完成。 導(dǎo)師評語（應(yīng)根據(jù)“開題報告要求”，組織所指導(dǎo)的學(xué)生進(jìn)行交流，對學(xué)生開題報告的內(nèi)容、設(shè)計方案、應(yīng)用技術(shù)以及預(yù)測成果等進(jìn)行綜合評價。） 導(dǎo)師簽名： 200 年 月 日 - 8 -