畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題 目: 機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)設(shè)計(jì) 系: 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 年 4 月 21 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開(kāi) 題 報(bào) 告1.文獻(xiàn)綜述:結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,每人撰寫 2500 字以上的文獻(xiàn)綜述,文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。文 獻(xiàn) 綜 述0 引言我國(guó)金屬制品行業(yè)自建國(guó)以來(lái)有了很大的發(fā)展在金屬制品拉拔行業(yè)中,拉絲模是非常重要的易耗工具,該工具經(jīng)歷了鑄鐵絲扳,合金鋼模、鉆石模、硬質(zhì)合金模、聚晶模等發(fā)展階段。硬質(zhì)合金于1923年由德國(guó)人發(fā)明,1927年試用,1940年廣泛始用于拉絲行業(yè),促進(jìn)了金屬制品行業(yè)的發(fā)展,特別對(duì)鋼絲行業(yè)的生產(chǎn)起了重要的作用。五十年代我國(guó)發(fā)展了自己的硬質(zhì)合金工業(yè),硬質(zhì)合金拉絲模的使用也逐步地普及開(kāi)來(lái),同時(shí)一些大型企業(yè)從蘇聯(lián)引進(jìn)了當(dāng)時(shí)比較先進(jìn)的硬質(zhì)合金工業(yè)生產(chǎn)成套設(shè)備,制造工藝和模具孔型設(shè)計(jì)理論,在那時(shí)對(duì)我國(guó)拉絲模制品行業(yè)的發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用,當(dāng)時(shí)我國(guó)模具利造業(yè)發(fā)展也很快。八十年代以來(lái),拉絲模在國(guó)際上有了新的發(fā)展。無(wú)論是理論上,還是制造工藝方面,以及拉絲模具使用方面都發(fā)生了大的變革。一些原來(lái)被認(rèn)為正確的理論和觀點(diǎn),如四十年代由美國(guó)的機(jī)械工程師設(shè)計(jì)出拉絲模。R 型系列孔塑,已不適應(yīng)當(dāng)今的高速拉拔生產(chǎn)的要求。而在拋光機(jī)方面,機(jī)械拋光是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的拋光方法,其正確的工藝和操作方法是在保證獲得優(yōu)質(zhì)的型材和其他條件的情況下具有最高的拋光速率。選擇可靠性高的試樣拋光機(jī),可以提高制樣效率和質(zhì)量,減少試樣廢品率,從而降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,獲得樣品質(zhì)量的高度一致性。1 國(guó)內(nèi)外拉絲模拋光機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展目前我國(guó)拉絲模鑲套水平相當(dāng)?shù)停覈?guó)拉絲模坯經(jīng)燒結(jié)后,模坯外徑公差標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0.6~3.0ram。如果不進(jìn)行外圓磨削,在裝鑲外套時(shí),過(guò)盈量就難滿足要求,嚴(yán)重影響鑲套質(zhì)量,不是上口崩裂,就是下部與外套結(jié)合不緊密,這是拉拔時(shí)導(dǎo)致模具破裂舶重要原因。目前鑲套工藝有冷鑲和熱鑲兩種。模坯模套楹糙度很差,模套規(guī)格也沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).裝套壓力、裝套過(guò)盈量等都不十分考究,一些制模專業(yè)廠家,尤其是一些小廠及個(gè)體戶,模套材質(zhì)復(fù)雜,有用 45 號(hào)鋼,也有用別種鋼;模套有用電爐加熱,也有用煤爐加熱{拉模芯坯沒(méi)有預(yù)熱;有用各類壓機(jī)的,也有用大錘貫頂?shù)?,?shí)是一種落后的原始操作。加熱溫度高或時(shí)間長(zhǎng),模坯壓下去,使模套內(nèi)孔變形或把硬質(zhì)臺(tái)盒 第 n 卷化鐵皮壓墊在模套內(nèi)孔的四壁及底部,造成補(bǔ)強(qiáng)失效,導(dǎo)致拉絲模破裂。根據(jù)解剖國(guó)外模得知,國(guó)外模套材質(zhì)采用 20Mn 低合金鋼,同時(shí)模套內(nèi)孔粗糙度在 0.80;加熱溫度較低,內(nèi)孔壁僅僅是一種烤蘭色,絕無(wú)氧化鐵皮。據(jù)說(shuō),當(dāng)前國(guó)外有散熱片式拉絲模,即在拉絲模外有多個(gè)同心環(huán)狀槽溝,形成環(huán)狀散熱片,擴(kuò)大了外套面積,增強(qiáng)了散熱冷卻能力,同時(shí)外套還保留了足夠厚的套皮,以起到外套的補(bǔ)強(qiáng)作用,這種設(shè)計(jì)考慮了冷卻效果,又顧及了補(bǔ)強(qiáng)作用,但給模套制作帶來(lái)了困難。研磨工藝是拉絲模深度加工成型的重要工序,我國(guó)制模廠家基本相同,分三個(gè)步驟粗磨,細(xì)密(精磨),拋光,其加工方法基本相似,但使用的磨料不一。粗磨主要是將模坯各部角度尺寸大致磨好.一般使用碳化硼(240 號(hào))或用涂在瞻棒上的金剛砂研磨,有些廠家采用電解擴(kuò)孔研磨。對(duì)于機(jī)械研睹,應(yīng)注意磨料粒度、磨針質(zhì)量等。目前國(guó)外采用高速拉絲模研磨機(jī),一般都采用在金屬磨針表面鍍上金剛石,如西德 Bremer plate 拉絲模制造廠僅 l5 人的工廠每天生產(chǎn)各種規(guī)格的拉絲模 15000 只,其生產(chǎn)效率為我國(guó)專業(yè)制模效率的 360 倍以上他們用的是 5000~ 10000 轉(zhuǎn)/分的手提式研磨機(jī)(機(jī)重小于 0.5kg),他們用的磨針是規(guī)范化,模針直徑不一,長(zhǎng)度相同,針尖角度標(biāo)準(zhǔn)化,工作錐角分別為 8~20。,進(jìn)出口角分別為 60。、75。、90。等,一般規(guī)定每制作 4~5 只拉絲模更換一根針,這樣以確保各類錐角的正確尺寸,又如拋光一個(gè)模子,只需 0.5 分鐘左右。國(guó)外幾乎不采用電懈法研磨,主要是這種方法不經(jīng)濟(jì),造成浪費(fèi),同時(shí)此法是采用陽(yáng)極溶介法將硬質(zhì)合金中粘結(jié)劑鈷溶解,破壞了鈷的粘結(jié)作用,使碳化物顆粒脫落,達(dá)到磨削目的。我國(guó)有一些制模廠家希望使用不同的電解錐子,經(jīng)電解磨削后直接生產(chǎn)成品模,想除去機(jī)械研磨工序。盡管采用不同電解液配方,調(diào)整電解時(shí)的電壓、電流,能達(dá)到較高的表面精度。但決不能直接用于拉絲。因?yàn)?,?jīng)電解后,硬質(zhì)合金表面形成微裂紋,又由于合金中的鈷被電解液浸蝕,形成凸凹不平,失去對(duì)表面碳化鎢粘結(jié)作用,形成表面疏拾層.通過(guò)電子顯微鏡的觀測(cè),證實(shí)了這一點(diǎn)。所以電解磨削后的模具必須進(jìn)行機(jī)械研磨。為提高研磨效率,當(dāng)今有些國(guó)家都采用超聲波研磨機(jī)和風(fēng)動(dòng)高速研磨機(jī)2 拉絲模的分類3 機(jī)械式拋光機(jī)的工作原理以DGN多功能電動(dòng)研磨拋光機(jī)中DGN-TW調(diào)頻調(diào)幅往復(fù)式研磨器為側(cè)進(jìn)行分析.DGN-TW的性能指標(biāo)為:一 最大振幅Amax =l2ram最高頻率fmax =267Hz: 由于其研磨頭的運(yùn)動(dòng)屬諧振動(dòng),位移為·DGN—Tw的研唐頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線速度為20m/s,即手工研磨速度的3o倍左右,所以大大提高了工作效率。2.把式(2)對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù),即得加速度將式(I)代人式(8)得a= 如不考慮a的方向, 只考慮其大小, 則|A|=根據(jù)式(1) :因?yàn)閍min=Amax所以|amax|=Amax. W2=i2× (2 x 267)2≈ 33738.3(m,s )由于DGN— TW 的研磨頭運(yùn)動(dòng)加速度如此之高.因此研磨頭帶動(dòng)磨具和磨料對(duì)于披研磨表面產(chǎn)生強(qiáng)烈暫作用。其作用主要有3個(gè)方面。1.打擊作用研鏖頭的振動(dòng)力為F垂直分力為F,F(xiàn),=m ·a, m-- 振動(dòng)部件質(zhì)量由于F,曲作用使被研表面受到高顫打擊作用,致使 波峰” 破碎。2. 碾壓作用由于磨科的硬度大大高于被研模具材料的硬度,因此磨??蓪⑾鄳?yīng)大小的 波峰”碾碎,壓平。3.切削作用在碾壓的同時(shí) 磨粒的刃部將更小的“波峰”切掉(見(jiàn)圖1)。(圖1)旋轉(zhuǎn)式研磨頭的工作原理是依靠研磨頭高速旋轉(zhuǎn)(其殘速度可達(dá)2~m/s)帶動(dòng)磨具,磨料對(duì)教研唐表面進(jìn)行切削、碾壓 致使散觀波峰逐漸消失, 從而達(dá)到降低模具工作部分表面的粗糙度的目的。4 機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與工作原理1. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1- 異步電動(dòng)機(jī) 2-帶傳動(dòng) 3-工件定位板 4-工件 5 拋光絲夾頭 6-導(dǎo)軌7-往復(fù)架 8-直流調(diào)速電動(dòng)機(jī) 9-帶傳動(dòng) 10-曲柄 11-連桿2.工作原理以上的拉絲模的回轉(zhuǎn)速度為 850r/min,拋光絲的往復(fù)移動(dòng)速度 100—1000m/min,拉絲模的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)異步電動(dòng)機(jī)和一級(jí)平帶傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳動(dòng)比按電動(dòng)機(jī)速度與拉絲模回轉(zhuǎn)速度的比值選擇,拋光絲的往復(fù)移動(dòng)通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和帶傳動(dòng)的串連來(lái)實(shí)現(xiàn)的,選擇直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速。參考文獻(xiàn)[1] 張春林 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì) 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告2.開(kāi)題報(bào)告:一、課題的目的與意義;二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望;三、課題主要內(nèi)容和要求;四、研究方法、步驟和措施開(kāi) 題 報(bào) 告一、課題的目的與意義機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)是實(shí)用新型涉及一種拋光機(jī)。它包括機(jī)架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)桿、設(shè)置在導(dǎo)桿上的支架、拋光帶;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接在電機(jī)軸上的偏心輪、鉸接在偏心輪偏心軸上的曲柄;曲柄的另一端與導(dǎo)桿的一端鉸連接;導(dǎo)桿通過(guò)一對(duì)同軸設(shè)置的導(dǎo)套連接在機(jī)架上;在導(dǎo)桿中部橫向連接有支架,拋光帶穿越拉絲模??走B接在支架上。本實(shí)用新型用機(jī)械傳動(dòng)代替手工操作,通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng);通過(guò)連接在導(dǎo)桿上相對(duì)于模孔做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的拋光帶,實(shí)現(xiàn)了對(duì)??椎膾伖饧庸?。大大節(jié)約了加工時(shí)間、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了拋光質(zhì)量、節(jié)約了研磨材料。我國(guó)拉絲模制造工業(yè)從八十年代起,發(fā)展較快,但總的來(lái)說(shuō)與國(guó)外還有不小的差距,我國(guó)制模工業(yè)還比較落后,加強(qiáng)制模管理,提高拉絲模質(zhì)量水平,推動(dòng)制模工藝技術(shù)的進(jìn)步,是當(dāng)前的重要課題。本課題拉絲模拋光機(jī)設(shè)計(jì)就是著眼于用新型涉及一種對(duì)拉絲模具進(jìn)行拋光加工的拉絲模具高速拋光機(jī)其特點(diǎn)是拉絲模具放置定位腔是一個(gè)由旋轉(zhuǎn)端蓋和旋轉(zhuǎn)體構(gòu)成的圓錐形空腔,改進(jìn)后的拉絲模具定位腔具有通用性,電機(jī)激磁控制電路設(shè)置了激磁可調(diào)開(kāi)關(guān),在定時(shí)控制線路和振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)速度控制線路之間設(shè)置了一個(gè)啟動(dòng)保護(hù)電路,經(jīng)過(guò)如此改進(jìn)后的拉絲模具高速線拋光機(jī)往復(fù)振動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)拋光,改造簡(jiǎn)單,安全可靠。且大大的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力。制訂與國(guó)外等同的拉絲模產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),所以必須搞專業(yè)化管理,目前國(guó)內(nèi)有必要成立專門的機(jī)構(gòu),以進(jìn)一步加強(qiáng)拉絲模拋光機(jī)制造管理。機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)是自己制模,并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)拋光,太大地減少了拉絲廠輔助部門的人員和資金占用,提高了經(jīng)濟(jì)效益。二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望我國(guó)拉絲模制造工業(yè)從八十年代起,發(fā)展較快,但總的來(lái)說(shuō)與國(guó)外還有不小的差距,我國(guó)制模工業(yè)還比較落后,加強(qiáng)制模管理,提高拉絲模質(zhì)量水平,推動(dòng)制模工藝技術(shù)的進(jìn)步,是當(dāng)前的重要課題。八十年代以來(lái),我國(guó)金屬線材加工行業(yè)有好幾十個(gè)廠家,先后引進(jìn)了上百臺(tái)高速拉紱設(shè)備,在使用過(guò)程中,由于種種原因,普遍未達(dá)到設(shè)計(jì)水平,其中拉絲模的質(zhì)量是關(guān)鍵,因此改進(jìn)和提高我國(guó)拉絲模的制造工藝技術(shù)水平已成為刻不容緩的重要任務(wù)。從長(zhǎng)計(jì)議,應(yīng)當(dāng)由中國(guó)模協(xié)牽頭,以拉絲模專業(yè)委員會(huì)為主成立專門的管理機(jī)構(gòu),專業(yè)的研究機(jī)構(gòu),加強(qiáng)對(duì)制模業(yè)的領(lǐng)導(dǎo),采取有力手段,推進(jìn)優(yōu)勝劣汰的進(jìn)程,同時(shí),要大力采用符合國(guó)際要求的拉絲模先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備,改變檢測(cè)設(shè)備不配套、不完善、不規(guī)范的現(xiàn)狀。目前,國(guó)內(nèi)無(wú)一個(gè)統(tǒng)一的拉絲模產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),必須按《質(zhì)量管理和質(zhì)量保證》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),全面推行貫徹IsO9000,按照國(guó)際制模標(biāo)準(zhǔn)制訂與國(guó)外等同的拉絲模產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。所以必須搞專業(yè)化管理,目前國(guó)內(nèi)有必要成立專門的機(jī)構(gòu),以進(jìn)一步加強(qiáng)拉絲模制造管理。在西德、意太利、日本、美國(guó)等工業(yè)先進(jìn)國(guó)家,拉絲廠都不自己制模,甚至修模都請(qǐng)專業(yè)制模廠家加工,太大地減少了拉絲廠輔助部門的人員和資金占用,提高了經(jīng)濟(jì)效益。而縱觀國(guó)內(nèi)外拋光機(jī)的狀況,國(guó)內(nèi)研發(fā)的拋光機(jī)在性能和外觀等方面還存在一定差距。例如,國(guó)內(nèi)研制的拋光機(jī)多數(shù)機(jī)型的拋光盤為單盤或雙盤,有水龍頭,但冷卻條件差。而國(guó)外研制的全自動(dòng)拋光機(jī),能夠自動(dòng)控制冷卻液的流量,整個(gè)操作過(guò)程采用全自動(dòng)化模式,節(jié)省了人工并有效地提高了研究效率與質(zhì)量。所以,當(dāng)前的發(fā)展是趨向全自動(dòng)化的,如果在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上加以相結(jié)合,就更能提高技術(shù)質(zhì)量。拉絲工業(yè)向大盤重、高速化發(fā)展,直線型拉絲模的優(yōu)勢(shì)日漸被認(rèn)識(shí),當(dāng)今企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)集中表現(xiàn)在產(chǎn)品款式、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期及產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模。機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)作為工作母機(jī), 在企業(yè)未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中將發(fā)揮關(guān)鍵的作用, 并將成為本世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的主導(dǎo)。為了使高速加機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)的高生產(chǎn)效率, 近幾年來(lái), 包括拉絲模具的改造,自動(dòng)拋光不斷涌現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)機(jī)械式拉絲模拋光, 是提高生產(chǎn)力,減少工序,從而提高經(jīng)濟(jì)效益。所以發(fā)展應(yīng)用的前景廣闊。三、課題主要內(nèi)容和要求1、主要內(nèi)容本課題研究的是機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)設(shè)計(jì),按導(dǎo)師要求完成開(kāi)題報(bào)告、機(jī)械部件的總裝圖和部分的零部件圖和說(shuō)明書等。在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作中,應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能,分析與解決問(wèn)題。通過(guò)學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐,使得理論認(rèn)識(shí)深化、知識(shí)領(lǐng)域擴(kuò)展、專業(yè)技能延伸。要求方案可行、結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,并滿足給定的設(shè)計(jì)技術(shù)條件。據(jù)數(shù)機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)設(shè)計(jì)的主要要點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、重復(fù)定位精度和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面2、任務(wù)要求(1)總體方案設(shè)計(jì)(2)主要技術(shù)參數(shù)確定(3)主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(4)主要零部件設(shè)計(jì)(5)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3、設(shè)計(jì)基本要求(1)查閱資料(2)說(shuō)明書論文不少于 1.5 萬(wàn)字(3)撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(4)獨(dú)立完成(5)參加畢業(yè)答辯四、研究方法、步驟和措施1、課題研究方法依據(jù)課題任務(wù)書的要求,收集相關(guān)資料并加工、整理和正確使用工具書;掌握有關(guān)程序的設(shè)計(jì)、分析問(wèn)題的方法、設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制;具有分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,有嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng);在設(shè)計(jì)中,應(yīng)能樹(shù)立正確的整體思路和各學(xué)科間的聯(lián)系,把有關(guān)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。2、課題研究步驟(1)熟悉設(shè)計(jì)的課題,查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料,編寫開(kāi)題報(bào)告;(2)畢業(yè)實(shí)習(xí)、進(jìn)行有關(guān)課題問(wèn)題的調(diào)研;(3)擬定設(shè)計(jì)的總體方案并進(jìn)行力學(xué)分析;(4)繪制總裝配圖;(5)繪制相關(guān)的零部件圖;(6)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書;3、課題研究的措施(1)研究機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)的構(gòu)造,了解其工作原理和特點(diǎn)。(2)研究機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)拉絲、拋光部分,選擇最佳設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。(3)研究機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)的受力情況,根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)其主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度計(jì)算。(4)根據(jù)設(shè)計(jì)要求及計(jì)算結(jié)果,繪制機(jī)械式拉絲模拋光機(jī)的總裝配圖及其主要零件圖。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開(kāi) 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見(jiàn):1.對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ):2.對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)(論文)結(jié)果的預(yù)測(cè):指導(dǎo)教師: 年 月 日所在專業(yè)審查意見(jiàn):負(fù)責(zé)人: 年 月 日
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