裝配圖發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼加工工藝及其夾具設(shè)計(jì),裝配,發(fā)動(dòng)機(jī),飛輪,加工,工藝,及其,夾具,設(shè)計(jì) 湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 課題名稱(chēng) 發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 生產(chǎn)實(shí)踐 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) T913-5 學(xué) 號(hào) 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(lái)源、目的、意義 1．課題的來(lái)源 本課題將針對(duì)東風(fēng)汽車(chē)有限公司商用車(chē)發(fā)動(dòng)廠制造車(chē)間實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。 2．本課題研究目的 本課題基于飛輪殼的汽車(chē)零部件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)需要，對(duì)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(diǎn)，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(diǎn)，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(dòng)強(qiáng)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(jì)一套工裝（刀具、夾具）。 3．本課題研究的意義 中國(guó)加入世貿(mào)組織以后，汽車(chē)零部件的進(jìn)口平均關(guān)稅將降到10%，配額將逐步減少，國(guó)產(chǎn)化率的鼓勵(lì)措施將取消，多年來(lái)一直受關(guān)稅和國(guó)產(chǎn)化雙重保護(hù)的國(guó)內(nèi)眾多汽車(chē)零部件企業(yè)將面臨巨大的挑戰(zhàn)。汽車(chē)零部件企業(yè)屬于傳統(tǒng)的大批大量生產(chǎn)類(lèi)型企業(yè)，講究的是規(guī)模效益，但隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(chē)零部件企業(yè)要實(shí)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(dòng)地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)不斷變化的需求，降低成本、提高效益，以保持在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 全球采購(gòu)在帶給我們挑戰(zhàn)的同時(shí)也帶來(lái)了機(jī)遇，國(guó)際上一些著名的汽車(chē)、發(fā)動(dòng)機(jī)制造商紛紛把目光瞄向中國(guó)，他們需要在中國(guó)找到質(zhì)量好、成本低的產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)他們的成本削減計(jì)劃，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。 以飛輪殼產(chǎn)品為例，從2003年開(kāi)始，象康明斯、道依茨、卡特彼勒、水星等一些公司己經(jīng)開(kāi)始在中國(guó)開(kāi)始尋找供應(yīng)商，他們?cè)谥袊?guó)都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的辦事機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)供應(yīng)商的評(píng)價(jià)、培訓(xùn)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)飛輪殼的專(zhuān)業(yè)廠不是很多，甚至有些發(fā)動(dòng)機(jī)廠自己生產(chǎn)飛輪殼，每家廠的產(chǎn)能都沒(méi)有超過(guò)30萬(wàn)件/年。市場(chǎng)的分散就造成資源的分散，無(wú)法形成規(guī)模效益，也就沒(méi)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(shuí)能快速提升產(chǎn)能、水平、質(zhì)量，誰(shuí)就能占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)，形成良性循環(huán)。 對(duì)飛輪殼產(chǎn)品而言，在進(jìn)行新的工藝設(shè)計(jì)時(shí)，必須在遵循工藝設(shè)計(jì)的基本原則基礎(chǔ)上，充分借鑒國(guó)外的先進(jìn)工藝方法，運(yùn)用高速加工技術(shù)、成組技術(shù)等先進(jìn)方法，認(rèn)識(shí)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(shí)長(zhǎng)、質(zhì)量靠工人個(gè)人技術(shù)保證等重要缺陷，通過(guò)對(duì)原有的方法進(jìn)行優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)一套能消除夾緊變形，減少無(wú)效工時(shí)，高質(zhì)量、低成本的工藝方法。 工藝設(shè)計(jì)是工藝規(guī)劃的前提和基礎(chǔ)，是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(gè)產(chǎn)品，使用不同的工藝方法進(jìn)行加工，就會(huì)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(jì)好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。 二、 國(guó)內(nèi)外概況、預(yù)測(cè)和文獻(xiàn)綜述 在學(xué)校圖書(shū)館，網(wǎng)上和網(wǎng)上圖書(shū)庫(kù)上搜索關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼的國(guó)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(shuō)，可能是因?yàn)檫@里面涉及到重要技術(shù)的問(wèn)題，大部分都會(huì)被保密。但通過(guò)在網(wǎng)上查找的資料發(fā)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼加工工藝方面有新的研究方法，比如柔性自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼工藝方面的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼的加工工藝特點(diǎn)的分析并結(jié)合工廠生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)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(dòng)化制造系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行原理對(duì)三種飛輪殼的機(jī)械加工柔性生產(chǎn)線進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)，規(guī)劃出了一條由六臺(tái)臥式加工中心組成的柔性生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案，整個(gè)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(wèn)題，適合創(chuàng)新公司未來(lái)發(fā)展的需要。 我國(guó)汽車(chē)工業(yè)早已成為國(guó)際大汽車(chē)制造商競(jìng)爭(zhēng)的舞臺(tái)，新型車(chē)的開(kāi)發(fā)速度越來(lái)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(guó)加入WTO，中國(guó)的零部件加工企業(yè)將面臨嚴(yán)峻的“全球采購(gòu)”競(jìng)爭(zhēng)壓力。對(duì)于國(guó)內(nèi)歷史較老的零部件企業(yè)想要在新形勢(shì)下生存、參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，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(zhuān)用組合機(jī)、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(duì)飛輪等盤(pán)類(lèi)零件采用數(shù)控機(jī)床，飛輪殼等殼類(lèi)零件采用立式加工中心。 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 由于考慮到成本經(jīng)濟(jì)性等情況，對(duì)飛輪殼產(chǎn)品而言，在進(jìn)行新的工藝設(shè)計(jì)時(shí)，必須在遵循工藝設(shè)計(jì)的基本原則基礎(chǔ)上，充分借鑒國(guó)外的先進(jìn)工藝方法，運(yùn)用高速加工技術(shù)、成組技術(shù)等先進(jìn)方法，認(rèn)識(shí)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(shí)長(zhǎng)、質(zhì)量靠工人個(gè)人技術(shù)保證等重要缺陷，通過(guò)對(duì)原有的方法進(jìn)行優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)一套能消除夾緊變形，減少無(wú)效工時(shí)，高質(zhì)量、低成本的工藝方法。 三、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及可行性分析 1． 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 本課題的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)。分析零件的工藝性 零件二維圖建三維模型 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)夾具 制定加工工藝路線 查閱相關(guān)資料 圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)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(diǎn)解決發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼加工工藝及夾具設(shè)計(jì)問(wèn)題，研究技術(shù)路線包括工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)部分兩個(gè)部分：其中分析的重點(diǎn)是加工工藝路線的確定，其次是夾具部分的設(shè)計(jì)： 查閱與盤(pán)類(lèi)相關(guān)的加工工藝 借鑒法蘭盤(pán)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(guò)程圖 結(jié)合生產(chǎn)類(lèi)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(gè)或多個(gè)加工工藝方案 1）具體過(guò)程如下圖2所示： 研究原始資料，明確設(shè)計(jì)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(jì)路線圖 2）盤(pán)類(lèi)零件夾具設(shè)計(jì)的具體路線如下圖3所示： 繪制夾具零件圖 四、預(yù)計(jì)達(dá)到的要求及預(yù)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 1.預(yù)計(jì)需達(dá)到要求、技術(shù)指標(biāo) 本課題預(yù)期成果實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)，在熟悉圖紙的情況下利用UG進(jìn)行三維實(shí)體建模（主要用到一些特征，如拉伸、孔等等），對(duì)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(jì)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相匹配，以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)需要。另外，鑄件需要進(jìn)行人工時(shí)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(jì)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(duì)加工前進(jìn)行熱處理，利于工件的切削；加工后會(huì)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(jī)械制造技術(shù)：這門(mén)技術(shù)包含的內(nèi)容很多，主要是金屬切屑原理與刀具、機(jī)床夾具原理與設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)等等。在這些我們所學(xué)的基礎(chǔ)上合理的運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行飛輪殼的工藝設(shè)計(jì)及夾具的設(shè)計(jì)。 3）有限元分析：對(duì)所設(shè)計(jì)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(jì)劃 通過(guò)以下各段時(shí)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(shí)的修改和完善，最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的所有任務(wù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體進(jìn)度安排見(jiàn)表1 表1 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體進(jìn)度安排表 序號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容 日 期 1 明確設(shè)計(jì)任務(wù)、查閱收集相關(guān)資料、調(diào)研、實(shí)習(xí)。 1.14~2.28 2 編寫(xiě)、修改、上交畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)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(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼零件圖，進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析 擬定汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼機(jī)械加工方案。 3.1~3.10 5 選擇發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼毛坯制造方法，繪制毛坯圖。 3.11~3.15 6 制定發(fā)動(dòng)機(jī)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(xiě)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼機(jī)械加工工藝卡。 4.16~5.15 8 繪制發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼機(jī)床夾具總裝配圖及其主要零件圖。 5.16~5.22 9 編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。（15000字） 整理、上交畢業(yè)設(shè)計(jì)全部資料。 5.23~5.26 10 總結(jié)，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)查閱國(guó)外數(shù)據(jù)庫(kù)以及中國(guó)知網(wǎng)等等 2.利用計(jì)算機(jī)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(jī)床和刀具時(shí)，需要有關(guān)機(jī)床和刀具有關(guān)的參數(shù)，還需要用到切削用量手冊(cè)，方便我們確定切削三要素等等 4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，需要參考有關(guān)的夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 5.箱體的年產(chǎn)量30000件，屬于大批量生產(chǎn)，工序相對(duì)比較集中；而所選擇的設(shè)備主要是組合機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床、普通數(shù)控機(jī)床。 七、參考文獻(xiàn) [1] 盧秉恒 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [2]王選逵，孫鳳池.機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷加工技術(shù)卷[M](第二版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12. [3]薛源順，劉福庫(kù).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.11. [4]艾興，肖詩(shī)綱. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M](第三版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [5]機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1996.5. [6]機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [7]機(jī)械制造工藝學(xué)(含機(jī)床夾具設(shè)計(jì)）[M].北京大學(xué)出版社，2008.11. [8]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)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(kāi) 題 報(bào) 告 要 求 1、 開(kāi)題報(bào)告必須在收集和閱讀有關(guān)資料，考查生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，參考類(lèi)似產(chǎn)品，進(jìn)行分析、對(duì)比、論證的基礎(chǔ)上進(jìn)行撰寫(xiě)。 2、 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容一般包括：課題的來(lái)源、目的、意義、國(guó)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(jì)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(diǎn)和難點(diǎn)；預(yù)測(cè)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益以及可能取得的成果等。 3、 開(kāi)題報(bào)告不得少于3000漢字，并附有畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃安排。 4、 開(kāi)題報(bào)告要求在畢業(yè)設(shè)計(jì)前四周內(nèi)完成。 導(dǎo)師評(píng)語(yǔ)（應(yīng)根據(jù)“開(kāi)題報(bào)告要求”，組織所指導(dǎo)的學(xué)生進(jìn)行交流，對(duì)學(xué)生開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容、設(shè)計(jì)方案、應(yīng)用技術(shù)以及預(yù)測(cè)成果等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。） 導(dǎo)師簽名： 200 年 月 日 - 8 -