農(nóng)用微耕機換擋撥叉冷鍛成形工藝與模具設計
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農(nóng)用微耕機換擋撥叉冷鍛成形工藝與模具設計
目 錄
1 序 言 2
1.1課題研究的目的及意義 2
1.1.1模具CAD/CAM的研究目的 2
1.1.2模具CAD/CAM的研究意義 2
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.3 本課題研究內(nèi)容 3
2 農(nóng)用微耕機換擋撥叉模具的設計 4
2.1零件結構和工藝分析 4
2.1.1零件結構分析 4
2.1.2 零件工藝分析 4
2.1.3鍛模設計方案的確定 5
2.2鍛件圖的設計和繪制 6
2.2.1確定鍛件的分模面 6
2.2.2 確定鍛件的機械加工余量及鍛件公差 7
2.2.4確定模鍛件的圓角半徑 10
2.2.5沖孔連皮的設計 11
2.2.6繪制鍛件圖的技術條件 12
2.3.1 熱鍛件圖 12
2.3.2確定模鍛設備噸位 13
2.4 確定坯料的尺寸 16
2.4.1 確定制坯工步 16
2.4.2 確定毛坯尺寸 18
2.5機鍛模結構設計 19
2.5.1 模架結構型式 19
2．5．2 模架設計 19
2．5．3鍛?？傮w結構 20
2．5．4 機鍛模的閉合高度 21
2.5.5 鑲塊設計 21
2.5.6 頂料裝置設計 23
2.5.7 導向裝置設計 23
2.5.8鍛模材料的選用和壽命 25
2．6鍛模圖的繪制 25
3 模具曲面造型與數(shù)控仿真加工 26
3.1概述 26
3.2 Mastercam軟件介紹 26
3.3上鑲塊模仿真 27
3.3.1曲面造型 27
3.3.2數(shù)控仿真加工 32
3.4下鑲塊模仿真 47
3.4.1曲面造型 48
3.4.2下鑲塊模的數(shù)控仿真加工 48
結 論 51
參考文獻 52
1 序 言
1.1課題研究的目的及意義
1.1.1模具CAD/CAM的研究目的
模具CAD/CAM技術是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關鍵技術，它以計算機軟件的形式為用戶提供一種有效的輔助工具，使工程技術人員能借助計算機對產(chǎn)品、模具、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進行設計和優(yōu)化，從而顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的工藝裝備，主要應用于制造業(yè)和加工業(yè)。它是和沖壓、鍛造、鑄造成形機械，同時和塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料制品成型加工用的成形機械相配套，作為成形工具來使用的。模具一般分為兩個部分：動模和定模，或凸摸和凹模，它們可分可合。分開時裝入坯料或取出制件，合攏時使制件與坯料分離或成形。在沖裁、成形沖壓、模鍛、冷鐓、壓制和壓塑過程中，分離或成形所需的外力通過模具施加在坯料上；在擠壓、壓鑄和注塑過程中，外力則由氣壓、柱塞、沖頭等施加在坯料上，模具承受的是坯料的脹力。由于其加工效率高，互換性好，節(jié)約原材料，所以得到很廣泛的應用。
1.1.2模具CAD/CAM的研究意義
隨著功能強大的專業(yè)軟件和高效集成制造設備的出現(xiàn)，模具CAD/CAM能實現(xiàn)制造和裝配的設計、成形過程的模擬和數(shù)控加工過程的仿真，還可以對模具可制造性進行評價，使模具設計與制造一體化、智能化。此次設計是鍛模的設計及應用。鍛模是模鍛時使坯料成形而獲得鍛件的模具。鍛模的設計方法和生產(chǎn)實際是緊密相關的。將金屬坯料加熱使其具有較高的塑性，然后放在鍛造設備上，利用通用工具或?qū)Ｓ媚＞邔ζ涫┘訅毫?，迫使其發(fā)生塑性變形并流動，從而獲得所需的鍛件，這種壓力加工生產(chǎn)方法稱為鍛造工藝。而鍛模設計就成了鍛造工藝中很重要的組成部分。 模具要承受鍛錘的高速沖擊或重負載的沖壓下，在使用過程中常處于急冷、急熱和冷熱交變狀態(tài)，因此模具材料應具有很高的強度、韌性和耐磨性
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎上發(fā)展起來的，它是計算機技術在模具生產(chǎn)中綜合應用的一個新的飛躍。模具CAD/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關鍵技術，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工種。它以計算機軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工具，使工種技術人員能借助于計算機對產(chǎn)品、模具結構、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進行設計和優(yōu)化。
模具CAD/CAM的發(fā)展狀況符合通用CAD/CAM 軟件的發(fā)展進程。目前通用CAD/CAM 軟件的發(fā)展現(xiàn)狀如下:CAD技術經(jīng)歷了二維平面圖形設計，交互式圖形設計、三維線框模型設計、三維實體造型設計、自由曲面造型設計、參數(shù)化設計、特征造型設計等發(fā)展過程。近年來又出現(xiàn)了許多先進技術，如變量化技術、虛擬產(chǎn)品建模技術等。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，智能化、協(xié)同化、集成化成為技術新的發(fā)展特點，使CAD技術得以更廣泛的應用，發(fā)展成為支持協(xié)同設計、異地設計和信息共享的網(wǎng)絡CAD。
我國 CAD/CAM的研究應用與工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大差距，主要表現(xiàn)在：（1）CAD/CAM的應用集成化程度較低，很多企業(yè)的應用仍停留在繪圖、NC編程等單項技術的應用上。（2）CAD/CAM系統(tǒng)的軟、硬件均依靠進口，自主版權的軟件較少。（3）缺少設備和技術力量，有些企業(yè)盡管引進CAD/CAM系統(tǒng)，但其功能沒能充分發(fā)揮。
1.3 本課題研究內(nèi)容
此次設計是Mastercam軟件在農(nóng)用微耕機換擋撥叉型面加工中的應用，它包括兩部分內(nèi)容，即：一是農(nóng)用微耕機換擋撥叉模具的設計，二是農(nóng)用微耕機換擋撥叉模具型面的仿真加工。這是CAD/CAM技術在鍛模生產(chǎn)中的應用實例。農(nóng)用微耕機換擋撥叉是摩托車前部用于穿接電纜的零件，起保護作用，它的作用決定了它的結構特征，通孔多槽，相應的模具設計雖然簡單，但是比較精湛。農(nóng)用微耕機換擋撥叉型面的加工，因為Mastercam軟件的應用，大大的提高了模具精確度和生產(chǎn)效率，縮短了生產(chǎn)周期，淋漓盡致地發(fā)揮了CAD/CAM技術在模具生產(chǎn)中的作用。結 論
畢業(yè)設計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的農(nóng)用微耕機換擋撥叉設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。
隨著CAD/CAM技術在模具制造業(yè)和機械加工行業(yè)中的不斷革新，模具的制造難度越來越小了，其精度卻是大幅度提高了。通過本次的設計，通過對Mastercam軟件的應用，可以方便快捷地完成從產(chǎn)品二維/三維外形設計、數(shù)控加工、CNC編程直到自動生成NC代碼的整個工作流程。
本畢業(yè)設計經(jīng)過四個月的時間，在姚老師的指導下圓滿的完成了任務，達到了預期的目的和效果。此次設計中的零件農(nóng)用微耕機換擋撥叉，看起來有點復雜，其實從模具設計角度來看，卻是一個非常簡單的實例。在條件允許的情況下，只要一次鍛壓成型即可。過程非常簡單，但是對對模具精度的要求卻很高。
這次畢業(yè)設計是對我以前所學的知識的回顧和考察，也是對我學習能力的檢驗。在設計的過程中我充分感受到了實際工作中的艱辛，但與此同時，也獲益良多：
1) 這次畢業(yè)設計不僅讓我鞏固了以前所學的知識，而且也使我開闊了視野，接觸到了更為豐富的理論知識，只有結合自己的實際情況運用于實踐，這樣才能更深地了解和學習知識。
2) 在這次設計中，給我的啟示是以后無論在學習還是在工作中，無論遇到什么問題，都必須先冷靜下來認真思考和研究，在思考的同時要把問題落實到實處，如遇到什么新問題，要先問為什么，再逐步去找答案，然后解決問題。
3) 重要是在這次設計中，鍛煉了我的毅力和恒心，端正了我的學習和工作態(tài)度，并使我意識到，只有具有了嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和虛心的精神才能在學術上有所成就。
有了這次畢業(yè)設計的經(jīng)歷，我會以更加自信的心態(tài)投入到以后的工作和學習中去，最大能力的發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，做出更好的成績。
參考文獻
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