輕卡汽車轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造成型工藝模具設(shè)計【6張CAD圖紙+PDF圖】

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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目:輕卡汽車轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)與成形工藝設(shè)計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛07-4班 學 生 姓 名: 管詩林 導 師 姓 名: 王國田 開 題 時 間: 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 開題報告撰寫要求 一、“開題報告”參考提綱 1. 課題研究目的和意義； 2. 文獻綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）； 3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題； 4. 技術(shù)路線或研究方法； 5. 進度安排； 6. 主要參考文獻。 二、“開題報告”撰寫規(guī)范 請參照《黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字數(shù)應在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學生姓名 管詩林 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級 車輛工程BW07-4 指導教師姓名 王國田 職稱 實驗師 從事 專業(yè) 汽車服務(wù) 是否外聘 □是√否 題目名稱 輕卡汽車轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)與成形工藝設(shè)計 一、課題研究現(xiàn)狀，選題的目的、意義 1、研究現(xiàn)狀 在1817年德國人林肯斯潘杰提出了類似現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向方式，德國人阿克曼改進了他的方案并申請了專利。命名為“阿克曼轉(zhuǎn)向梯形公式”。1897年第一個傾斜的轉(zhuǎn)向器在英國考文垂的戴姆勒汽車工廠誕生了。 近年來，我國研究出鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)，性能達到了國際同類產(chǎn)品標準，填補了該產(chǎn)品的國產(chǎn)空白。同時，我國又成功建成了多條全自動轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)線，使我國的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)產(chǎn)業(yè)獲得了快速的發(fā)展。 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車關(guān)鍵的保安零件，其品質(zhì)的優(yōu)劣直接維系著乘員和貨物的安全。同時，汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是形狀十分復雜、成形難度很高的零件。我國傳統(tǒng)的制造方式能耗高、材料利用率低、模具壽命低、制造成本高、生產(chǎn)環(huán)境惡劣，不能滿足我國汽車高速發(fā)展的要求。目前，我國汽車轉(zhuǎn)向節(jié)正處于發(fā)展階段，技術(shù)水平較發(fā)達國家還存在差距。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，我國汽車轉(zhuǎn)向節(jié)正逐步邁向?qū)I(yè)化、先進化。2007年，我國兵器裝備集團公司自主研制的鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)順利通過國家有色金屬及電子材料分析測試中心的檢測，性能達到了國際同類產(chǎn)品標準，成為我國第一家成功研制出鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)的企業(yè)，填補了該產(chǎn)品的國產(chǎn)空白。 2008 年，我國成功建成了一條擁有中國最先進工藝技術(shù)、最小投資規(guī)模、最低制造成本、最高投入產(chǎn)出比、最短投資回報周期的年產(chǎn)18 萬件重型卡車轉(zhuǎn)向節(jié)的全自動生產(chǎn)線，生產(chǎn)出外部形狀完好、內(nèi)部品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)品一致性強、組織性能達標的轉(zhuǎn)向節(jié)產(chǎn)品。 近幾年來，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的全球化，適合不同環(huán)境、不同要求的各種類型汽車相繼出現(xiàn)。未來，為了滿足人們的各種需求，世界各國對汽車的要求也會越來越高。未來我國的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)產(chǎn)業(yè)將向?qū)I(yè)化、自動化、智能化方向發(fā)展。 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是一個異形、復雜零件，其常規(guī)典型工藝就要二十多道工序才能完成。通過消化吸收國外先進的復合加工技術(shù)理念，未來，我國將自主創(chuàng)新更先進的轉(zhuǎn)向節(jié)加工流程和制造工藝，將實現(xiàn)由計算機網(wǎng)絡(luò)全方位控制、通過機器人來進行全線的自動化制造，將原來多達數(shù)十道的工序縮短為幾道。這樣，不僅節(jié)省時間、人力，而且成本大大降低，汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的產(chǎn)量也會明顯上升。同時，為了減輕汽車轉(zhuǎn)向節(jié)重量，提高耐磨性，未來將研究出新的高科技替代材料，這種材料不僅可以延長汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的使用壽命，而且能夠增強汽車轉(zhuǎn)向的靈活性及行駛的安全性。此外，將開發(fā)一種多功能用的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)，強度和精確度更高，可以滿足人們未來在不同需求狀態(tài)下的需要。 產(chǎn)品的工藝特點和流程：汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的加工分為毛坯制造和成品機加。目前，毛坯主要以鍛件為主，也有采用鑄造毛坯的，但比較少。毛坯的鍛造工藝主要為劈叉、拔桿、預鍛、終鍛等工序組成。 從機加工藝來講，汽車轉(zhuǎn)向節(jié)分為桿部、法蘭盤和叉部等3 個部分加工。 （1）、桿部加工以中心孔定位，車和磨為主，加工關(guān)鍵是磨削。 （2）、法蘭盤加工主要是制動器安裝孔的加工，要保證其位置度，同時要兼顧加工效率。并且，利用其中1 孔作為加工叉部定位用。 （3）、叉部加工是汽車轉(zhuǎn)向節(jié)加工的難點，采用兩銷一面定位，其加工主要是保證主銷孔的同軸度，以及主銷孔與內(nèi)端面的垂直度，是整個加工工藝的投資重點和設(shè)備選型的關(guān)鍵。大部分汽車轉(zhuǎn)向節(jié)在此部位還有橫拉桿裝配用的錐孔，這更增加了叉部加工難度，錐孔加工是許多廠家難以100%合格的項目，應予重視，否則，汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的早期失效就從這里開始。 （4）、桿部的強化處理以提高汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的疲勞壽命，對大多數(shù)類型的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)都有這方面的技術(shù)要求，一般為滾壓和中頻淬火，以在表面形成殘余壓應力，提高產(chǎn)品疲勞強度。國內(nèi)加工對滾壓要求不高，難點在中頻淬火，主要是感應器的設(shè)計和制造，不過，在這方面國內(nèi)有專業(yè)廠家給與解決。 （5）、主銷孔壓裝襯套后的加工，有的壓裝后不要求加工，有的壓裝后要求加工。從裝配角度講，壓裝后加工更有利于裝配，否則影響轉(zhuǎn)向的靈活性。 自中國汽車工業(yè)發(fā)展以來，汽車配件行業(yè)也隨之發(fā)展壯大。關(guān)于中國汽車轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)數(shù)量眾多、產(chǎn)品繁雜、資本結(jié)構(gòu)多元化的不足之處的闡述在各種媒體上都有連篇累牘的報道和炒作，盡管問題是存在的，但并不是中國汽車轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)發(fā)展的主流。經(jīng)過艱難的發(fā)展歷程，中國汽車轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)經(jīng)過市場的洗禮，已經(jīng)成長起來。在國外巨頭爭搶擠壓以及進口轉(zhuǎn)向節(jié)的沖擊下，本土轉(zhuǎn)向節(jié)企業(yè)同樣在模仿、技術(shù)引進的過程成初具競爭力。 就目前看來，雖然存在合資、國營、獨資、民營四分天下的競爭格局，但是汽車轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)市場規(guī)模的擴大是毋庸置疑的，而且市場集中度逐年提高，一改原先散、亂、差的局面。隨著中國整車市場規(guī)模的不斷擴大，汽車轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)的市場規(guī)模亦同步提高。雖然由于歐盟和美國汽車企業(yè)對由海關(guān)總署、國家發(fā)改委、財政部、商務(wù)部聯(lián)合發(fā)布的《構(gòu)成整車特征的零部件進口管理辦法》提出異議，并最終與中國政府達成妥協(xié)，既2006年7月初，海關(guān)總署和商務(wù)部發(fā)布公告稱，原定于2006年7月1 日起實施的有關(guān)構(gòu)成整車特征轉(zhuǎn)向節(jié)的進口價格百分比界定標準以及有關(guān)汽車總成系統(tǒng)特征的A、B類關(guān)鍵件的區(qū)分標準，推遲到2008年7月1日實施，但是隨著時間的推移，在中國市場尋求配套企業(yè)的發(fā)展趨勢已經(jīng)是難以避免。這對于提高中國汽車轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)市場規(guī)模將起到相當?shù)耐苿幼饔谩? 中國汽車轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)的市場規(guī)模已經(jīng)具備相當?shù)母偁幜?。在今后五年?nèi)，中國汽車轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)的兼并重組勢在比行，而且具有一定的可操作性前提條件，逐漸形成一級、二級、三級為核心的序列化配套體系。 中國轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)過去長期處在低水平、少投資、缺乏統(tǒng)一管理的分散發(fā)展格局。改革開放以來，尤其是1994 年《汽車產(chǎn)業(yè)政策》實施后，在整機引進和國產(chǎn)化政策雙重推動下，大量民營資本涌入，大批合資企業(yè)建立，使轉(zhuǎn)向節(jié)產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。主流轉(zhuǎn)向節(jié)企業(yè)的制造能力已達到上個世紀國際90 年代末期水平，基本滿足了國內(nèi)引進車型的配套要求；以長春、上海、湖北為代表的汽車配件產(chǎn)業(yè)基地以及一些轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)的龍頭骨干企業(yè)，基本形成了比較完整的主機配套體系。通過引進，許多關(guān)鍵轉(zhuǎn)向節(jié)已經(jīng)與世界同步，不僅滿足了國產(chǎn)新車和引進新車的需求，還引來了大量的國外采購者。近年來，一些引進車型一上市，國產(chǎn)化率就超過50%，甚至更高，從這一點也可以看出國內(nèi)轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)的產(chǎn)品競爭力，當然，這里包括了外資以及外商獨資企業(yè)。 綜合上述基本情況看，中國汽車轉(zhuǎn)向節(jié)行業(yè)具備了相當?shù)漠a(chǎn)品競爭力。 2、目的、意義 目的：汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵零件，隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，該類鍛件市場前景極為廣闊，然而目前國內(nèi)生產(chǎn)此類鍛件仍然存在加工余量大、成形不易充滿及模具設(shè)計困難等問題，所以探索該類鍛件成形工藝具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式是自由鍛成形，成形過程需要兩次加熱，能源浪費而且污染嚴重，質(zhì)量也不易控制。為了響應國家節(jié)能減排的政策，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，將生產(chǎn)工藝進行改進，利用現(xiàn)有設(shè)備實現(xiàn)一火成形。為了減少研發(fā)成本，通過計算機模擬各工步的成形過程，確定成形工藝，得到一套切實可行的生產(chǎn)工藝及合理的模具結(jié)構(gòu)。 意義：從20世紀80年代我國就開始研究轉(zhuǎn)向節(jié)吧，并用于實踐，隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)、快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，國內(nèi)汽車保持著快速增長，轎車、客車、尤其是經(jīng)濟型轎車、輕型車、微型車的需求量也獲得了較大的增長，這時對汽車的質(zhì)量要求也越來越高。作為汽車轉(zhuǎn)向橋中的保安零部件，汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)品質(zhì)的優(yōu)劣直接維系著乘務(wù)員和貨物的安全，因此我國的汽車零部件企業(yè)加大投資力度，借鑒國外先進技術(shù)，開發(fā)強度更高、靈活性更強的轉(zhuǎn)向節(jié)。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、研究的基本內(nèi)容 （1）汽車轉(zhuǎn)向節(jié)分類及結(jié)構(gòu)分析 （2）汽車轉(zhuǎn)向節(jié)成形工藝的研究現(xiàn)狀與成形工藝分析 （3）汽車轉(zhuǎn)向節(jié)模具的設(shè)計 2、擬解決的主要問題 （1）轉(zhuǎn)向節(jié)模具設(shè)計計算 （2）轉(zhuǎn)向節(jié)的尺寸計算 三、技術(shù)路線（研究方法） 調(diào)查收集轉(zhuǎn)向節(jié)資料 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)分類及結(jié)構(gòu)分析 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的研究現(xiàn)狀 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的成形工藝 分析汽車轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)特點，并制定成形工藝 設(shè)計轉(zhuǎn)向節(jié)二維圖紙和三維實體造型 轉(zhuǎn)向節(jié)模具的設(shè)計 形成研究成果 ： 四、進度安排 資料收集，整理，完成開題報告 第1~2周 論文的撰寫，完成中期檢查 第3~9周 畢業(yè)論文提交 第9~13周 畢業(yè)論文修改完善 第13~16周 畢業(yè)論文答辯 第17周 五、參考文獻 1 汪澤波．汽車轉(zhuǎn)向節(jié)成形工藝有限元模擬研究[D]．合肥，合肥工業(yè)大學 2 陳小斌．汽車轉(zhuǎn)向節(jié)錘上鍛造工藝[J]．鍛壓機械 3 張德春，孫吉寶．STEYR轉(zhuǎn)向節(jié)模鍛成形工藝研究[J]．鍛壓技術(shù) 4 王林，周杰，常江，李果.1020轉(zhuǎn)向節(jié)成形分析及有限元模擬[J]. 5 張德春，孫吉寶.STEYR轉(zhuǎn)向節(jié)模鍛成形工藝研究[J]. 6李路，周杰，王貴華，盧先正.成形速度對轉(zhuǎn)向節(jié)熱擠壓系統(tǒng)的影響[J]. 7 陳文琳，朱小兵.汽車轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造成形工藝的有限元分析[J] 8盛英泰.汽車轉(zhuǎn)向節(jié)柔性生產(chǎn)線設(shè)計[J] 9 朱小兵.輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造成形有限元分析.合肥工業(yè)大學[J]. 10 王紅衛(wèi)，韓國立.轉(zhuǎn)向節(jié)成形變形力的計算.鄭州輕工業(yè)學院[J] 11 楊彩紅，馬永杰，王紅衛(wèi).轉(zhuǎn)向節(jié)成形工藝參數(shù)數(shù)值模擬研究[J] 12 權(quán)國政，周杰. 轉(zhuǎn)向節(jié)的一種半封閉式擠壓成形工藝模擬研究[J] 13 《機械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組編.機械設(shè)計手冊[M]，北京：人民交通出版社，2004 14 《汽車工程手冊》編輯委員會.汽車工程手冊[M]，化學工業(yè)出版社，2001 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日