单臂拨杆锻压成形工艺与模具开题报告

全文总字数：3508字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1课题研究的目的意义

改革开放以来，中国的汽车行业蓬勃发展，但同时汽车行业的竞争也愈演愈烈，只有不断的技术革新，才能永立于行业之林而不倾。单臂拨杆是汽车变速箱的重要零件，是汽车行业重点发展的关键零件之一。它的刚度、精度的好坏以及使用寿命的长短直接影响到变速箱的性能，对汽车的稳定性，安全性、操作的方便性都有着重大的影响。因此研究能提高模具使用寿命，产品整体质量，锻造精度和材料利用率，降低生产成本，减少环境污染的锻压成型工艺，对我国汽车质量的提升以及汽车行业的发展有着重大意义。单臂拨杆零件一般可通过铸造，锻压等工艺生产。而采用铸造工艺生产的产品存在组织疏松、偏析、气孔、缩孔和夹渣等不可避免的缺陷, 使铸造的单臂拨杆存在断裂的安全隐患。同时, 铸造工艺工序长、生产效率低、污染大、能耗高, 不符合节能环保的要求。随着新型锻造设备、加热设备的不断发展和应用, 锻造工艺得到了改进与创新。若采用锻压技术生产的该零件，具有精度高、综合性能好等优点，可以较好的适应零件的技术要求，延长该产品的使用寿命，所以开发该类零件锻压生产技术具有较大的实用价值。1.2国内外锻压技术的发展最初，人们靠抡锤进行锻造，后来出现通过人拉绳索和滑车来提起重锤再自由落下的方法锻打坯料。14世纪以后出现了畜力和水力落锤锻造。1842年，英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤，使锻造进入应用动力的时代。以后陆续出现锻造水压机、电机驱动的夹板锤、空气锻锤和机械压力机。夹板锤最早应用于美国内战(1861～1865)期间，用以模锻武器的零件，随后在欧洲出现了蒸汽模锻锤，模锻工艺逐渐推广。到19世纪末已形成近代锻压机械的基本门类。20世纪初期，随着汽车开始大量生产，热模锻迅速发展，成为锻造的主要工艺。20世纪中期，热模锻压力机、平锻机和无砧锻锤逐渐取代了普通锻锤，提高了生产率，减小了振动和噪声。随着锻坯少无氧化加热技术、高精度和高寿命模具、热挤压，成形轧制等新锻造工艺和锻造操作机、机械手以及自动锻造生产线的发展，锻造生产的效率和经济效果不断提高。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容1.文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势；了解选题对社会、健康、安全、成本、环境等因素的关系； 2.零件的技术工艺分析；3.关键锻压工序（终锻工序、预锻工序）的数值模拟分析与参数确定；4.锻压模具设计；5.分析项目设计研究过程中可能存在对人身、环境的安全隐患并提出可行的控制方法；6.分析本项目影响质量的因素、成本构成、可能存在的风险，并提出相应的控制方法；7.分析总结数据，撰写毕业论文。

2.2研究目标1.制订好单臂拨杆的锻压成型工艺的技术方案，并计算好相应参数；2.对关键工序进行数值模拟分析；3.进行模具设计，并绘制好图纸。2.3 技术方案1.零件工艺分析单臂拨杆属于模锻件中的第三类为顶墩类锻件，具体为第三类第一组具有粗大部分的杆类锻件。因为零件具有较大头部，且形状较为复杂，不可一次锻压成型。为合理分布坯料的体积，使坯料沿轴线的横截面积与锻件大致相适应，需要增加制坯工步。为使金属能充填饱满且减少终锻型槽磨损，增加预锻工步。2.制坯方案确定方案一:根据细杆部分选取原毛坯横截面积，通过部分墩粗，滚挤来聚料制成有粗大头部的毛坯。通过滚挤可以使坯料的横截面积与锻件相近，可使锻造填充饱满。方案二:根据粗大头部来选取原毛坯横截面积，通过拔长，滚挤来实现制坯。

通过对零件的分析，头部与杆部横截面积相差较大，若采用方案一，墩粗部分的高经比太大，墩粗时容易失稳，所以只能选择方案二。3.预锻、终锻方案确定方案a:将头部圆柱体竖直放置锻压，采用折线分模，分模面同时通过圆柱体中部横截面与细长杆轴线。方案b:将零件“睡倒”放置锻压，分模面同时通过头部与杆部轴线。方案a的优点在于可以锻出零件上的两个通孔，但采用折线分模的方式，大大增加了锻造模具的复杂性，增加了模具设计制造成本，降低了模具使用寿命，而且头部通孔直径大深度高，锻造成的成品质量差。若采用方案b，虽然锻造不出孔洞，但优点在于模具结构简单，通孔可以通过锻后机械加工生成。所以采用方案b。4.最终技术方案为:拔长－滚挤－预锻－终锻－锻后机械加工。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定技术方案，完成开题报告，并完成英文翻译；第4-6周：关键工序的建模与数值模拟分析；第7-9周：主要工艺参数确定及模具结构确定；第10-12周：初步完成模具图纸；第13-14周：修改完善图纸，总结数据，完成并修改毕业论文；第15周：论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 张永军，韩静涛主编，锻压工艺学，北京：冶金工业出版社,2015.06

[2] 中国机械工程学会塑性工程学会编，锻压手册第1卷锻造，北京：机械工业出版社,2013.11

[3] 杜效侠主编，锻压与冲压技术，北京：冶金工业出版社,2012.01