36500字硕士毕业论文渐开线花键冷辗模具CAPP系统重要模块的研究与实现

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：36500字

论点：花键轴,模具,渐开线

论文概述：

影响冷滚轧技术推广应用的重要因素之一的冷滚轧模具技术，已受到国内外业界的高度重视。目前，在工业发达国家，模具参数化设计、数字化制造已经成为提高企业和产品竞争力的重要手段。

论文正文：

第一章引言

1.1简介
目前，国外已经系统掌握了上述冷轧工艺和模具数字化设计制造，成型速度快，加工精度高，模具寿命长。如何实现我国冷轧模具的数字化设计和制造，扩大冷轧模具的生产能力，对推动机械制造业冷轧技术的快速发展具有重要的现实意义和应用价值。90年代初至中期，燕山大学先后与唐山齿轮厂、建江万向机械公司合作，解决企业提出的精密冷轧技术项目中的关键问题。取得了较为理想的效果，并成功应用于实际生产。唐山齿轮厂的重点项目是“轻型汽车变速箱输出轴花键渐进成形冷轧模具的设计与制造”。根据输出轴渐开线花键的技术参数，首先确定轴毛坯的直径尺寸，然后设计模具各截面的齿形，编制齿形数控程序。开发的模具经工厂测试，其技术指标与进口模具相近，精度达到进口模具水平。
随后，将模具安装在从工厂进口的冷轧机上进行批量生产。成形花键精度稳定性达到产品技术要求，模具使用寿命超过6万次。浙江万向机械公司的重点项目是“富康汽车等速万向节渐开线花键和螺纹冷轧工艺及模具”。由于滚轧花键为奇数齿，滚轧螺纹在国内尚属首次，模体采用国产模具材料试制。开发的模具在公司进口的冷轧机上加工。成形的花键参数符合技术要求，螺纹完全通过技术检验，用于产品的批量生产。通过以上两个项目的技术研究，验证了冷轧工艺参数计算和模具齿形设计的可靠性。开发的模具花键齿形计算机辅助设计/计算机辅助制造软件已在生产中应用，取得了良好的效果。

1.2普通冷轧方法

1 . 2 . 1
轧辊冷轧的工作原理如图1-2所示。辊子2分别安装在辊子轴3上。滚子的数量与花键的齿数相同。当压力机强制推动工件在辊子之间通过时，辊子自由滚动以压入工件表面并滚出花键齿形。滚压花键轴的所有齿廓只需要压力机的一个工作行程。
该工艺可生产少于20齿的渐开线花键轴和直角花键轴。与切割相比，生产率可提高6倍，产品强度可提高20%左右，表面光洁度可达到8-9级。

第二章渐开线花键轴冷轧模具CAPP系统总体结构

2.1简介
计算机辅助工艺规划(Computer Aided Process Planning CAPP)是指利用计算机来制定零件加工过程，并将毛坯加工成工程图纸要求的零件。这个过程被称为计算机辅助过程规划。这是一个输入几何信息(形状、大小等)的过程。)和工艺信息(材料、热处理、批次等)。)被处理的零件，并由计算机自动输出工艺文件，例如零件的工艺路线和工艺内容。
随着科学技术特别是计算机和信息技术的飞速发展，CAPP已经成为现代模具设计和制造的重要支撑技术。模具CAPP包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程、人工智能等一系列技术。随着世界经济一体化和全球化的发展，制造市场竞争更加激烈，产品更新周期加快，用户需求趋于多样化和个性化。这些竞争因素都给制造业带来了新的挑战。为了满足快速多变的市场需求，必须改进传统的模具设计和制造技术。目前，数字设计和数字制造技术在国内外模具制造业得到广泛应用，而作为数字设计和数字制造之间桥梁的CAPP技术的开发、应用和发展受到业界的广泛重视，并投入了大量的人力和财力进行相关研究。

第三章冷轧成形模具的参数化设计...................32-54
3.1渐开线花键轴冷轧成形技术...................32
3.2冷轧花键轴模具的结构特点...................32-36
3.3传统...................36-39
用于渐开线花键轴冷轧模具3.4防...................冷轧渐开线花键轴模具39-53 [/BR/] 3.5本章总结...................53-54
第4章...................54-70
4.1弹塑性有限元数值模拟概述...................54-59
4.2理学硕士。马克有限元软件简介...................59-60
4.3渐开线花键轴冷轧成形的数值模拟...................60-68
4.4渐开线花键轴冷轧成形仿真精度...................68
4.5...................68-70[/br/[第五章装备力和能量参数智能分析模型...................70-95[/比尔/] 5.1导言...................70-71[/比尔/] 5.2设备力和能量参数的理论建模...................71-79
5.3设备力和能量参数智能模型；的改进方法...................79-84
5.4英国石油公司网络；...................84-87
5.5渐开线花键轴冷轧BP网络...................87-93
5.6本章概述...................93-95

结论

随着计算机技术和现代工业的快速发展，为了提高工艺设计的质量和快速工艺响应的能力，随着计算机辅助工艺设计系统各种支持理论和技术的不断成熟和完善，计算机辅助工艺设计系统正朝着知识、智能、工具化、工程化、集成化和网络化方向发展。现代CAPP系统的实施不仅需要解决工艺设计和管理问题，还需要解决与其他数据管理系统的数据集成问题。它是产品设计和生产管理中信息集成的关键环节。根据花键轴冷滚轧成型模具计算机辅助工艺设计系统的特点，提出了模具计算机辅助工艺设计系统的总体框架。现阶段，本课题重点研究和分析模具CAPP系统中各功能模块(计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程、人工智能)的结构、功能和实现方法，说明参数化设计、数字化制造、有限元数值模拟和人工智能技术是模具CAPP系统的有机组成部分。本文各功能模块的研究与实现为后续模具CAPP系统的整体集成奠定了坚实的基础。本课题的研究对于推动机械制造业冷轧技术的快速发展具有重要的现实意义。本文的主要研究内容和结论如下:
(1)模具CAPP系统在数字化设计和数字化制造中起着非常重要的作用。为了促进本课题的研究成果在实际生产中的应用。提出了花键轴冷滚轧成型模具CAPP系统的总体框架，以及框架中各功能模块的功能、特点和实现方法。
(2)利用先进的计算机辅助设计技术，在冷轧模具关键参数逆向演绎设计的基础上，在VB环境下，利用Pro/E和AGW软件实现了冷轧模具的参数化系列化设计。
(3)为了进一步验证冷轧模具设计的可行性，在大型有限元软件MARC环境下，对设计的渐开线花键轴冷轧计算机辅助设计模具进行花键轴成形仿真。分析了渐开线花键冷辗模具设计参数与花键成形精度的关系。总结了各成形阶段的金属流动规律和应力应变特征。通过模拟成形齿廓与理论齿廓的比较，结果令人满意。
(4)为了建立渐开线花键轴冷辗成形过程力能参数智能分析模型，为模具总体设计和冷轧板床体制造提供可靠的设计依据，根据花键弹塑性成形过程的非线性大变形特征，利用神经网络实现了具有泛化功能的渐开线花键轴冷辗成形过程的模型辨识。

参考
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