摩托車(chē)水散熱器擠壓裝置的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真開(kāi)題報(bào)告

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p><b>　　開(kāi) 題 報(bào) 告</b></p><p>　　1 選題的背景和意義</p><p>　　傳統(tǒng)的擠壓裝置是由一個(gè)固定擠壓墊（以下簡(jiǎn)稱固定墊）加工生產(chǎn)的，固定安裝在擠壓軸前端，擠壓軸前進(jìn)時(shí)，推動(dòng)固定墊對(duì)盛放在擠壓筒中的高溫坯料施加壓力，坯料的反作

2、用力又使固定墊徑向脹大，起到密封擠壓筒、防止坯料倒流的作用[1]。連續(xù)擠壓技術(shù)是19 世紀(jì)70 年代在國(guó)際上提出的一種塑性加工新方法。與傳統(tǒng)擠壓方法相比，其具有節(jié)能、材料利用率高、自動(dòng)化生產(chǎn)、可制造大長(zhǎng)度產(chǎn)品、占地面積小、節(jié)約勞動(dòng)成本等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于有色金屬工業(yè)界，尤其是銅、鋁及其合金制造領(lǐng)域，并相繼淘汰了許多傳統(tǒng)工藝[2]。</p><p><b>　　選題的背景</b></p&

3、gt;<p>　　經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，已研制開(kāi)發(fā)出各種不同特點(diǎn)和用途的擠壓方法和擠壓工藝，這些擠壓方法在技術(shù)上都各有優(yōu)缺點(diǎn)。近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外擠壓技術(shù)的發(fā)展都很快。今后社會(huì)的發(fā)展要求告訴我們，復(fù)合材料或者難加工材料的加工會(huì)越來(lái)越多，還要求能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行多品種小批量的生產(chǎn)。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　擠壓的技術(shù)出現(xiàn)約一個(gè)世紀(jì)，這個(gè)技術(shù)是

4、從橡膠工業(yè)的生產(chǎn)開(kāi)始的，如膠帶和軟管，依靠的是成批進(jìn)行擠壓這一理念，早在面條的生產(chǎn)上就被廣泛地應(yīng)用，隨著時(shí)代的進(jìn)步，現(xiàn)在擠壓技術(shù)已經(jīng)很廣泛地服務(wù)于人們的生活，在擠壓設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇分析中，結(jié)合技術(shù)的發(fā)展，才會(huì)更好的開(kāi)發(fā)擠壓設(shè)備的用途。所以，擠壓設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇分析也是非常重要[3]。</p><p>　　前蘇聯(lián)、美國(guó)和日本鋁擠壓工業(yè)都對(duì)開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊裝置進(jìn)行分析和研究，中國(guó)也在這方面進(jìn)行了深入的發(fā)展與探討。&l

5、t;/p><p>　　1976、1979、1980年前蘇聯(lián)在研究固定擠壓墊方面，日益成熟，克服了許多技術(shù)上的難題，開(kāi)發(fā)了許多新型的裝置。</p><p>　　日本輕金屬工業(yè)株式會(huì)社1980年開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊，該公司后來(lái)又開(kāi)發(fā)出另一種方案。在1984 年又開(kāi)發(fā)出一種固定擠壓墊和擠壓軸固定形式的結(jié)構(gòu)[4]。</p><p>　　我國(guó)自1984年開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外設(shè)備，當(dāng)時(shí)主要用于

6、電冰箱鋁管的生產(chǎn)，為了加快消化吸收過(guò)程，1986年將軟鋁連續(xù)擠壓技術(shù)的研究列為國(guó)家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。</p><p>　　我國(guó)連續(xù)擠壓技術(shù)歷經(jīng)20余年的發(fā)展，已經(jīng)從開(kāi)始時(shí)的仿制、改進(jìn)，到擁有自主產(chǎn)權(quán)的再創(chuàng)新，產(chǎn)品升級(jí)，成功打人該技術(shù)的原發(fā)地歐洲市場(chǎng)，其中凝結(jié)了學(xué)術(shù)界的一批有識(shí)之士的智慧和汗水，得益于一批獨(dú)具慧眼和膽識(shí)的企業(yè)家的信賴和支持，使我國(guó)的連續(xù)擠壓技術(shù)和裝備得以快速發(fā)展，進(jìn)口設(shè)備逐漸退出我國(guó)市場(chǎng)。據(jù)

7、統(tǒng)計(jì)和測(cè)算，采用國(guó)產(chǎn)連續(xù)擠壓技術(shù)和裝備，已經(jīng)為我國(guó)的企業(yè)創(chuàng)造近百億元的產(chǎn)值，節(jié)省外匯上億美元。目前我國(guó)已經(jīng)成為國(guó)際上連續(xù)擠壓技術(shù)和裝備的制造大國(guó)和應(yīng)用大國(guó)。</p><p>　　無(wú)論我國(guó)還是其他國(guó)家，都在為發(fā)展高效，安全，方便快捷的擠壓裝置而努力。而此次研究的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種氣動(dòng)的擠壓裝置來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式擠壓裝置。</p><p><b>　　2 研究的基本內(nèi)容</b>

8、;</p><p>　　擠壓裝置的材料通常為工業(yè)純鋁。在擠壓過(guò)程中，由于金屬性質(zhì)，擠壓方法和生產(chǎn)條件的不同，金屬的流動(dòng)情況有很大的差異。金屬流動(dòng)的不均勻性除與擠壓方法有關(guān)外，還受到金屬與變形工具之間的摩擦影響較為嚴(yán)重[5]。由于于水室與管柵槽口邊緣存在間隙，零件存在間隙如圖1，焊接前，需用銅棒（或木棒）敲擊管柵槽口邊緣，使之粘合緊密，以便于焊接。因?yàn)槭鞘止げ僮?，零件材料抗拉?qiáng)度小，伸長(zhǎng)率大，硬度小，變形大，二者之

9、間的間隙時(shí)大時(shí)小，形狀極不規(guī)則，加工后零件經(jīng)常出現(xiàn)釬料堆積、虛焊、掉帶、焊縫不飽滿等缺陷，且生產(chǎn)效率低下，難以滿足多型產(chǎn)品零件加工，為此我們將研究一種新型的擠壓裝置通過(guò)多工位夾緊，使零件局部產(chǎn)生塑性變形，水室與管柵能夠粘合緊密，滿足產(chǎn)品零件加工需要，能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)的機(jī)電氣一體化擠壓裝置來(lái)解決這個(gè)難題。</p><p><b>　　圖1裝置分析圖</b></p>&l

10、t;p>　?。?）氣動(dòng)擠壓裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）氣動(dòng)擠壓裝置的設(shè)計(jì)和布局；</p><p>　?。?）控制機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）氣動(dòng)擠壓裝置的動(dòng)態(tài)仿真；</p><p><b>　　2.1 基本框架</b></p><p>　?。?）分析加工工藝：

11、確定合適的氣壓系統(tǒng)。</p><p>　?。?）確立原理方案：以氣動(dòng)技術(shù)為基礎(chǔ)確立合適的原理方案。</p><p>　?。?）總體結(jié)構(gòu)方案：根據(jù)實(shí)際分析結(jié)構(gòu)組成，確立安裝方法。</p><p>　　（4）設(shè)計(jì)計(jì)算：分析橫向和縱向受力情況，確立裝置各部位尺寸。</p><p>　?。?）動(dòng)態(tài)仿真：用UG畫(huà)出整機(jī)的三維裝配圖，再對(duì)主要運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行

12、運(yùn)動(dòng)仿真。</p><p>　　2.2 研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)</p><p>　?。?）動(dòng)作同步性問(wèn)題</p><p>　?。?）壓力控制與調(diào)節(jié)問(wèn)題</p><p>　?。?）縱向裝置與橫向裝置相互垂直問(wèn)題</p><p>　　（4）多型產(chǎn)品零件擠壓?jiǎn)栴}</p><p>　　2.3 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

13、</p><p>　　氣動(dòng)擠壓裝置在整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)夾緊或擠壓過(guò)程中如何選擇通過(guò)非行程控制來(lái)進(jìn)行加工，使加工過(guò)程中不必過(guò)分要求相應(yīng)的同步性，減少應(yīng)操作不當(dāng)而引起擠壓裝置的損壞。</p><p>　　3 研究的方法及措施</p><p>　　3.1擠壓裝置的總體方案</p><p>　　擠壓裝置縱向示意圖和橫向示意圖。圖2圖3所示。</p&g

14、t;<p>　　1氣缸 2叉桿組織連接件 3. 縱向滑軌組件 4.縱向壓板</p><p><b>　　圖2 縱向示意圖</b></p><p>　　1擠壓氣缸 2叉桿組合連接件I 3橫向擠壓模 4擠壓模安裝座5橫向夾緊模6叉桿組合連接件7夾緊氣缸</p><p><b>　　圖3 橫向示意圖</b><

15、/p><p><b>　　采用的氣動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　1.開(kāi)關(guān) 2.氣動(dòng)三聯(lián)件 3.壓力表 4.電控?fù)Q向閥</p><p>　　5.縱向壓緊氣缸 6.單向節(jié)流閥 7.橫向壓緊氣缸 8.橫向擠壓氣缸</p><p>　　圖4 氣壓系統(tǒng)原理圖</p><p>　　如圖4所示。整個(gè)系統(tǒng)分為縱

16、向壓緊、橫向夾緊、橫向擠壓3個(gè)分系統(tǒng)。各分系統(tǒng)分別由相應(yīng)的開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)三聯(lián)件（過(guò)濾器、減壓閥、油霧器三聯(lián)）、電控?fù)Q向閥、單向節(jié)流閥、氣缸組成。壓縮空氣經(jīng)總氣開(kāi)關(guān)進(jìn)入各分系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)相關(guān)氣缸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的定位夾緊與擠壓。橫向夾緊和橫向擠壓分系統(tǒng)分別由2組相同類(lèi)型及規(guī)格的氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊與擠壓。各分系統(tǒng)由相應(yīng)的電控?fù)Q向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)活塞桿的伸縮，從而帶動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)被擠壓零件的夾緊（擠壓）與松開(kāi)為保證橫向夾緊（或橫向擠壓）的同步性，由電控?fù)Q向閥控制，實(shí)

17、現(xiàn)各分系統(tǒng)氣缸自動(dòng)和半自動(dòng)的動(dòng)作。根據(jù)需要，設(shè)置實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品擠壓的動(dòng)作循環(huán)順序?yàn)椋貉b入工件—橫向夾緊—縱向壓緊—橫向擠壓—卸下工件。</p><p><b>　　4 預(yù)期成果</b></p><p>　　完成摩托車(chē)水散熱器擠壓裝置的設(shè)計(jì)，包括總體裝配圖、總體圖、零件圖各一套、三維運(yùn)動(dòng)仿真圖一套，標(biāo)準(zhǔn)件列表以及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。</p><p>　　5

18、 研究工作進(jìn)度計(jì)劃</p><p>　　2013.11.1～2014.1.3 完成前期準(zhǔn)備材料</p><p>　　2014.3.13～2014.3.23 完成總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2014.3.24～2014.4.10 完成擠壓裝置主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2014.4.1

19、1～2014.4.20 完成氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2014.4.21 ～2014.5.17 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　2014.5.18～2014.5.21 整理各類(lèi)文件，準(zhǔn)備答辯</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　徐傲

20、林，梁祥濤.固定擠壓墊的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].設(shè)備與工程，2002，25（5）：32-34</p><p>　　樊志新，陳莉，孫海洋．連續(xù)擠壓技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國(guó)材料進(jìn)展，2004，32（5）：226-227．</p><p>　　邱鵬，白凱．?dāng)D壓設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇分析[J].硅谷，2011，34（7）：73．</p><p>　　趙云路，邢再興，薛榮敬，曹興頤．國(guó)