機械專業(yè)開題報告
在當下這個社會中,報告使用的頻率越來越高,報告根據(jù)用途的不同也有著不同的類型。那么什么樣的報告才是有效的呢?以下是小編為大家整理的機械專業(yè)開題報告,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
機械專業(yè)開題報告1
一、本課題的目的及意義,研究現(xiàn)狀分析
1.目的和意義
液壓機(又名:油壓機)利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械。油壓機由主機及控制機構兩大部分組成。油壓機主機部分包括機身、液壓缸及充液裝置等。動力機構由油箱、高壓泵、低壓控制系統(tǒng)、電動機及各種壓力閥和方向閥等組成。動力機構在電氣裝置的控制下,通過泵和油缸及各種液壓閥實現(xiàn)能量的轉換,調節(jié)和輸送,完成各種工藝動作的循環(huán)。
液壓機作為一種通用的無屑成型加工設備,其工作特點一是動力傳動為“柔性”傳動,不像機械加工設備一樣動力傳動系統(tǒng)復雜,這種驅動原理避免了機器過載的情況;二是液壓機的拉伸過程中只有單一的直線驅動力,沒有“成角的”驅動力,這使加工系統(tǒng)有較長的生命期和高的工件成品率。
液壓機因具有結構簡單、工藝適應性強、環(huán)境污染小等其他設備不可替代的性能特點,被廣泛應用于汽車制造、航空航天、國防、電力電子、塑料、機械、冶金和輕工等國民經(jīng)濟的各個領域。影響液壓機質量的因素很多,其中液壓機本體的設計水平起著重要的作用。液壓機本體是液壓機的重要組成部分,其重量約占整機重量的60%以上。液壓機本體的設計水平,對液壓機的制造成本、技術性能和使用壽命有著決定性的影響。我國液壓機本體的設計水平還比較落后,研究關于液壓機本體的設計方法,對提高我國液壓機的整體設計水平、增強相關企業(yè)的生存和發(fā)展能力具有重要的現(xiàn)實意義。
通過對本課題的設計,可進一步加深對所學基礎理論、基本技能的理解與運用,并逐步系統(tǒng)化;可培養(yǎng)獨立工作、解決問題的能力,進而達到培養(yǎng)獨立獲取新知識的能力;通過文獻檢索等基本技能的訓練,掌握撰寫技術報告的能力;通過設計過程的.訓練,培養(yǎng)刻苦鉆研的科學態(tài)度及團隊協(xié)作能力,為以后工作時的產品開發(fā)、技術改進打下堅實基礎,在將來的實際生產中靈活處理質量、生產率和成本之間的關系,能獲得良好的經(jīng)濟效益。
2.研究現(xiàn)狀
在我國,液壓行業(yè)已形成了門類齊全,有一定生產能力和技術水平,初具規(guī)模的生產科研體系。目前全國約有近300家企業(yè),還有液壓研究室(所),國家級液壓元件質量監(jiān)督檢測中心以及國家重點實驗室。我國液壓工業(yè)重視同國外企業(yè)進行有效的經(jīng)濟和技術合作,近年來先后從國外引進了很多液壓元件和液壓系統(tǒng)等制造技術,為提高產品水平和生產能力起了重要作用。目前已和美國、日本、德國共同建立了某些合資企業(yè),這些企業(yè)將推動我國液壓工業(yè)的發(fā)展。
在國外,液壓工業(yè)的發(fā)展速度高于機械工業(yè)。為了滿足用戶的需要,主機品種日益增多,產品更新速度加快,相應要求液壓元件增加品種,實現(xiàn)多樣化,因而液壓件屬于大批量生產的產品相對減少,大部分屬于成批或小批生產。為適應這種動向,國外生產方式也有所變化。
國內、外有些廠家采用可編程控制器控制方式,如天津鍛壓機械廠有近54%的產品裝有pm。通過采用pth控制,使系統(tǒng)的控制性能和可靠性大大提高。丹麥的紅血們公司采用siemnes的可編程控制器,實現(xiàn)對壓力和位移的控制。而與國外發(fā)展情況相比,國內極少有采用工業(yè)控制機控制方式的產品,成熟的產品是采用可編程控制器的控制方式。
3.液壓機技術的發(fā)展趨勢
走向二十一世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破,應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展,不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求。主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面:(1)減少能耗,充分利用能量;(2)泄漏控制;(3)污染控制; (4)主動維護,提高故障診斷水平;(5)機電一體化;(6)液壓cad技術。
二、本課題的基本任務、擬解決的主要問題,及其實現(xiàn)途徑、方法和手段
1.基本任務
設計是從液壓機的性能和動作要求入手,并以國內的質量和技術性能接近設計要求的液壓機為基礎,研究國外的先進機床,設計一液壓機滿足設計參數(shù)要求,該液壓機可用作折邊機或成型機,也可用于成型材料的壓制翻邊,以及粉末制品、塑料、玻璃鋼、絕緣材料橡膠等的壓制成型。為完成一般的壓制工藝,要求液壓缸能實現(xiàn)“快速下行—慢速加壓—保壓—快速回退”的工作循環(huán)。
2.要解決的主要問題
(1)液壓機的機械結構設計,內容包括:總體結構設計、擠壓結構設計及計算、機架結構設計及計算
(2)液壓機液壓系統(tǒng)設計,內容包括:液壓系統(tǒng)方案設計、液壓系統(tǒng)的參數(shù)計算、液壓元件的選擇、液壓系統(tǒng)性能驗算
3.實現(xiàn)途徑、方法和手段
(1)液壓機的機械結構設計:收集、查閱典型的液壓機機械結構,到實驗室進行測繪,根據(jù)現(xiàn)有的液壓機尺寸進行類比設計。
(2)液壓機液壓系統(tǒng)設計:首先通過資料收集、查閱熟悉國內外通用液壓機的原理及典型結構,然后根據(jù)設計參數(shù)及要求初步擬定設計方案,確定液壓泵的類型及調速方式,選用執(zhí)行元件,通過對常用的基本回路進行分析比較后利用類比的方法來最后確定液壓系統(tǒng)原理圖。利用相關手冊完成液壓系統(tǒng)參數(shù)計算,液壓元件的選擇等設計內容。
三、完成本課題所需工作條件(如工具書、計算機、實驗、調研等),可能遇到的問題以及解決的方法和措施
1.所需要的工作條件
(1)工具書,如《機械設計手冊》、《中小型液壓機設計計算》等
(2)計算機及相關軟件。autocad軟件、西門子s7-300plc應用軟件等。
(3)網(wǎng)絡資源
2.可能遇到的問題
(1)對軟件的使用不夠熟練,有些功能不會使用。
(2)因缺乏經(jīng)驗,在設計過程中有些問題處理不當。
(3)缺乏與設計相關的參考資料。
3.解決的方法和措施
(1)經(jīng)常進行軟件操作來熟悉軟件功能。
(2)虛心向老師和同學請教解決部份問題。
(3)通過圖書館借閱或購買相關的參考書籍、資料。
(4)借助網(wǎng)絡資源獲得相關資料及參考材料。
四、已查閱參考文獻目錄
[1]天津市鍛壓機床廠.中小型液壓機設計計算[m].天津:天津人民出版社,1977
[2]俞新陸.液壓機[m].北京:機械工業(yè)出版社,1982
[3]楊培元,朱福元.液壓系統(tǒng)設計簡明手冊[m] .北京:機械工業(yè)出版社,1994
[4]許福玲陳堯明.液壓與氣壓傳動(第三版)[m].北京:機械工業(yè)出版社。
[5]王文斌.機械設計手冊(第三版)[m].北京:機械工業(yè)出版社。
[6]濮良貴紀名剛.機械設計(第八版)[m].北京:高等教育出版社。
[7]成大先.機械設計手冊(第五版)[m].北京:化學工業(yè)出版社。
[8]周世昌.液壓系統(tǒng)設計圖集[m].北京:機械工業(yè)出版社,8-52
[9]廖常初.大中型plc編程及應用[m].北京:機械工業(yè)出版社。
[10]馮太合.西門子s7-300系列plc及應用軟件step7[m].廣州:華南理工大學出版社。
五、進程安排
序號時間要求應完成的內容(任務)提要
1 XX年3月8日-XX年3月26日調研、收集資料,熟悉課題內容,完成開題報告
2 XX年3月29日-XX年4月2日畢業(yè)設計論證、開題
3 XX年4月3日-XX年4月16日液壓機總體結構設計、擠壓結構設計及計算,繪制主要零部件圖
4 XX年4月19日-XX年4月23日機架結構設計及計算,繪制液壓機裝配圖
5 XX年4月26日-XX年5月7日液壓機液壓系統(tǒng)設計,繪制液壓系統(tǒng)原理圖
6 XX年5月10日-XX年5月14日液壓機控制系統(tǒng)設計,編寫、調試plc程序
7 XX年5月17日-XX年5月21日中期檢查,填寫中期檢查表
8 XX年5月24日-XX年5月28日編寫、調試plc程序
9 XX年5月31日-XX年xx月xx日整理資料,編寫設計說明書
10 XX年6月7日-XX年6月11日提交初稿、修改、定稿及打印
11 XX年6月14日-XX年6月18日答辯前準備
12 XX年6月21日-XX年6月25日畢業(yè)設計答辯
機械專業(yè)開題報告2
1、 目的及意義(含國內外的研究現(xiàn)狀分析)
本人畢業(yè)設計的課題是”鋼坯噴號機行走部件及總體設計”,并和我的一個同學(他課題是“鋼坯噴號機噴號部件設計”)一起努力共同完成鋼坯噴號機的設計。我們的目的是設計一種價格相對便宜,工作性能可靠的鋼坯噴號機來取代用人工方法在鋼坯上寫編號。
對鋼坯噴號是鋼鐵制造業(yè)必然需要存在的一個環(huán)節(jié),這是為了實現(xiàn)質量管理和質量追蹤。我們把生產鋼坯對應的連鑄機號、爐座號、爐號、流序號以及表示鋼坯生產時間的時間編號共同組成每塊鋼坯的唯一編號,適當?shù)膶懺阡撆鞯谋砻。這樣就在鋼鐵廠的后續(xù)檢驗或在客戶使用過程中,如果發(fā)現(xiàn)鋼坯的質量有問題,就可以根據(jù)這個編號來追蹤到生產這個鋼坯的連鑄機、爐座、爐號、流序及時間等重要信息,及早的發(fā)現(xiàn)并解決生產設備中存在的問題。
目前,在國外像日本、美國等一些發(fā)達國家已經(jīng)實現(xiàn)了對鋼坯的.自動編號,雖然其輔助設備較多,價格較貴,但大大提高生產的自動化進程和效率。并且鋼坯噴號機具有設備利用率高、位置精度高、可控制性能好等優(yōu)點。而在國內,除了少數(shù)的幾家大型鋼鐵企業(yè)(寶鋼、鞍鋼等)引進了自動鋼坯噴號機,大部分的鋼鐵企業(yè)仍然處在人工編號的階段。
實現(xiàn)鋼坯噴號的機械化和自動化是提高生產效率和降低生產成本的重要途徑之一,鋼坯噴號機無論在國內還是國外都會有很大的市場。一方面因為人工的工藝流程不但浪費了大量的能量,而且打斷了生產的自動化進程,從而致使生產效率降低,生產成本增加。另一方面由于生產鋼坯的車間溫度很高,有強烈的熱輻射,同時還有大量的水蒸氣和粉塵,因此對其中進行人工編號的工人的勞動強度非常大,并且對身體是一種摧殘,容易得職業(yè)病。所以無論從那個方面看都急需一種價格相對便宜,工作性能可靠的鋼坯噴號機來代替人工編號。
作為一個大學生,畢業(yè)設計對我來說是展示我大學四年學習成果的一個機會,也是對我的綜合能力的一個考驗。我本人對“鋼坯噴號機行走部件及總體設計”的課題也非常感興趣,我一定會努力完成這次畢業(yè)設計的?偟膩碚f,鋼坯噴號機對于鋼鐵廠和這次畢業(yè)設計對于我都是具有現(xiàn)實意義的。
2、基本內容和技術方案
本課題是基于機械設計與電子控制結合的技術來設計鋼坯噴號機。經(jīng)連連軋的鋼坯規(guī)格為160mm*200mm的方形鋼坯,用切割機割成定長,由300mm寬的輸出通道送出。
1.基本內容
先擬定鋼坯噴號機的總體方案,然后確定鋼坯噴號機行走部件的傳動方案及結構參數(shù),最后畫出鋼坯噴號機行走部件的裝配圖以及零件圖。
2.系統(tǒng)技術方案
(1)工作過程:啟動機器PLC控制步進電機帶動鋼坯噴號機到相應的位置,按下啟動鍵發(fā)送控制信號傳到控制部件(PLC),控制部件發(fā)出控制命令給執(zhí)行部件(主要是行走部件及噴號部件,行走部件帶動噴頭靠近鋼坯表面,然后噴頭進行噴號),噴號完成后噴頭上升并清洗號碼牌。再次移動噴號到下一個鋼坯處。
(2)要求實現(xiàn)的功能:行走部件功能(噴號機整體左右的移動,噴號部件的上下前后移動,噴頭的左右移動)、噴號部件功能(噴頭噴號,清洗號碼牌,號碼牌的更換)。其中號碼為(0—9)十個數(shù)字,號碼可以變化更換。每個號碼大小為35mm*15mm,號碼間距為5mm。
(3)實現(xiàn)方案:
行走功能的實現(xiàn):由于在鋼坯上噴號并不需要很精確的定位,所以采用人工控制步進電機的方式移動整體噴號機來粗調。采用液壓缸提供動力來推動噴號部件,并采用行程開關控制電機來實現(xiàn)噴號部件上下移動,下行程開關可以控制噴號部件與鋼坯表面之間的間距和發(fā)出信號使噴頭開始噴涂料并向右移動。采用液壓缸推動,滾輪在導架上滾動的方式實現(xiàn)噴好機構的前后移動,并采用行程開關控制電機來實現(xiàn)噴頭的左右移動,右行程開關可以控制噴頭停止噴涂料并回到初始位置和噴號部件向上移動。
噴號功能的具體實現(xiàn)方案由和我一組的同學確定。
3、進度安排
3-4周 認真閱讀和學習有關資料和知識,并翻譯英文文獻
5-7周 鋼坯噴號機行走部件的傳動方案及總體設計
8-9周 確定鋼坯噴號機行走部件結果參數(shù)
10-13周 完成鋼坯噴號機行走部件裝配圖及零件工作圖
14-15周 準備并進行畢業(yè)答辯
機械專業(yè)開題報告3
課 題 名 稱: 學 生 姓 名:指 導 教 師:所在院(系)部:專 業(yè) 名 稱: MK2110數(shù)控磨床動力學模擬與床身 結構優(yōu)化設計(楷體三號加粗)王亮 學 號: 201020121 趙麗講師李艷講師 機 械 工 程 學 院機械設計制造及其自動化(機械設計)
20xx 年 00 月 00日
說 明
1.根據(jù)南京工程學院《畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定》,學生必須撰寫《畢業(yè)設計(論文)開題報告》,由指導教師簽署意見、教研室審查,系教學主任批準后實施。
2.開題報告是畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計(論文)工作前期內完成,開題報告不合格者不得參加答辯。
3.畢業(yè)設計開題報告各項內容要實事求是,逐條認真填寫。其中的`文字表達要明確、嚴謹,語言通順,外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。
4.本報告中,由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述,應不少于20xx字,沒有經(jīng)過整理歸納,缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。
5.開題報告檢查原則上在第2~4周完成,各系完成畢業(yè)設計開題檢查后,應寫一份開題情況總結報告。
機械專業(yè)開題報告4
1、選題的目的和意義:
液壓破碎錘已經(jīng)成為液壓挖掘機的一個重要作業(yè)工具,它能在挖掘建筑物基礎的作用中更有效地清理浮動的石塊和巖石縫隙中的泥土?梢詰迷诒容^惡劣的作業(yè)環(huán)境,應用場合廣。也有人將液壓破碎錘安裝在挖掘裝載機(又稱兩頭忙)或輪式裝載機上進行破碎作業(yè)。我國液壓破碎錘市場飛速發(fā)展的良好機遇,國產液壓破碎錘企業(yè)迅速崛起,國產品牌市場占有率不斷提高。液壓破碎錘的優(yōu)點:結構簡單、故障少、維護方便、成本較低、沖擊能量較大。因此用戶可同時降低使用和維護兩方面成本。
2、國內外研究現(xiàn)狀及市場分析:
3.液壓破碎錘,又叫做液壓破碎器、液壓碎石器、液壓錘或液壓鎬等。而我國國家標準的術語稱之為液壓沖擊破碎器(hydraulicimpactbreaker)。名稱五花八門是由于國際上暫時還沒對液壓破碎錘制定一個統(tǒng)一的標準,F(xiàn)在液壓破碎錘市場十分興旺,韓國、日本、德國、美國、芬蘭、意大利等國的多種型號液壓破碎器充斥我國市場,現(xiàn)在國內市場主要銷售的品牌有韓國組裝(水山、工兵、韓宇、東光、雙牛、猛士等),日本組裝(古河、甲南、東空等)。我國液壓破碎錘市場目前尚處于快速成長期,國產品牌主要有驚天、力博士、邁科、長液等。目前國內外對液壓破碎錘的技術研究主要是1、采用最優(yōu)化設計理念,加大活塞和缸體行程,采用活塞和釬桿同樣大的直徑,使破碎錘與主機匹配效果最佳,合理利用最高的輸出能量,增加沖擊能量。節(jié)約能源,達到工作效率最高。使用高質量材質特殊精密工藝加工制造,降低其使用成本。2、盡最大力度讓液壓破碎錘結構簡單、故障少、維護方便。延長使用壽命。并總結液壓破碎錘常發(fā)生的故障與原因,進行改進與創(chuàng)新,降低成本。
3、選題研究的內容:
1、對液壓破碎錘一個綜合的了解。(產品種類、各種型號及參數(shù)、產品的應用場合、產品的使用等。)
2、根據(jù)實際使用情況分析液壓破碎錘經(jīng)常發(fā)生的故障與維護。
3、液壓破碎錘的保養(yǎng)與檢查。
4、液壓破碎錘的改進與提高使用性能的創(chuàng)新設計。
4、選題研究的技術路線、研究方法和要解決的主要問題: 研究技術路線:首先,了解本論題的研究狀況,形成文獻綜述和開題報告。其次,進一步搜集閱讀資料并研讀文本和現(xiàn)場產品的考察,做好相關的記錄,形成論題提綱。第三,深入研究,寫成初稿。最后,反復修改,完成定稿。 研究方法: 運用文獻閱讀法與比較法、網(wǎng)絡信息收集與閱讀、對實習公司的.液壓破碎錘產品的零件進行分析法、在液壓破碎錘產品的應用場合進行維護及收集信息等方法進行研究。
要解決的關鍵問題:液壓破碎錘的故障維護與改進和提高使用性能的創(chuàng)新設計。
5、研究與寫作計劃:
20xx年01月05日——02月20日 確定選題、收集相關資料
20xx年02月20日——02月30日 撰寫開題報告與開題
20xx年03月01日——04月01日 收集資料,開展研究,形成寫作提綱
20xx年04月02日——05月01日 深入研究,形成論文初稿
20xx年05月02日——06月30日 論文修改、定稿、打印、答辯
6、參考文獻:
【1】丁問司;新型沖擊式液壓碎石器的研究[J];液壓氣動與密封;1999年06期
【2】趙宏強;新型液壓沖擊器仿真與優(yōu)化研究[J];鑿巖機械氣動工具;20xx年01期
【3】許同樂,夏明堂;液壓破碎錘的發(fā)展與研究狀況[J];機械工程師;20xx年06期
【4】許同樂;影響液壓錘性能因素的仿真研究[J];潤滑與密封;20xx年05期
【5】嚴寒冰;前腔常壓式?jīng)_擊旋轉型液壓錨桿鉆機動力頭的研究[D];西安建筑科技大學;20xx年
【6】唐偉;無閥液壓鑿巖機動態(tài)過程的仿真研究[D];西安科技大學;20xx年
【7】周志鴻;前腔常壓型液壓鑿巖機沖擊器優(yōu)化設計[J];鑿巖機械氣動工具;1994年02期
【8】黃園月;液壓鑿巖機沖擊效率分析[J];鑿巖機械氣動工具;1995年02期
【9】廖建勇;一種簡單的液壓鑿巖機沖擊機構仿真方法[J];鑿巖機械氣動工具;1996年01期
機械專業(yè)開題報告5
一、畢業(yè)設計題目的背景
三級圓錐—圓柱齒輪減速器,第一級為錐齒輪減速,第二、三級為圓柱齒輪減速。這種減速器具有結構緊湊、多輸出、傳動效率高、運行平穩(wěn)、傳動比大、體積小、加工方便、壽命長等優(yōu)點。因此,隨著我國社會主義建設的飛速發(fā)展,國內已有許多單位自行設計和制造了這種減速器,并且已日益廣泛地應用在國防、礦山、冶金、化工、紡織、起重運輸、建筑工程、食品工業(yè)和儀表制造等工業(yè)部門的機械設備中,今后將會得到更加廣泛的應用。
二、主要研究內容及意義
本文首先介紹了帶式輸送機傳動裝置的研究背景,通過對參考文獻進行詳細的分析,闡述了齒輪、減速器等的.相關內容;在技術路線中,論述齒輪和軸的選擇及其基本參數(shù)的選擇和幾何尺寸的計算,兩個主要強度的驗算等在這次設計中所需要考慮的一些技術問題做了介紹;為畢業(yè)設計寫作建立了進度表,為以后的設計工作提供了一個指導。最后,給出了一些參考文獻,可以用來查閱相關的資料,給自己的設計帶來方便。
本次課題研究設計是大學生涯最后的學習機會,也是最專業(yè)的一次鍛煉,它將使我們更加了解實際工作中的問題困難,也使我對專業(yè)知識又一次的全面總結,而且對實際的機械工程設計流程有一個大概的了解,我相信這將對我以后的工作有實質性的幫助。
三、實施計劃
收集相關資料:20xx年4月10日——4月16日
開題準備: 4月17日——4月20日
確定設計方案:4月21日——4月28日
進行相關設計計算:4月28日——5月8日
繪制圖紙:5月9日——5月15日
整理材料:5月15日——5月16日
編寫設計說明書:5月17日——5月20日
準備答辯:
四、參考文獻
[1] 王昆等 機械設計課程設計 高等教育出版社,1995。
[2] 邱宣懷 機械設計第四版 高等教育出版社,1997。
[3] 濮良貴 機械設計第七版 高等教育出版社,20xx。
[4] 任金泉 機械設計課程設計 西安交通大學出版社,20xx。
[5] 許鎮(zhèn)寧 機械零件 人民教育出版社,1959。
[6] 機械工業(yè)出版社編委會 機械設計實用手冊 機械工業(yè)出版社,20xx
機械專業(yè)開題報告6
1 課題提出的背景與研究意義
1.1 課題研究背景
在數(shù)控機床移動式加工中移動部件和靜止導軌之間存在著摩擦,這種摩擦的存在增加了驅動部件的功率損耗,降低了運動精度和使用壽命,增加了運動噪聲和發(fā)熱,甚至可能使精密部件變形,限制了機床控制精度的提高。由于摩擦與運動速度間存在非線性關系,特別是在低速微進給情況下,這種非線性關系難以把握,可能產生所謂的尺蠖運動方式或混沌不清的極限環(huán)現(xiàn)象,嚴重破壞了對微進給、高精度、高響應能力的進給性能要求。為此,把消除或減少摩擦的不良影響,作為提高機床技術水平的努力方向之一。該課題提出的將磁懸浮技術應用到數(shù)控機床加工中,即可以做到消除移動部件與靜止導軌之間存在的摩擦及其不良影響。對提高我國機床工業(yè)水平及趕上或超過國際先進水平具有重大意義,且社會應用前景廣闊。
1.2課題研究的意義
機床正向高速度、高精度及高度自動化方向發(fā)展。但在高速切削和高速磨削加工場合,受摩擦磨損的影響,傳統(tǒng)的滾動軸承的壽命一般比較短,而磁懸浮軸承可以克服這方面的不足,磁懸浮軸承具有的高速、高精度、長壽命等突出優(yōu)點,將逐漸帶領機電行業(yè)走向一個沒有摩擦、沒有損耗、沒有限速的嶄新境界。超高速切削是一種用比普通切削速度高得多的速度對零件進行加工的先進制造技術,它以高加工速度、高加工精度為主要特征,有非常高的生產效率,磁懸浮軸承由于具有轉速高、無磨損、無潤滑、可靠性好和動態(tài)特性可調等突出優(yōu)點,而被應用于超高速主軸系統(tǒng)中。要實現(xiàn)高速切削,必須要解決許多關鍵技術,其中最主要的就是高速切削主軸系統(tǒng),而選擇合理的軸承型式對實現(xiàn)其高轉速至關重要。其中,磁懸浮軸承是高速切削主軸最理想的支承型式之一。磁懸浮軸承可以滿足超高速切削技術對超高速主軸提出的性能要求。但它與普通滑動或滾動軸承的本質區(qū)別在于,系統(tǒng)開環(huán)不穩(wěn)定,需要實施主動控制,而這恰恰使得磁懸浮軸承具有動特性可控的優(yōu)點磁懸浮軸承是一個復雜的機電磁一體化產品,對其精確的分析研究是一項相當困難的工作,如果用實驗驗證則會碰到諸如經(jīng)費大、周期長等困難,在目前國內情況下不能采取國外以試驗為主的研究方法,主要從理論上進行研究,利用計算機軟件對磁懸浮控制系統(tǒng)進行仿真是一種獲得磁懸浮系統(tǒng)有關特征簡便而有效的方法。這就是本課題的研究目的和意義。
2 本課題國內外的研究現(xiàn)狀
磁懸浮軸承的應用與發(fā)展可以說是傳統(tǒng)支承技術的革命。由于具有無機械接觸和可實現(xiàn)主動控制兩個顯著的優(yōu)點,主動磁懸浮軸承技術從一開始就引起了人們的重視。磁懸浮軸承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流諧振電路實現(xiàn)了對鋼球的懸浮。自1988年起,國際上每兩年舉行一屆磁懸浮軸承國際會議,交流和研討該領域的最新研究成果;1990年瑞士聯(lián)邦理工學院提出了柔性轉子的研究問題,同年G.Schweitzer教授提出了數(shù)字控制問題;1998年瑞士聯(lián)邦理工學院的R.Vuillemin和B.Aeschlimann等人提出了無傳感器磁懸浮軸承。近十年,瑞士、美國、日本等國家研制的電磁懸浮軸承性能指標已經(jīng)很高,并且已成功應用于透平機械、離心機、真空泵、機床主軸等旋轉機械中,電磁懸浮軸承技術在航空航天、計算機制造、醫(yī)療衛(wèi)生及電子束平版印刷等領域中也得到了廣泛的應用。縱觀20xx年在洛桑和托里諾召開的第10界國際磁軸承研討會,磁軸承主要應用研究為磁軸承在高速發(fā)動機、核高溫反應堆(HTR-10GT)、人造心臟和回轉儀等方面。國內在磁懸浮軸承技術方面的研究起步較晚,對磁懸浮軸承的研究起步于80年代初。
1983年上海微電機研究所采用徑向被動、軸向主動的混合型磁懸浮研制了我國第一臺全懸浮磁力軸承樣機;1988年哈爾濱工業(yè)大學的陳易新等提出了磁力軸承結構優(yōu)化設計的理論和方法,建立了主動磁力軸承機床主軸控制系統(tǒng)數(shù)學模型,這是首次對主動磁力軸承全懸浮機床主軸從結構到控制進行的系統(tǒng)研究;1998年,上海大學開發(fā)了磁力軸承控制器(600W)用于150m制氧透平膨脹機的控制;20xx年清華大學與無錫開源機床集團有限公司合作,實現(xiàn)了內圓磨床磁力軸承電主軸的工廠應用實驗。目前,國內清華大學、西安交通大學、國防科技大學、哈爾濱工業(yè)大學、南京航空航天大學等等都在開展磁懸浮軸承方面的研究。20xx年清華大學朱潤生等對主動磁懸浮軸承主軸進行磨削試驗,當轉速60000r/min、法向磨削力100N左右時,精度達到小于8m的水平,精磨磨削效率基本達到工業(yè)應用水平。20xx年6月,南京航空航天大學磁懸浮應用技術研究所研制的磁懸浮干燥機的性能指標已通過江蘇省技術鑒定,向工業(yè)應用邁出了可喜的一步。20xx年“濟南磁懸浮工程技術研究中心”研制的磁懸浮軸承主軸設備,在濟南第四機床廠做磨削試驗,成功磨制出一個內圓孔工件,這是我國第一個用磁懸浮軸承主軸加工的工件。此項技術填補了國內空白。近幾年來,由于微電子技術、信號處理技術和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,磁懸浮軸承的研究也取得了巨大進展。
從總體上看,磁懸浮軸承技術正向以下幾個方向發(fā)展:
(1)理論分析更注重系統(tǒng)的轉子動力學分析,更多地運用非線性理論對主動
磁懸浮轉子系統(tǒng)的平衡點和穩(wěn)定性進行分析;更注重建立系統(tǒng)的非線性耦合模型以求得更好的性能。
(2)注重系統(tǒng)的.整體優(yōu)化設計,不斷提高其可靠性和經(jīng)濟性,以期獲得磁懸浮軸承更加廣泛的應用前景。
(3)控制器的實現(xiàn)越來越多的采用數(shù)字控制。為達到更高的性能要求,控制器的數(shù)字化、智能化、集成化成為必然的發(fā)展趨勢。由于數(shù)字控制器的靈活性,各種現(xiàn)代控制理論的控制算法均在磁懸浮軸承上得到嘗試。
(4)發(fā)展了多種新型磁懸浮軸承如:無傳感器磁懸浮軸承、無軸承電機超導磁懸浮軸承、高溫磁懸浮軸承。此外,磁懸浮機床主軸在各方面也有較大的發(fā)展空間如:高潔凈鋼材Z鋼和EP鋼的引入;陶瓷滾動體,重量比鋼球輕40%;潤滑技術的開發(fā),對于高速切削液的主軸,油液和油霧潤滑能有效防止切削液進入主軸;保持架的開發(fā),聚合物保持架具有重量,自潤滑及低摩擦系數(shù)的特點從應用的角度看,磁懸浮軸承的潛力尚未得到的發(fā)掘,而它本身也未達到替代其它軸承的水平,設計理論,控制方法等都有待研究和解決。
3 課題的研究目標與研究內容
3.1 研究目標
控制器是主動控制磁懸浮軸承研究的核心,因此正確選擇控制方案和控制器參數(shù),是磁懸浮軸承能夠正常工作和發(fā)揮其優(yōu)良性能的前提。該課題主要研究單自由度磁懸浮系統(tǒng),其結構簡單,性能評判相對容易、研究周期短,并且可以擴展到多自由度磁懸浮系統(tǒng)的研究。針對磁懸浮主軸系統(tǒng)的非線性以及在控制方面的特點,該課題探索出提高系統(tǒng)總體性能和動態(tài)穩(wěn)定性的有效控制策略。
3.2 主要研究內容
。1)闡述課題的研究背景與意義,對國內外相關領域的研究狀況進行綜述。
。2)對磁懸浮機床主軸的動力學模型進行分析,并將其數(shù)值化、離散、解耦和降階等,為后續(xù)研究
機械專業(yè)開題報告7
1. 設計(或研究)的依據(jù)與意義
十字軸是汽車萬向節(jié)上的重要零件,規(guī)格品種多,需求量大。目前,國內大多采用開式模鍛和胎模鍛工藝生產,其工藝過程為:制坯→模鍛→切邊。生產的鍛件飛邊大,鍛件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工藝環(huán)節(jié)多,鍛件質量差,生產效率低。
相比之下,十字軸冷擠壓成形的具有以下優(yōu)點:
1、提高勞動生產率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工制造機械零件,能使生產率大大提高。
2、制件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類零件的精度可達ITg---IT8級,表面粗糙度可達Ra O.2~1.6。因此,用冷擠壓成形的十字軸類零件一般很少再切削加工,只需在要求特別高之處進行精磨。
3、提高零件的力學性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化,以及在零件內部形成合理的纖維流線分布,使零件的強度高于原材料的強度。
4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的塑性變形制成所需形狀的零件,因而能大量減少切削加工,提高材料的利用率,從而使零件成本大大降低。
2. 國內外同類設計(或同類研究)的`概況綜述
利用切削加工方法加工十字軸類零件,生產工序多,效率低,材料浪費嚴重,并且切削加工會破壞零件的金屬流線結構。目前國內大多采用熱模鍛方式成形十字軸類零件,加熱時產生氧化、脫碳等缺陷,必然會造成能源的浪費,并且后續(xù)的機加工不但浪費大量材料,產品的內在和外觀質量并不理想。
采用閉式無飛邊擠壓工藝生產十字軸,鍛件無飛邊,可顯著降低生產成本,提高產品質量和生產效率:
(1)不僅能節(jié)省飛邊的金屬消耗,還能大大減小或消除敷料,可以節(jié)約材料30﹪;由于鍛件精化減少了切削加工量,電力消耗可降低30﹪;
。2)鍛件質量顯著提高,十字軸正交性好、組織致密、流線分布合理、纖維不被切斷,扭轉疲勞壽命指標平均提高2~3倍;
。3)由于一次性擠壓成型,生產率提高25%.
數(shù)值模擬技術是CAE的關鍵技術。通過建立相應的數(shù)學模型,可以在昂貴費時的模具或附具制造之前,在計算機中對工藝的全過程進行分析,不僅可以通過圖形、數(shù)據(jù)等方法直觀地得到諸如溫度、應力、載荷等各種信息,而且可預測存在的缺陷;通過工藝參數(shù)對不同方案的對比中總結出規(guī)律,進而實現(xiàn)工藝的優(yōu)化。數(shù)值模擬技術在保證工件質量、減少材料消耗、提高生產效率、縮短試制周期等方面顯示出無可比擬的優(yōu)越性。
目前,用于體積成形工藝模擬的商業(yè)軟件已有“Deform”、“Autoforge”等軟件打入中國市場。其中,DEFORM軟件是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng),用于分析金屬成形及其相關工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無需試模就能預測工業(yè)實際生產中的金屬流動情況,是降低制造成本,縮短研發(fā)周期高效而實用的工具。二十多年來的工業(yè)實踐清楚地證明了基于有限元法DEFORM有著卓越的準確性和穩(wěn)定性,模擬引擎在大金屬流動,行程載荷和產品缺陷預測等方面同實際生產相符保持著令人嘆為觀止的精度。
3. 課題設計(或研究)的內容
1)完成十字軸徑向擠壓工藝分析,完成模具總裝圖及零件圖設計。
2)建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3)十字軸徑向擠壓成形過程數(shù)值模擬。
4)相關英文資料翻譯。
4. 設計(或研究)方法
1)完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析,繪制模具總裝圖及零件圖。
2)寫畢業(yè)論文建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3)完成十字軸徑向擠壓成形過程數(shù)值模擬。
4)查閱20篇以上與課題相關的文獻。
5)完成12000字的論文。
6)翻譯10000個以上英文印刷符號。
5. 實施計劃
04-06周:文獻檢索,開題報告。
07-10周:進行工藝分析、繪制模具二維圖及模具三維模型設計。
11-13周:進行數(shù)值模擬。
14-16周:撰寫畢業(yè)論文。
17周:進行答辯。
機械專業(yè)開題報告8
1. 設計(或研究)的依據(jù)與意義
十字軸是汽車萬向節(jié)上的重要零件,規(guī)格品種多,需求量大。目前,國內大多采用開式模鍛和胎模鍛工藝生產,其工藝過程為:制坯→模鍛→切邊。生產的鍛件飛邊大,鍛件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工藝環(huán)節(jié)多,鍛件質量差,生產效率低。
相比之下,十字軸冷擠壓成形的具有以下優(yōu)點:
1、增強勞動生產率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工制造機械零件,能使生產率大大增強。
2、制件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類零件的精度可達ITg---IT8級,表面粗糙度可達Ra O.2~1.6。因此,用冷擠壓成形的十字軸類零件一般很少再切削加工,只需在要求特別高之處進行精磨。
3、增強零件的力學性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化,以及在零件內部形成合理的纖維流線分布,使零件的強度高于原材料的強度。
4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的塑性變形制成所需形狀的零件,因而能大量減少切削加工,增強材料的利用率,從而使零件成本大大降低。
2. 國內外同類設計(或同類研究)的概況綜述
利用切削加工方法加工十字軸類零件,生產工序多,效率低,材料浪費嚴重,并且切削加工會破壞零件的金屬流線結構。目前國內大多采用熱模鍛方式成形十字軸類零件,加熱時產生氧化、脫碳等缺陷,必然會造成能源的浪費,并且后續(xù)的機加工不但浪費大量材料,產品的.內在和外觀質量并不理想。
采用閉式無飛邊擠壓工藝生產十字軸,鍛件無飛邊,可顯著降低生產成本,增強產品質量和生產效率:
(1)不僅能節(jié)省飛邊的金屬消耗,還能大大減小或消除敷料,可以節(jié)約材料30%;由于鍛件精化減少了切削加工量,電力消耗可降低30%;
。2)鍛件質量顯著增強,十字軸正交性好、組織致密、流線分布合理、纖維不被切斷,扭轉疲勞壽命指標平均增強2~3倍;
。3)由于一次性擠壓成型,生產率增強25%.
數(shù)值模擬技術是CAE的關鍵技術。通過建立相應的數(shù)學模型,可以在昂貴費時的模具或附具制造之前,在計算機中對工藝的全過程進行分析,不僅可以通過圖形、數(shù)據(jù)等方法直觀地得到諸如溫度、應力、載荷等各種信息,而且可預測存在的缺陷;通過工藝參數(shù)對不同方案的對比中總結出規(guī)律,進而實現(xiàn)工藝的優(yōu)化。數(shù)值模擬技術在保證工件質量、減少材料消耗、增強生產效率、縮短試制周期等方面顯示出無可比擬的優(yōu)越性。
目前,用于體積成形工藝模擬的商業(yè)軟件已有“Deform”、“Autoforge”等軟件打入中國市場。其中,DEFORM軟件是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng),用于分析金屬成形及其相關工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無需試模就能預測工業(yè)實際生產中的金屬流動情況,是降低制造成本,縮短研發(fā)周期高效而實用的工具。二十多年來的工業(yè)實踐清楚地證明了基于有限元法DEFORM有著卓越的準確性和穩(wěn)定性,模擬引擎在大金屬流動,行程載荷和產品缺陷預測等方面同實際生產相符保持著令人嘆為觀止的精度。
3. 課題設計(或研究)的內容
1)完成十字軸徑向擠壓工藝分析,完成模具總裝圖及零件圖設計。
2)建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3)十字軸徑向擠壓成形過程數(shù)值模擬。
4)相關英文資料翻譯。
4. 設計(或研究)方法
1)完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析,繪制模具總裝圖及零件圖。
2)畢業(yè)論文建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3)完成十字軸徑向擠壓成形過程數(shù)值模擬。
4)查閱20篇以上與課題相關的文獻。
5)完成12000字的論文。
6)翻譯10000個以上英文印刷符號。
5. 實施計劃
04-06周:文獻檢索,開題報告。
07-10周:進行工藝分析、繪制模具二維圖及模具三維模型設計。
11-13周:進行數(shù)值模擬。
14-16周:撰寫畢業(yè)論文。
17周:進行答辯。
機械專業(yè)開題報告9
一、本選題研究的目的及意義
研究目的(要達到的具體目的、解決的具體問題):
當今的人們生活和工作壓力很大,而且長時間生活在喧囂的都市中讓人精神緊張,身心疲憊。所以大部分人都會適當?shù)倪x擇休假來調節(jié)身體,緩解壓力。度假的方式喲很多,其中戶外運動時很多人的廁,如釣魚,游泳,觀賞風光等。本項目專門為白領一族設計度假型的項目,集休閑和娛樂為一體。租到放松身心,調節(jié)狀態(tài),環(huán)節(jié)壓力。為明天更好的投入工作作出最有效的調整。
研究意義(實踐意義、理論價值):
設計主要研究新穎、環(huán)保、舒適自然、簡便型的水上生活空間,以度假和休閑為目的進行水上生活空間設計,從而實現(xiàn)垂釣,游泳,日光浴,觀光,摩托艇等休閑項目的建設。居住在水上帶給人們不一樣的感受,新潮而又別致,做到親水、戲水、觀賞湖光山色,傾聽風聲濤聲,洗盡塵埃,遠離都市喧囂,體念水之靈氣,讓人享受詩意般的生活。
理論價值:
都市白領的生活繁忙而且節(jié)奏緊張,選擇簡約風格的室內空間,能去掉那些繁瑣的裝飾和空間的擁擠感,本項目講究科技與藝術結合,“形式服從功能”,造型簡潔明朗,設計科學合理,在有限的空間最大限度的設計出滿足人們需求的生活和使用的空間。
二、本選題國內外研究狀況綜述
關于水上建筑,國外的研究和運用比較成熟。國外的水上建筑、空中建筑、地下建筑可以說是已經(jīng)發(fā)展到了比較成熟的階段了,特別是在歐洲那些低地國家,海拔較低的同時雨水較多,所以設計師門為了解決這個問題,發(fā)明出新型的建筑,那就是水上建筑。在歐洲的低地國家荷蘭是少數(shù)幾個被迫長年累月地與水爭地的國家之一,積累了豐富的水上建筑經(jīng)驗。
荷蘭知名建筑師科恩奧色斯的“水上建筑事務所”,目前已設計過水上學校、公園、公路和住房等多種建筑物,掃清了很多技術障礙。水上建筑物容易移動,一旦它們需要轉移到別的地方,采用推和拉的辦法就可以改變位置。奧色斯甚至為這種建筑方式創(chuàng)造了一個術語:無疤痕開發(fā)。這種建筑的理念不是填海造田的侵略式開發(fā),而是將水作為自然的存在物,讓建筑群組成的城市適應水的分布,因而受到了環(huán)保機構的稱贊。奧色斯的設想是像堆積木一樣建造城市建筑物,它們是一些可以飄浮在水上的單元,被拖拉到新的水上目的地之后,再組合成新的建筑物。根據(jù)不同的裝修和設備,一棟水上房屋需要幾十萬歐元。新一代水上房屋和傳統(tǒng)的船屋已不可同日而語。目前很多水上建筑商計劃在浮動平臺上建造聯(lián)排住房、道路和綠化帶,這些浮動平臺將通過可移動的管道供電,并連接下水道。這跟石油鉆井平臺采用的技術類似。
在國外,設計師門的目標不再是單純的設計水上的住所,水上風景區(qū)、公園和高爾夫球場等也具有可行性,這是他們目前在研究的問題。目前國內有很多單位在進行水上娛樂設施的建設與發(fā)展,并取得令人滿意的效果,時尚新穎,施工簡便迅速,造價低廉,能規(guī);a,具有很廣闊的發(fā)展前景。比如某些公園的水上釣魚平臺,水上觀景臺,游樂園的親水平臺等。前全國有很多家較為成熟的水上設施項目施工承包公司。目前國內住房情況非常嚴峻,但是目前暫不缺少住房,也許在不久的將來,有限的陸地資源會顯得異常緊缺,所有,住房及其他建筑將會向地下,水面(水中),空中發(fā)展。作為一個新型行業(yè)還處于發(fā)展初期,競爭很小,市場需求很小,雖然它將會成為未來一個發(fā)展的趨勢,但要推廣還需要一個較長的過程,所以,目前主要是公園,旅游景點,度假地區(qū)開始著手發(fā)展,以示范性的作用帶動此新型項目的發(fā)展。
關于現(xiàn)代簡約風格,它起源于現(xiàn)代派的極簡主義。簡潔、實用、省錢,是現(xiàn)代簡約風格的基本特點。這是因為人們裝修時總希望在經(jīng)濟、實用、舒適的同時,體現(xiàn)一定的文化品味。而簡約風格不僅注重居室的實用性,而且還體現(xiàn)出了工業(yè)化社會生活的精致與個性,符合現(xiàn)代人的生活品位。裝飾要素:金屬材料、玻璃+色彩+線條簡潔的家具、簡潔大方的裝飾造型、時尚的軟裝飾。金屬是工業(yè)化社會的產物,也是體現(xiàn)簡約風格最有力的手段。各種不同造型的金屬燈,都是現(xiàn)代簡約派的代表產品。此外,大量使用鋼化玻璃、不銹鋼等新型材料作為輔材,也是現(xiàn)代風格家具的常見裝飾手法,能給人帶來前衛(wèi)、不受拘束的感覺。由于線條簡單、裝飾元素少,現(xiàn)代風格家具需要完美的軟裝配合,才能顯示出美感。例如沙發(fā)需要靠墊、餐桌需要餐桌布、床需要窗簾與床單陪襯,軟裝到位是現(xiàn)代風格家具裝飾的`關鍵。注意室內外溝通,竭力給室內裝飾藝術引入新意。以簡潔的表現(xiàn)形式來滿足人們對空間環(huán)境那種感性的、本能的和理性的需求,這是當今國際社會流行的設計風格——簡潔明快的簡約主義。而現(xiàn)代人快節(jié)奏、高頻率、滿負荷,已讓人到了無可復加的接受地步。人們在這日趨繁忙的生活中,渴望得到一種能徹底放松、以簡潔和純凈來調節(jié)轉換精神的空間,這是人們在互補意識支配下,所產生的亟欲擺脫繁瑣、復雜、追求簡單和自然的心理。對于不少青年人來說,事業(yè)的壓力、繁瑣的應酬讓他們需要一個更為簡單的環(huán)境給自己的身心一個放松的空間,F(xiàn)代人面臨著城市的喧囂和污染,激烈的競爭壓力,還有忙碌的工作和緊張的生活。
因而,更加向往清新自然、隨意輕松的居室環(huán)境。越來越多的都城人開始摒棄繁縟豪華的裝修,力求擁有一種自然簡約的居室空間。少即是多,多即是少。如果發(fā)現(xiàn)自己的家被濃烈的世俗氣息淹沒了本屬于你的獨特氣質與精致品位,那你可能是擁有的東西太多——書和雜志,家居辦公用品和電腦設備,玩具總匯以及廚衛(wèi)用具。怎樣才能將自己從繁雜中解救出來,怎樣才能走出無端堆砌的束縛,而生活在一個舒適又美觀的環(huán)境中呢?答案就是簡約主義。以寧缺勿濫為精髓,合理的簡化居室,從簡單舒適中體現(xiàn)生活的精致。
三、本選題研究的主要內容及寫作提綱
本項目的主要功能為度假與休閑。建筑造型的靈感來自于路出水面的“魚鰭”,這樣的造型能更好與周圍環(huán)境相協(xié)調。周圍景觀布局根據(jù)光照、風向、溫度以及人的需求的不同而合理展開。室內布局符合人機工程原理,對有限的空間進行合理的布局與設計,設計風格選則現(xiàn)代簡約風格,因為度假的人們更加向往清新自然、隨意輕松的居室環(huán)境。周圍的景觀圍繞休閑來展開,內容包括垂釣、游泳、娛樂、運動、觀光等。本項目主要內容為研究新穎、綠色、舒適自然、簡便型的水上居住空間,以度假休閑為設計基調,設計出能夠滿足人們度假需求的生活環(huán)境。
在設計中達到最佳聲、光、色、形的匹配效果,從而做到親水、戲水、觀賞湖光山色、傾聽風聲濤聲,洗凈塵埃、原理都市喧囂、體念水之靈氣,讓人享受是一般的生活,讓人回歸大自然懷抱中,做到放松身心,凈化心靈,環(huán)節(jié)壓力,享受自然風光!
機械專業(yè)開題報告10
1、課題來源
青島帥潮集團有限公司生產主要包括:各種輕、中、重型汽車鋼板彈簧。目前汽車板簧下料工序主要包括:下料、沖孔、打字三個工段,大部分操作依靠人工完成。勞動強度大,效率低,質量差,只能滿足低端產品的生產需要。本課題在消化吸收原來工藝及的基礎上,針對企業(yè)需求,對原來工藝及設備進行總體優(yōu)化改進。以提高產品質量,減輕勞動強度,提高生產效率。
2、本課題的研究目的和意義
汽車板簧是汽車重要的專用零件。它承載著自重和載重,是在惡劣條件下工作的受力零件,由于它的工作條件不好,故它又是汽車上的易損件之一。每輛汽車的用量很大,有前簧、后簧、主簧、副簧之區(qū)分。隨著我國汽車工業(yè)的告訴發(fā)展,板簧技術的發(fā)展必須加快步伐,板簧的生產效率和工藝也必須進一步提升,以滿足市場經(jīng)濟的需要。
我們所考察的帥潮集團下料、沖孔、打字三個工段,大部分操作依靠人工完成。勞動強度大,效率低,質量差,只能滿足低端產品的生產需要。較低的加工精度,已經(jīng)滿足不了市場要求;純手工的操作效率,也不能滿足產能的要求。所以公司亟待更新一批新設備,并且盡可能實現(xiàn)各工段之間的自動化,以滿足生產的需要。
2.1目的
1)生產效率的提高
通過本課題的研究,實現(xiàn)設備的更新和各工段之間的自動化,節(jié)省了各個工段之間的過渡時間,較之目前公司人工搬運的狀況,生產效率肯定會得到大幅度的提高。
2)加工精度的提高
目前公司的生產采用純工人操作,下料的誤差會比較大,滿足不了高加工精度的加工要求,不利于市場的進一步擴大。通過本課題的研究,實現(xiàn)條料的自動進給、剪切,下料精度會大幅度提高,以滿足高精度要求。
3)勞動強度大幅降低
目前,帥潮集團的加工方式均采用人工,依靠人力搬運幾十上百斤的材料,一天的工作勞動強度特別大。通過本課題的研究,實現(xiàn)了條料的自動進給,大幅降低了工人的勞動強度。
4)減少操作工人的'數(shù)量
目前的生產狀況各個環(huán)節(jié)都需要工人操作,各工段之間的銜接也需要工人搬運,工人數(shù)量相對較多。通過本課題的研究,實現(xiàn)了材料的自動上料和工段之間的自動化,肯定會減少工人的數(shù)量,為企業(yè)節(jié)約生產成本。
2.2意義
汽車板簧是一種重要的汽車零件,起著緩沖,導向,傳遞和減震的作用,是對汽車的承載能力和舒適程度的保證,因此用量極大。隨著汽車加工工藝的提高,對板簧精度質量的要求也越來越高;隨著我國汽車產業(yè)的蓬勃發(fā)展,需求量也在與日俱增。傳統(tǒng)的生產方式不僅不能滿足精度要求,產量也跟不上市場的需要,因此我們的研究就顯現(xiàn)出更大的意義。
針對目前工廠的情況,對下料工序的優(yōu)化可以大幅度提高生產效率,節(jié)約生產成本并且減輕工人的勞動強度,關鍵是增加了產品的精度,滿足更高的市場要求,也是公司的產品具有更進一步的市場競爭力。對我們而言,期間對我們所學知識的綜合運用更使我們受益匪淺。
3、國內板簧生產現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
3.1國內的生產現(xiàn)狀
汽車板簧是汽車的重要懸架部件;它具有支撐、減震、緩沖、導向等作用。同時,它與汽車行駛的平順性、穩(wěn)定性、通過性、燃料的經(jīng)濟性等多種性能均密切相關;即:汽車板簧把車架(或車身)與車軸彈性地連接起來.傳遞來自車輪的作用于車架(或車身)上的力和力矩。從而,緩和由路面不平而傳給車架(或車身)的沖擊載荷.衰減由沖擊載荷引起的承截系統(tǒng)的振動,保證汽車的正常行駛。
汽車鋼板彈簧的用量相當大,它不僅要滿足新車的配套要求;而且,還要大量供應于汽車配件,滿足汽車在行駛過程中的板簧損耗。
汽車的板簧是在反復交變應力下工作的.它承受彎曲、拉壓、扭轉、沖擊、腐蝕和磨損等多種作用。在較壞的路面或車輪的制動時,還要承受極高瞬時的沖擊載荷。由于工作條件惡劣,對彈簧的性能要求也十分嚴格;諸如:要求整個板簧的截面組織均勻、力學性能良好、疲勞壽命較高等等。
近幾年來,在減輕汽車自重、節(jié)約能耗的要求下,變截面板簧應運而生,并得到大力發(fā)展。目前,美國已有85%以上的汽車板簧為變截面板簧。這類板簧結構,可以使板簧重量降低30%一50%,片數(shù)減少50%一70%;節(jié)約了用鋼,減輕了汽車的自重。
為滿足板簧的技術要求,其制造工藝和設備也有了新的發(fā)展;以保證板簧的外觀形狀、尺寸公差,以及內在質量。新型水性淬火介質的應用;機械、液壓一體化;機械、液壓和微機控制一體化的生產、檢測設備;正是為適應板簧的發(fā)展需要而出現(xiàn)的。
3.1.1、下料
在進廠的原材料檢驗之后,下料就是鋼板彈簧制造的首道工序。在我國彈簧行業(yè)中,常用的板簧下料的設備是沖床。沖床下料時,沖擊載荷大、不安全;且隨著變截面板簧的發(fā)展,其原材料加厚
。ㄍǔ100T沖床的最大安全下料厚度為l孫n),其使用將受到限制。
采用鱷魚剪,這種設備的主要特點是:下料時沖擊力小、刀片壽命較高、下料速度快、每分鐘可下30多片;但要求工人操作技能高、反應快,下料厚度通常是12nun。這一設備,使用安全,具有自動導料裝置;裝有前、后定位架,無論長、短料都能下;沖擊力很小,下料平穩(wěn),最大下料厚度為)20—22Ⅱm(電動機功率為7.5KW)。下薄料對,適當提高剪切次數(shù)。就是一種理想的板簧下料設備。
3.1.2、校直
對板簧下料后的側彎進行校直,是保證板簧生產質量的重要工序。通常校直用沖床,輔以模具;但是,沖床操作不安全、不方便,并影響校直質量。近幾年來,重慶海森機電設備開發(fā)公司、南昌板簧設備廠生產的校直機,是適合于板簧校直的理想設備。采用這類設備時,安全、可靠、校直質量好,且設備造價低。一臺lofr校直機,可作二臺OO1"沖床使用,而售價只有一臺沖床的價格。
3.1.3、沖孔和切邊
板簧的沖孔和切孔,現(xiàn)今還沒有專用的設備;使用沖睞和模具進行沖孔、切邊,是行業(yè)中較為通用的方法。
3.1.4、變截面(錐形)板簧的軋機
變截面板簧,具有重量輕、片數(shù)少、減震性較好等優(yōu)點i國外已大量應用,國內應用也正在增加。是板簧的發(fā)展方向。變截面板簧,可分為長錐和短錐二種。變截面板簧的生產。通常用變截面軋機和輥鍛機;長錐的變截面板簧,通常采用變截面軋機。
3.1.5、包耳
包耳,也是板簧成型中的重要工序。采用手工卷耳機和芯棒、以及合適的工裝,雖可以方便地完成這一工序;但工人勞動強度較高、生產效率也較低。通常用于小批量試制。液壓全自動包耳機,則是一種較理想的包耳設備。這一機器,集液壓與機械為一體;設備中的三個油缸,分別完成定位夾緊、穿芯棒、包卷耳等動作,由液壓自動代替手工勞動。每8—10mm可以完成一個包耳動作,使用十分方便。
3.1.6、卷耳
卷耳機卷耳,是板簧鍛制成形的又一重要工序。卷耳設備也有多種,用沖床工裝模具和手工卷耳機配合,是較為簡單的一種方法。這種方法投資少,如果控制得好,質量(卷耳機垂直度和平行度)也可以基本保證;但勞動強度大,生產效率低。北方的板簧廠,多用遼陽板簧設備廠生產的機械式二工位卷耳機;即:第一工位為切邊壓形,第二工位為壓卷。這種設備工作較可靠,但笨重;且模具加工較復雜,工作時噪音也大。
3.1.7、淬火成形工序
淬火成形,是板簧行業(yè)一直采用的關鍵工序。即加熱至奧氏體化后,在成形淬火機上壓形.然后淬火。常用的淬火機有二種:種為機械式的;即:夾緊成形時通過渦輪、渦稈帶動夾具使板簧夾緊成形,經(jīng)過一套曲柄連桿機構實現(xiàn)進入油淬火和擺動。機械式淬火機:工作可靠,且夾緊力較大;可以淬厚板簧,維修電較方便。缺點是噪音大,且夾緊和入油速度較慢。單個機器在一個淬火油池還在使用,但在生產線上已經(jīng)使用不多。另外一種為液壓式垂直入油淬火機和二缸液壓淬火機,其夾緊力靠油缸的壓力和油缸的大小來確定關緊入油和搖擺。
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