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冷挤压工艺设计CAPP系统的研究及应用

作　者: 李兵
导　师: 兰箭
学　校: 武汉理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 冷挤压工艺 CAPP 有限元模拟批处理灵敏度
分类号: TG376
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 81次
引　用: 1次
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内容摘要

冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术,应用广泛,成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。传统的挤压工艺制定、模具设计效率低、周期长、成本高、设计因人而异且难以保证设计和生产质量,设计经验不易积累和传承。冷挤压工艺特点复杂,影响工艺的因素多。因此冷挤压工艺CAPP系统设计考虑因素多,难度大,并且难以对冷挤压工艺设计CAPP系统设计的工艺和模具进行验证、优化。论文以此背景作为出发点,首先,介绍了国内外CAPP系统以及冷挤压CAPP系统的研究情况;其次,介绍了冷挤压工艺设计的基本流程,总结了冷挤压工艺设计时各个工艺参数的确定方法,通过冷挤压工艺设计方法详细阐述了冷挤压零件分类编码系统;最后,介绍了本CAPP系统的整体结构,详细阐述了系统各个模块具体功能的实现与开发技术;并利用万向节轴承碗工艺的设计实例验证了CAPP系统的实用价值。论文主要通过VB6.0、商用软件DEFORM等对冷挤压工艺设计CAPP系统展开研究的。主要研究成果有:(1)基于派生式设计方法,通过人机交互式手段,对冷挤压零件进行分类编码,建立了冷挤压零件分类编码系统;(2)建立了冷挤压工艺规程库,通过编码检索得到冷挤压工艺和模具的初始设计;(3)建立了有限元模拟模块,利用DEFORM软件提供的宏命令,生成各类典型零件冷挤压有限元模型的模板库,通过修改冷挤压零件有限元模板,得到具体零件的有限元批处理文件;激活该批处理文件,进行有限元模拟;(4)基于模拟结果和经验提供了验证、优化工艺和模具的两种手段:成形极限参数对比法和输入参数的有限元灵敏度分析法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 引言  9-10
  1.2 冷挤压工艺研究现状  10-12
    1.2.1 传统冷挤压工艺研究方法  10
    1.2.2 实验和模拟方法  10-11
    1.2.3 计算机智能研究方法  11-12
  1.3 CAPP研究现状  12-14
    1.3.1 CAPP概述  12
    1.3.2 CAPP国内外研究现状  12-13
    1.3.3 CAPP存在问题  13-14
    1.3.4 CAPP发展趋势  14
  1.4 冷挤压工艺CAPP系统的研究现状及问题  14-15
  1.5 论文选题的来源、目的及意义  15-16
    1.5.1 课题来源  15
    1.5.2 本文的目的及意义  15-16
  1.6 论文研究内容  16-17
第2章冷挤压工艺及工艺设计  17-29
  2.1 冷挤压的实质  17
  2.2 冷挤压的基本方法  17-18
  2.3 冷挤压工艺设计概述  18-20
  2.4 冷挤压工艺具体设计  20-25
    2.4.1 冷挤压工艺分析  20-21
    2.4.2 冷挤压件的原材料及毛坯准备  21
    2.4.3 毛坯设计  21-22
    2.4.4 摩擦因子选择  22-23
    2.4.5 变形程度计算  23
    2.4.6 冷挤压力计算  23-24
    2.4.7 确定挤压次数  24
    2.4.8 工序设计  24-25
  2.5 冷挤压模具设计  25-29
    2.5.1 模具结构形式的确定  25
    2.5.2 反挤压模具设计  25-27
    2.5.3 正挤压模具设计  27-29
第3章冷挤压零件工艺分类编码系统  29-35
  3.1 成组技术的基本原理  29
  3.2 零件分类和编码的原理及概念  29-30
    3.2.1 零件分类的原理及概念  29
    3.2.2 零件编码的原理及概念  29-30
  3.3 冷挤压零件分类编码系统  30-35
    3.3.1 冷挤压零件分类编码的原则  30
    3.3.2 冷挤压零件分类编码的内容  30-31
    3.3.3 冷挤压零件的编码结构  31
    3.3.4 冷挤压零件分类编码系统的具体编码  31-35
第4章冷挤压工艺设计CAPP系统设计与开发  35-56
  4.1 CAPP基本内容  35
  4.2 CAPP设计开发技术  35-36
    4.2.1 派生式CAPP系统的开发  35-36
  4.3 系统开发平台及主要软件简介  36-37
    4.3.1 系统开发平台  36
    4.3.2 主要软件VB的介绍  36-37
  4.4 冷挤压工艺设计CAPP系统总体设计  37-39
  4.5 系统开发步骤和方法  39-46
    4.5.1 系统界面设计及开发过程  40-45
    4.5.2 系统与批处理文件的连接  45
    4.5.3 系统文件的保存  45-46
  4.6 冷挤压工艺与模具设计模块  46-49
    4.6.1 冷挤压工艺与模具设计模块的设计方法  46-47
    4.6.2 冷挤压工艺与模具设计模块的内容及实现  47-49
  4.7 有限元模拟模块  49-52
    4.7.1 限元模拟模块的主要内容及实现  49-50
    4.7.2 冷挤压工艺与模具参数的读取  50
    4.7.3 有限元模拟批处理文件的生成  50-51
    4.7.4 活批处理文件进行有限元模拟计算  51-52
  4.8 设计优化模块  52-56
    4.8.1 成形极限参数对比法  53
    4.8.2 输入参数的有限元灵敏度分析法  53-56
第5章冷挤压工艺GAPP系统应用实例  56-65
  5.1 万向节轴承碗零件信息  56
  5.2 工艺与模具初始设计  56-59
  5.3 有限元模拟  59-60
  5.4 工艺的验证优化  60-65
第6章结果与展望  65-67
  6.1 总结  65
  6.2 展望  65-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
攻读硕士学位期间发表的论文及成果  72

冷挤压工艺设计CAPP系统的研究及应用

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