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机械毕业设计全套

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CLGY01-013@轻型发动机进气歧管的工艺编制与典型工序夹具设计（三维）,机械毕业设计全套

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毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 尚福亮 院系 汽车 与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 B07-2 指导教师姓名 张德生 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 轻型发动机进气歧管的工艺编制与 典型工序 夹具设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 (一）课题研究现状及分析 汽车发动机属于汽车的核心部件，而进气歧管又属于发动机的主要 部件， 影响着 汽车性能参数中的功率、 耗油量、转矩等。因此，进气歧管性能质量的好坏，直接关系到发动机乃至 整车性能，正因为这样，进气歧管质量的提高，对发动机和汽车整体质量的提高有着积极的意义。 汽车上普遍采用的轻质材料主要 是高强度超轻钢板、铝、镁、复合材料和塑料等。这些材料具有很多优良性能，在汽车零配件中用这些材料代替传统材料不仅可以降低零件重量，更能够在某些方面提高零件的质量和使用性能。同时汽车的价格竞争很激烈，物美价量的汽车更能够满足用户的要求。为了达到这些多元化的要求，发动机系统零部件的小型、轻量化、低成本就势在必行。因此，在系统零件上采用轻质材料是发展中关键的一步。 进气歧管是 发动机进气系统最重要的部件 ，进气系统决定着发动机的进气效率和各缸充气均匀性，对整机性能均有非常大的影响。进气歧管固定在发动机的气缸盖上，是形状复杂的中空制品。它承受气缸盖燃烧室燃料燃烧传递的热和振动。 目前，大量应用于进气歧管的轻质材料主要为铝 镁，其加工方法和工艺也比较成熟。而近年来，在轻量化 技术的发展过程中，塑料也越来越受青睐，其用于进气歧管已经成为当今研究的热点，并将成为未来的发展趋势。 国外 在上个世纪 80 年代就已经开始应用塑料制造进气歧管 ，因此 在这方面的技术十分成熟，并早已大量使用塑料进气歧管取代传统的合金进气歧管 。国内 仅有少数公司 虽在研制塑料进气歧管，但到目前为止尚 不能进行大批量的生产，远远不能满足国内汽车生产厂的需要，因此国内目前 仍 大量使用铝 镁合金进气歧管，并不断对其生产加工工艺不断进行技术改进。 国内目前对进气歧管工艺的研究多为它的铸造工艺 ，对进气歧管的机械加工工艺少有研究 。 机械加工工艺路线的制定包括选择哪些表面作为加工时的定位基准，采用哪些加工方法来保证各表面的技术要求，以及确定零件的加工顺序等。定位基准的选择，粗基准的选择要遵循 ：尽能选用精度要求高的主要表面作粗基准，这样选择粗基准可保证以后加工主要表面是有足够且 均匀的加工余量；用非加工表面做粗基准，这样选择粗基准可使非加工表面与加工表面间的位置误差最小；选作粗基准的表面应尽可能平整；粗基准在同一尺寸方向上应尽可能避免重复使用；精基准的选择要遵循：尽可能选用设计基准或工序基准作为定位基准，这样选择可避免因基准不重合而产生基准不重合误差；尽可能选用同一组定位基准nts 加工各个表面；应保证工件的装夹稳定可靠，机床夹具结构简单，工件装夹操作方便。表面加工方法的选择应根据加工表面的加工精度和表面粗糙度要求确定最终的加工方法；应考虑零件的结构 加工表面的特点和材料及物理力学性能等 ； 还要考虑到生产率和经济性及企业现有设备状况及技术发展。加工顺序遵循先加工粗基准后加工其他表面，先粗加工后精加工，先平面后加工孔，先加工主要表面，后加工次要表面。 夹具在工厂中的地位不言而喻， 直接影响到工件的加工精度，为满足工序的加工要求，一般都要采用几个定位基准的组合方式进行定位，即组合定位，相应的采用定位元件进行组合定位。夹具定位元件选定后，还要进行夹紧力的确定 。 对于 轻型发动机进气歧管的 机械加工 工艺编制与夹具设计， 目前在国内这方面 的 公开发表的 著作极少，多数被各大汽车公司视为商业机密， 注册为专利技术以 防止其他公司剽窃对其造成不便要的损失。 一份好的工艺编制与夹具设计，在技术方面能够可靠的保证零件设计图上所规定的全部加工要求，从而保证加工质量；在经济方面能以最小的生产成本 最高的设备利用率何用最少的时间完成工件的加工，从而大大节省成本，为公司带来巨大的利益 （二） 依据、目的和意义 由于 轻型发动机进气歧管的工艺编制与夹具设计 的不透明性，所以本设计要 依据车辆上其他相似零件的工艺规程，选择相似的夹具对其进行改进，计算相关参数， 确定夹紧装置 夹紧力 。 微型及普及型汽车在我国有很大市场，从 0.9L 到 1.6L，价格适合 我国国情 ,适合正在发展的中国的现况。 进气歧管 是 发动机 重要零件之一，随着现在设计加工制造技术的发展， 进气歧管 的材料及加工手段等也在不断发展，确定加工工艺与装夹方案及设计， 从而设计专门的夹具，提高定位准确度从而达到对 进气歧管 加工工艺进一 步更深了解。 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 （一） 设计的 基本 内容 1、 分析 被加工 零件的结构 特点及及零件的各项技术要求，审查零件的机械加工工艺性 ， 选定机械加工的设备 ； 2、 制定工艺路线，确定定位基准，表面加工方法的选择 及定位方式 ，划分加工阶段，安排工序顺序（包括机 械加工工序顺序的安排及热处理工序的安排）， 确定各工序具体 内容 ，包括加工余量及工序尺寸 设备与工艺装备 切削用量与时间定额等 ； 3、 设计夹具形式， 确定定位元件 夹紧 对刀导向元件 连接元件 其他元件及装置 夹具体，计算 夹紧力等相关 参数 ，使得工件有良好的定位 ； 4、 画 夹具 体的二维图及三维图 （二） 拟解决的主要问题 1、 设计 进气歧管某道工序的 定位夹紧方案的夹具； 2、 利用 Pro/E 软件建立夹具体 与进气歧管的三维模型 ； 3、 制定加工工艺，工艺路线的分析。 nts 三、 技术路线（研究方法） 1.查阅相关资料确定 所需工艺装备 结合实物及简图对 进气歧管的进行三维建模，进行零件的常规工艺分析 与确定 加工艺方案 ； 课题将选用 465 发动机的进气歧管 。 2.定位基准的选择 粗基准的选择及精基准的选择 。 3.表面加工方法的选择 根据加工表面的加工精度和表面粗糙度要求确定最终的加工方法 。 4. 划分加工阶段 粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段。 5工序顺序安排 先安排粗加工，后安排精加工；先加工平面，后加工孔。 6. 夹具体设计 分析 典型加工夹具的定位夹紧方案 ， 选择及设计装配图 确定夹紧装置，夹紧力的确定。 7. 绘制夹具图 四、 进度安排 1、熟悉设计任务书，并了解相关材料 (网上查阅 )，准备资料，填写开题报告：第 13 周（ 2 月 28日 3 月 23 日） 2、熟悉零件图纸 (提出相应问题 )，熟练掌握 CAD2007 以上版本及工艺学、 PR0/E：第 45 周（ 3 月24 日 4 月 6 日） 3、据自已所学知识及实习工厂或其它修配厂提出改进加工方法，编制整体工艺路线（粗基准、精加工基准、相关余量选择）、改进工艺方案及工序目录，有改进加工方法的简单工序图 (说明问题 )，输助工具 excel 或 word 要有一定使用能力：第 67 周（ 4 月 7 日 4 月 20 日） 4、 设计重要工序装夹方案，进气歧管的二维和三维图的设计及中期检查：第 89 周（ 4 月 21 日 5月 3 日） 5、重要工序夹具装配图，进气歧管的二维和部件零件图的设计：第 1011 周（ 5 月 4 日 5 月 18 日） 6、重要工序夹具装配图三维图的设计与分解零件图：第 1214 周（ 5 月 19 日 6 月 8 日） 7、总结毕业设计及编写说明书、后期检查审核及修改不足：第 1516 周（ 6 月 9 日 6 月 22 日） 8、毕业设计准备答辩及答辩：第 17 周 （ 6 月 23 日 6 月 29 日） nts 五、 参考文献 1周尔民 .基于 Pro/ENGINEER 的汽 车变速器虚拟装配仿真技术 J.汽车工程 ,2007.6 2冯樱 .基于 Pro/E 的汽车变速器装配及运动仿真的动画实现 J.机械工程师 ,2007.3 3富成科 .机械制造基础 M.人民交通出版社 ,1999.1 4 刘惟信 .汽车设计 M. 北京：清华大学出版社， 2001 5 沈宜 慧 .机械工程材料 M.人民交通出版社 ,1998.1 6 徐灏 .机械设计手册 M.机械工业出版社 ,2002.8 7 臧杰 .阎岩 .汽车构造（下册） M.北京：机械工业出版社， 2005 8 凌凯汽车资料编写 组 主编 . 汽车原理 M. 北京：北京邮电大学出版社， 2005 9 王宝玺 .汽车拖拉机制造工艺学 M 机械工业出版社 ,2002.10 10 成大先 .机械设计手册 .化学工业出版社 ,2002.11 11 王望予 .汽车设计 （第三版） M.北京：机械工业出版社， 2000 12 张德永 . Pro/ENGINEER 数控加工 (基础篇 ).清华大学出版社 ,2005.10 13 张洪欣 .汽车设计 M.北京：机械工业出版社， 1981 14 熊志旺 .SEAT 发动机曲轴的结构及工艺性能分析研究 D.南京理工大学 ,2004 15 张文春 .汽车理论 M.北京：机械工业出版社， 2005 16 岳陆游 ,胡天策 ,储亚峰 .基于 Pro/E 三维夹具设计研究 J.机械工程师 ,2006.03 17 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 User Guide,VersionM, 2008 18 M.A. Mannan. The implementation of adaptive isoplanar tool path generation for the machining of free-form surfaces J. The International Journal of Advanced Manufacturing T