聯(lián)接環(huán)鍛模及其電解加工工裝設(shè)計開題報告.doc

畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目：聯(lián)接環(huán)鍛模及其電解加工工裝設(shè)計系別機電信息系專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化班級姓名學(xué)號導(dǎo)師2012年12月24日1、畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）：1.1題目背景和意義電解加工對于難加工材料、形狀復(fù)雜或薄壁零件的加工具有顯著優(yōu)勢，它加工范圍廣，生產(chǎn)率高，加工質(zhì)量好，工具陰極無損耗，而且可用于加工薄壁和易變形零件。采用電解加工實現(xiàn)模具加工具有表面質(zhì)量好，使用壽命長，脫模好，成本低的優(yōu)點。目前，電解加工已獲得廣泛應(yīng)用，如炮管膛線，葉片，整體葉輪，模具，異型孔及異型零件，倒角和去毛刺等加工。并且在許多零件的加工中，電解加工工藝已占有重要甚至不可替代的地位。通過本課題的設(shè)計，達到：（1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課的知識，分析解決工程技術(shù)問題的能力；（2）鞏固加深擴大基本理論和技能；（3）受高級工程技術(shù)人員能力的訓(xùn)練；調(diào)研、查閱文獻，制定方案、設(shè)計、撰寫。（4）創(chuàng)新能力和團隊精神。1.2國內(nèi)外的研究情況電解加工在國外是五十年代出現(xiàn)的。由于它具有效率高、質(zhì)量好,復(fù)雜型面可一次成型,以及不受被加工材料機械性能的限制,工具耗損小等優(yōu)點,所以受到普遍重視。六十年代,在航空發(fā)動機葉片及鍛模加工方面取得了比較顯著的成效,主要應(yīng)用于鍛模型腔、深孔、小孔、長鍵槽等截面葉片整體葉輪以及去毛刺等,并取得了顯著的技術(shù)、經(jīng)濟效果，因此,得到比較迅速的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，自1960年到1975年，電解加工在難切削材料加工中所占的比例增加兩倍，從1960年的15%增加到1975年的45%。八九十年代在某些領(lǐng)域得到了新的應(yīng)用，其應(yīng)用要求也越來越高。九十年代后期起，電解加工研究機構(gòu)及人員逐漸壯大，應(yīng)用領(lǐng)域（尤其在航天、航空、兵器領(lǐng)域）進一步擴展，研究成果及論著數(shù)量激增，工藝技術(shù)水平、設(shè)備性能及產(chǎn)業(yè)發(fā)展均達到了一個新的高度。進入新世紀以來，高速發(fā)展的高新技術(shù)和電解加工融合，使其面臨從一般加工到精密加工的突破。目前電解加工工藝技術(shù)研究涉及的方向很多，主要集中在電解復(fù)合加工、細微加工、數(shù)控展成加工及高頻脈沖電流加工等幾大領(lǐng)域。2、本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施：2.1聯(lián)接環(huán)設(shè)計的主要內(nèi)容研究的對象是聯(lián)接環(huán)熱鍛模，如圖1和圖2，設(shè)計一套加工該熱鍛模的電解加工工裝，包括：（1）聯(lián)接環(huán)熱鍛模電解加工陰極；（2）裝夾熱鍛模加工陰極和工件的夾具裝置；（3）運用Pro/E、UG等軟件畫出聯(lián)接環(huán)熱鍛模電解加工工裝三維裝配圖。電解加工裝置除了應(yīng)保證工件裝夾和定位外，還應(yīng)考慮導(dǎo)電、供液、流場分布，非加工面的保護，工件和工具（即正負極、陰陽極）之間的絕緣等問題。圖1聯(lián)接環(huán)的二維圖圖2聯(lián)接環(huán)的三維圖2.2聯(lián)接環(huán)的研究方案方案一：從陰極方面提出。設(shè)計可以用cos法設(shè)計，給陰極一定的角度進行加工，根據(jù)所給工件的形狀設(shè)計陰極。對加工陰極流場的設(shè)計應(yīng)與液流通道的設(shè)計匹配。陰極結(jié)構(gòu)主要由本體、引導(dǎo)/支承、電解液流道三大部分組成，不同類型的陰極主要是本體結(jié)構(gòu)不同。陰極結(jié)構(gòu)應(yīng)保證流場均勻，不短路，同時應(yīng)選擇合理的工藝參數(shù)保證加工效率、性質(zhì)尺寸精度和表面質(zhì)量。方案二：從流場方面提出。常見的流場形式有正流、反流和測流或復(fù)合形。流場一般是根據(jù)加工對象的幾何形狀確定的，對于圓孔、型孔類可采用正流式或反流式。除了要正確選擇流動形式外，還要合理設(shè)計通液槽。通液槽的布局直接影響電解液的流線分布，因而其布局設(shè)計原則應(yīng)該是保證流線能均勻地分布在整個加工表面上，且應(yīng)避免流線相交，不出現(xiàn)貧液區(qū)；力爭流程均勻且盡可能地縮短流程。方案三：從導(dǎo)電方面提出。為確保電解液進入加工間隙區(qū)時流場的均勻和穩(wěn)定，在進入加工區(qū)域或通液槽之前必須有進口導(dǎo)流段，為確保加工間隙出口處流場的均勻穩(wěn)定，在流出加工區(qū)后也應(yīng)有出口導(dǎo)流段。導(dǎo)流結(jié)構(gòu)主要取決于電解液的流動方式，正流式加工的導(dǎo)流段置于陰極本體內(nèi)，反流式加工則要設(shè)計專門的水套，與陰極體共同構(gòu)成進水的導(dǎo)流腔。工件的導(dǎo)電回路有兩類結(jié)構(gòu)，一類是引入導(dǎo)線，將其終端的線鼻子直接壓緊到工件及其陰極的導(dǎo)電面上；另一類是通過工作臺將電流傳輸?shù)焦ぜㄎ粔K上，通過陰極安裝版?zhèn)鬏數(shù)焦ぞ哧帢O上。3、本課題研究的重點及難點，前期已開展工作：3.1研究的重點及難點3.1.1聯(lián)接環(huán)陰極的設(shè)計陰極材料一般選黃銅或?qū)щ娦阅芎?、便于補焊修理電解加工中造成的短路燒傷缺陷的低碳鋼。陰極設(shè)計時,首先是選擇或確定加工底部的間隙值,間隙值值越小,加工的質(zhì)量越高,但也越容易短路,造成流場設(shè)計復(fù)雜。通常,影響間隙值的因素較多,所以在機床、電源條件允許的情況下,建議取間隙值在0.15mm0.30mm之間。間隙的計算一般分下列三種情況。第一種是圓弧部分的間隙計算，第二種是形鍛斜度7位置間隙計算，第三種是有45斜面處的間隙計算。3.1.2聯(lián)接環(huán)電解流場的設(shè)計電解液系統(tǒng)是由電解液(含NaCl水溶液)、水泵、管道、經(jīng)陰極進入加工區(qū),使正負極之間產(chǎn)生電解作用,并不斷將電解產(chǎn)物沖刷排除掉,保證加工順利完成。此處流場的設(shè)計,是指陰極到加工區(qū)的設(shè)計。其設(shè)計原則是:電解液順利通過并完全覆蓋陰極端面,不得有任何空區(qū)、死水區(qū)和渦流區(qū)。3.2前期已開展工作前期認真閱讀了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)書，然后去圖書館借閱了相關(guān)的書籍，并且上網(wǎng)瀏覽資料，參閱了一些文獻，使自己加強了對電解加工的認識，對課題的研究起了很大的幫助，通過這些完成了畢業(yè)設(shè)計的開題論文。另外，還根據(jù)老師給的零件圖，仔細分析了其結(jié)構(gòu)特征，完成了聯(lián)接環(huán)的CAD二維圖和Pro/E三維圖。4、完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）：12周：熟悉課題，完成關(guān)于電解加工的2000字文獻綜述，翻譯外文資料；3周：確定聯(lián)接環(huán)熱鍛模設(shè)計及其電解加工工裝方案，繪制其結(jié)構(gòu)草圖，準備開題答辯；46周：進行聯(lián)接環(huán)熱鍛模設(shè)計及其電解加工陰極設(shè)計計算；79周：進行聯(lián)接環(huán)熱鍛模電解加工工裝設(shè)計，包括導(dǎo)電、供液方式和流場設(shè)計，準備中期答辯；1015周：完善整個