发动机飞轮壳加工工艺及其夹具设计开题报告.docx

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1、开题报告课题名称发动机飞轮壳加工工艺及其夹具设计课题来源、目的、意义1 .课题的来源本课题将针对东风汽车有限公司商用车发动厂制造车间实际的发动机飞轮壳加工工艺及其夹具设计。2 .本课题研究目的本课题基于飞轮壳的汽车零部件产品的开发需要，对康明斯飞轮壳进行了研究：（1）结合零件的结构特点，合理安排各道工序的加工余量，反推毛坯的各尺寸，以达到节约成本、提高加工效率的目的。（2）分析零件结构特点，合理安排各道工序的顺序，在达到零件的精度要求的前提下，最大限度的减轻工人的劳动强度，节约成本、提高加工效率。（3）如何根据工艺加工要求，设计一套工装（刀具、夹具）。3.本课题研究的意义中国加入世贸组织以后，

2、汽车零部件的进口平均关税将降到10%,配额将逐步减少，国产化率的鼓励措施将取消，多年来一直受关税和国产化双重保护的国内众多汽车零部件企业将面临巨大的挑战。汽车零部件企业属于传统的大批大量生产类型企业，讲究的是规模效益，但随着市场竞争的不断深化，顾客的需求不断变化，其生产方式也在向着多品种、中小批量生产方式转化，汽车零部件企业要实现跨越性的发展，不仅需要在提高产品质量、不遗余力地采用新工艺、新技术，不断进行产品创新等方面下功夫，还要不断的更新观念，优化生产组织方式，积极主动地应对市场不断变化的需求，降低成本、提高效益，以保持在市场上的竞争优势。全球采购在带给我们挑战的同时也带来了机遇，国际上一些

3、著名的汽车、发动机制造商纷纷把目光瞄向中国，他们需要在中国找到质量好、成本低的产品，以实现他们的成本削减计划，应对挑战。以飞轮壳产品为例，从2003年开始，象康明斯、道依茨、卡特彼勒、水星等一些公司己经开始在中国开始寻找供应商，他们在中国都设有专门的办事机构负责供应商的评价、培训。目前国内生产飞轮壳的专业厂不是很多，甚至有些发动机厂自己生产飞轮壳，每家厂的产能都没有超过30万件/年。市场的分散就造成资源的分散，无法形成规模效益，也就没法在装备上、制造水平进行投入，新工艺、新方法得不到应用，所以产品质量与上述公司的要求普遍有一定的距离。为此，谁能快速提升产能、水平、质量，谁就能占领国际市场，形成

4、良性循环。对飞轮壳产品而言，在进行新的工艺设计时，必须在遵循工艺设计的基本原则基础上，充分借鉴国外的先进工艺方法，运用高速加工技术、成组技术等先进方法，认识现有工艺中存在的工序分散、设备效率低、夹具多、非有效工时长、质量靠工人个人技术保证等重要缺陷，通过对原有的方法进行优化，最终设计一套能消除夹紧变形，减少无效工时，高质量、低成本的工艺方法。工艺设计是工艺规划的前提和基础，是连接产品设计和生产制造的重要纽带。产品的制造可以采用几种工艺方案，零件加工也可以采用不同设备、不同的加工方法、不同的工艺方案。同样一个产品，使用不同的工艺方法进行加工，就会产生不同的质量、不同的成本。所以，效率高、质量好、

5、成本低是衡量工艺设计好坏的重要标准。二、国内外概况、预测和文献综述在学校图书馆，网上和网上图书库上搜索关于发动机飞轮壳的国内外现状和发展，发现很少关于这方面的资料。据说，可能是因为这里面涉及到重要技术的问题，大部分都会被保密。但通过在网上查找的资料发现在发动机飞轮壳加工工艺方面有新的研究方法，比如柔性自动化技术在发动机飞轮壳工艺方面的应用，通过对发动机飞轮壳的加工工艺特点的分析并结合工厂生产实际，对飞轮壳的加工工艺进行了系统的研究，依据现代自动化制造系统的规划、设计和运行原理对三种飞轮壳的机械加工柔性生产线进行了规划设计，规划出了一条由六台卧式加工中心组成的柔性生产线设计方案，整个柔性加工线设

6、备利用率高、生产能力稳定、可靠性好，解决了企业生产中的飞轮壳加工的瓶径问题，适合创新公司未来发展的需要。我国汽车工业早已成为国际大汽车制造商竞争的舞台，新型车的开发速度越来越快，产品将以多品种，中小批量的生产规模为主。随着中国加入WTO,中国的零部件加工企业将面临严峻的“全球采购”竞争压力。对于国内历史较老的零部件企业想要在新形势下生存、参与市场竞争，必须应用数控技术提高现有的工艺制造水平。在新产品加工工艺上的选择，这些企业必须放弃由传统的专用组合机、通用设备组成生产线的方案，采用先进的数控技术：对飞轮等盘类零件采用数控机床，飞轮壳等壳类零件采用立式加工中心。未来发展趋势由于考虑到成本经济性等

7、情况，对飞轮壳产品而言，在进行新的工艺设计时，必须在遵循工艺设计的基本原则基础上，充分借鉴国外的先进工艺方法，运用高速加工技术、成组技术等先进方法，认识现有工艺中存在的工序分散、设备效率低、夹具多、非有效工时长、质量靠工人个人技术保证等重要缺陷，通过对原有的方法进行优化，最终设计一套能消除夹紧变形，减少无效工时，高质量、低成本的工艺方法。三、系统设计方案及可行性分析1 .系统设计方案本课题的系统设计方案工艺设计及夹具设计。本课题研究整体构架如下图1所示:图1发动机飞轮壳加工工艺及其夹具设计整体构架图2 .可行性分析本课题重点解决发动机飞轮壳加工工艺及夹具设计问题，研究技术路线包括工艺设计及夹具

8、设计部分两个部分：其中分析的重点是加工工艺路线的确定，其次是夹具部分的设计：-3-1）具体过程如下图2所示:图3飞轮壳夹具设计路线图2）盘类零件夹具设计的具体路线如下图3所示:UiK预计达到的要求及预计的关键技术-7-1 .预计需达到要求、技术指标本课题预期成果实现对发动机飞轮壳进行工艺设计和夹具设计，在熟悉图纸的情况下利用UG进行三维实体建模（主要用到一些特征，如拉伸、孔等等），对绘制的三维图，将其导入二维界面生成零件的二维图纸，然后进行飞轮壳的加工工艺分析，工艺设计与生产纲领相匹配，以适应实际生产需要。另外，铸件需要进行人工时效处理，端面的粗糙度要达到Ra6.3,端面平面度为0.12o2

9、.预计的关键技术1）金属材料热处理技术：采用热处理，能提高材料的切屑性能，提高加工效率。对加工前进行热处理，利于工件的切削；加工后会残余应力出现，需要热处理才能达到图纸上所要求的精度。2）机械制造技术：这门技术包含的内容很多，主要是金属切屑原理与刀具、机床夹具原理与设计、工程设计等等。在这些我们所学的基础上合理的运用这些知识点，进行飞轮壳的工艺设计及夹具的设计。3）有限元分析：对所设计的夹具夹紧工件后的变形情况的分析，最终确定出理想的夹紧力。五、课题研究进展计划通过以下各段时间分配的任务，完成每一次的任务，并配合老师的指导工作，进行如实的修改和完善，最终完成毕业设计的所有任务。毕业设计具体进度

10、安排见表1表1毕业设计具体进度安排表序号毕业设计各阶段内容日期1明确设计任务、查阅收集相关资料、调研、实习。1.142.282编写、修改、上交毕业设计开题报告。（3000字以上）3.13.113翻译、上父央文技术资料。（3000字以上）3.1 4.14绘制汽车发动机飞轮壳零件图，进行结构工艺性分析拟定汽车发动机飞轮壳机械加工方案。3.13.105选择发动机飞轮壳毛坯制造方法，绘制毛坯图。3.113.156制定发动机飞轮壳的加工工艺路线，绘制工艺路线流程图。3.16-4.157编写发动机飞轮壳机械加工工艺卡。4.16-5.158绘制发动机飞轮壳机床夹具总装配图及其主要零件图。5.165.229编

11、写毕业设计说明书一份。（15000字）整理、上交毕业设计全部资料。5.235.2610总结，准备毕业设计答辩。5.276.2六、现有的条件及设备1 .查阅与本课题相关的参考文献，收集外文文献可在图书馆数据库内查阅国外数据库以及中国知网等等2 .利用计算机软件UG进行三维建模，建好后再导成二维图，放在AutoCAD环境下进行修改和完成。3 .选择机床和刀具时，需要有关机床和刀具有关的参数，还需要用到切削用量手册，方便我们确定切削三要素等等4 .机床夹具设计时，需要参考有关的夹具设计手册5 .箱体的年产量30000件，属于大批量生产，工序相对比较集中；而所选择的设备主要是组合机床或专用机床、普通数

12、控机床。七、参考文献1卢秉恒 机械制造技术基础（第三版）北京：机械工业出版社，2007王选逵，孙凤池.机械加工工艺手册第2卷加工技术卷M（第二版）.北京：机械工业出版社，2006.12.薛源顺，刘福库.机床夹具设计M.北京：机械工业出版社，2000.11.4艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册M（第三版）.北京：机械工业出版社机床夹具设计手册M.北京：国防工业出版社.19965机械制造工艺与机床夹具M.北京：机械工业出版社7机械制造工艺学（含机床夹具设计）M.北京大学出版社，2008.11.网李益民.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，1994.7.9 aaa0029bd64783e2

13、ced.html10 开题报告要求1、开题报告必须在收集和阅读有关资料，考查生产现场，参考类似产品，进行分析、对比、论证的基础上进行撰写。2、开题报告的内容一般包括：课题的来源、目的、意义、国内外的现状及发展；进行可行性分析及系统设计方案；系统达到的功能要求、技术指标；所应用的新技术、新工艺、新装置等及关键技术；系统研究的重点和难点；预测课题的经济效益和社会效益以及可能取得的成果等。3、开题报告不得少于3000汉字，并附有毕业设计计划安排。4、开题报告要求在毕业设计前四周内完成。导师评语（应根据“开题报告要求”，组织所指导的学生进行交流，对学生开题报告的内容、设计方案、应用技术以及预测成果等进行综合评价。）导师签名：200 年 月 日