摩托车尾盖使用锻造模具设计毕业设计答辩初版.ppt

毕业设计答辩 设计的题目为：摩托车尾盖锻造工艺及模具设计；其零件图如下所示 二、课题的主要研究内容 本课题研究的主要内容为： 1.设计Al6061合金摩托车尾盖锻造相关参数； 2.通过零件的塑性成形工艺分析，用三维软件(PRO/E)设计该零件的锻造模具； 3.用金属材料塑性成形模拟软件Deform 3D-V6.1进行有限元分析。 1.相关参数设定 （1）材料选择 因摩托车趋向轻量化发展，故本次锻造材料选择为Al6061-T6。其锻造工艺性如下： Al6061合金中的主要合金元素为镁与硅 ，有良好的塑性和优良的可焊性、抗蚀性、可机加工性。其合金产品大多在固溶处理与时效后应用（T6状态），时效温度155℃-165℃，保温18h。该合金锻造温度范围380℃~500℃。具有可锻性 、导热性良好 、对应变速率敏感 、锻造温度范围窄、流动性差等特点。 （2）锻造模具工艺及方式的选择 本次锻造模具工艺设计为精密模锻，选择等温锻造方式。因为精密模锻工艺能获得表面质量好、机械加工余量少且尺寸精度较高的锻件；且等温锻造特别适合于那些锻造温区窄的难变形材料，其锻造过程变形材料中常发生动态再结晶，从而使锻件中的组织呈均匀的等轴细晶形态，故而其成形的零件尺寸精度高。 （3）加工余量的制定 加工余量根据JB3834-85标准所规定的原则，应考虑下列因素：公差等级、锻件质量、锻件形状复杂系数。精密模锻尺寸公差可达±0.05mm ，表面粗糙度可达Ra3.2～0.8μm。根据计算，锻件的形状较复杂，为S3级 ，质量约为 0.49954kg ，故确定该零件加工余量为1.7~2.2mm，本设计中定为2mm。 （4）模锻公差的制定 精密模锻件公差可达到IT4级，而尾盖除了机加工的表面外，其他尺寸公差一般为IT13级，故根据GB/T 1804—2000来制定锻件公差 ，其部分公差如右图所示。 （5）模锻斜度的设定 为了便于脱模，锻件表面上需有模锻斜度，模锻斜度可分为外加模锻斜度和自然模锻斜度。若锻造设备没有顶出机构，所以必须留出模锻斜度，精密模锻时铝合金锻件的模锻斜度为1°～3°，本锻件取为1° 。因本模具中有顶出机构，故可以不留斜度。 （6）冲孔连皮的设定 对于直径小于25mm的内孔,锻件一般不锻出,采用压凹使成形饱满。对内孔等于或大于25mm的锻件时不能直接获得透孔，在该部位留有一层较薄的金属称为连皮。本设计中为平底连皮，其厚度s通常在4mm～8mm范围内，选择为5mm。其内圆角半径经计算为6.5mm，本模具设计中选择为6mm。 （7）确定毛坯的形状和尺寸 用PRO/E可以算出锻件的体积为： V锻=8.9×104mm3，根据体积成形体积不变原理，得V坯=V件+V连皮=8.9×104mm3，坯料的形状为Φ8.8×17mm3，其中公差为IT13级。由于体积成形时铝合金内部的缺陷（如缩松、缩孔）会被压实，体积会变小一点，所以毛坯体积取得相对大一点。 （8）凹模的设计 设计为组合凹模，具体如下图 （9）凸模的设计 凸模的设计如下 （10）模具的装配图 2.绘制PRO/E图（1）绘制零件图 （2）绘制锻件图 （3）绘制模具型腔图 （4）绘制其余零件图 绘制其余零件图 绘制其余零件图 （5）绘制装配图 3.尾盖塑性成形的有限元分析 （1） DEFORM-3D简介 DEFORM-3D是一套基于工艺模拟系统的有限元系统（FEM），专门用于分析各种金属成形过程中的三维（3D）流动，提供工艺分析数据，及有关成形过程中的材料和温度的流动。DEFORM-3D可以应用于金属成形的冷加工、热加工等工艺。DEFORM-3D的典型应用：拉深、锻造、挤压、压塑、冷镦、机加工、轧制、开坯、镦锻等。 （2）操作步骤 1.双击桌面DEFORM-3D图标，进入DEFORM-3D的主窗口。 2.File— New Problem或在主窗口点击如图所示按钮 。 3.在接着弹出的窗口中默认进入普通前处理（Deform 3D-preprocessor）。 4.接下来在弹出的窗口中用第四个选 项“Other Place”，选择工作目录 然后点击“Next”。 5.在下一个窗口中输入题目的名称 (Problem name)BLOCK点击Finish。 前处理操作窗口由图形显示窗口、物体参数输入窗口、物体显示及选择窗口以及各种快捷按钮组成。 （一）设置模拟控制方式及模拟名称 1.点击按钮 进入模拟控制参数设置窗口。 2.在Simulation Title一栏中把标题改为BLOCK。 3.设置Units为English