十字轴冷挤压成形工艺研究及模具设计数字化系统开发

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近几年,随着汽车行业及其它相关产业的发展,十字轴类零件作为传动系统的主要基础件,应用越来越广泛,地位也越来越重要。目前,国内大部分零部件企业专业化生产水平较低,总体技术水平不高。如何用更加经济高效的方法来改变当前现状成为当前汽车零部件制造业中一个很重要的研究课题。本课题主要以冷挤压十字轴类零件为研究对象,以Pro/E、DEFORM-3D、VC++6.0为平台,对十字轴冷挤压成形进行工艺分析以及成形过程有限元模拟,并以此为依据系统地研究轴对称型冷挤压十字轴零件产品的开发和模具设计参数化数字化开发。通过有限元模拟软件DEFORM3D,分别对冷挤压十字轴单向挤压和双向对称挤压的成形过程进行了模拟,分析了金属的应力分布及金属流动特点。根据模拟结果,确定了冷挤压十字轴零件的成形工艺和模具结构。利用族表法,建立了冷挤压十字轴的产品库,实现了冷挤压十字轴建模的自动化,满足了冷挤压十字轴在合理参数条件下的尺寸变化的需求,提高了产品的开发速度,减少了设计人员的重复劳动,降低了错误率,提高了企业的竞争能力;并且此产品库提高了十字轴的管理水平,使得分类清楚,设计思路清晰,具有很好的应用价值。在系统界面开发过程中,利用Protoolkit语言中的同步模式进行开发,使得该系统运行更加稳定,同时得到与Pro/E系统风格相同的UI对话框和菜单;利用VC的可视化界面技术,设计出方便实用的人机交互界面,大大提高系统的使用和管理效率。在此基础上,提出了利用Pro/TOOLKIT实现冷挤压十字轴类零件及其模具的数字化设计的构想,并建立了冷挤压十字轴类零件及其模具的数字化设计系统。该系统将Pro/E系统的参数化与数字化功能应用于冷挤压十字轴的模具开发过程中,实现了不同规格的十字轴成形模具的数字化设计。
目录第4-7页
摘要第7-8页
ABSTRACT第8-9页
第一章 绪论第10-14页
    1.1 引言第10页
    1.2 课题的来源及研究背景第10-11页
    1.3 课题的研究对象第11页
    1.4 课题的研究方法第11-12页
    1.5 课题的研究内容第12-14页
第二章 系统开发工具简介第14-22页
    2.1 引言第14页
    2.2 Pro/ENGINEER简介第14-19页
        2.2.1 族表(Family Table)第14-15页
        2.2.2 Pro/TOOLKIT第15-16页
        2.2.3 Pro/TOOLKIT的工作模式第16-17页
        2.2.4 Pro/TOOLKIT应用程序的基本结构第17-18页
        2.2.5 Pro/TOOLKIT二次开发基本过程第18-19页
    2.3 DEFORM-3D简介第19-20页
    2.4 Visual C++简介第20页
    2.5 结论第20-22页
第三章 十字轴冷挤压成形有限元模拟分析及其模具结构确定第22-38页
    3.1 引言第22页
    3.2 十字轴类零件有限元模拟分析第22-32页
        3.2.1 有限元模拟分析平台的建立第23页
        3.2.2 冷挤压十字轴类零件有限元模型的建立第23-24页
        3.2.3 DEFORM-3D有限元模拟分析步骤第24-25页
        3.2.4 传统工艺条件下的模拟结果第25-27页
        3.2.5 模拟结果分析第27-32页
    3.3 冷挤压十字轴类零件模具结构确定第32-36页
        3.3.1 十字轴冷挤压的加工工艺流程第32-33页
        3.3.2 成形方案的确定第33-34页
        3.3.3 十字轴冷挤压模具型腔的设计准则第34页
        3.3.4 十字轴冷挤压模具结构及其工作过程第34-36页
    3.4 结论第36-38页
第四章 基于Pro/E族表十字轴类冷挤压件三维零件库的开发第38-46页
    4.1 引言:第38页
    4.2 十字轴类冷挤压件三维零件库的开发设想第38-39页
    4.3 十字轴产品库的开发步骤第39-43页
        4.3.1 族表创建流程图第39页
        4.3.2 创建一个冷挤压十字轴通用零件作为原始模型第39-40页
        4.3.3 创建族表第40-42页
        4.3.4 族表内容的修改第42页
        4.3.5 零件族表的校验第42-43页
        4.3.6 实例预览第43页
        4.3.7 产品的存储第43页
    4.4 十字轴产品库管理第43-45页
        4.4.1 实例零件的调用第43-44页
        4.4.2 实例的添加和删除第44-45页
    4.5 结论第45-46页
第五章 冷挤压十字轴类零件及模具的参数化开发第46-54页
    5.1 引言第46-47页
    5.2 建立十字轴零件参数化实体模型第47-49页
        5.2.1 定义实体模型中参数第48页
        5.2.2 定义实体模型参数和关系之间的联系第48-49页
    5.3 建立十字轴模具参数化实体模型第49-51页
    5.4 冷挤压十字轴模具虚拟装配第51-53页
    5.5 结论第53-54页
第六章 冷挤压十字轴类零件及其模具数字化系统开发第54-76页
    6.1 引言第54页
    6.2 十字轴数字化系统开发第54-74页
        6.2.1 编写主界面对话框资源文件第54-56页
        6.2.2 主界面对话框预览第56-57页
        6.2.3 二级对话框源文件编写第57-63页
        6.2.4 三级对话框源文件编写第63-65页
        6.2.5 数字化程序的源文件第65-68页
        6.2.6 数字化程序的编译和连接第68-74页
    6.3 结论第74-76页
第七章 结论与展望第76-78页
    7.1 课题结论第76-77页
    7.2 课题展望第77-78页
参考文献第78-82页
致谢第82-84页
攻读学位期间发表的学术论文第84页
攻读学位期间参与编写的专著第84-85页
学位论文评阅及答辩情况表第85页
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