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1、 山山 东东 科科 技技 大大 学学 本科毕业设计(论文)开题报告本科毕业设计(论文)开题报告 题 目 镁基整流罩压铸模具设计及模拟仿真 学 院 名 称 机械电子工程学院 专 业 班级 材料成型及控制工程 学 生 姓名 XXXXX 学 号 XXXXXXX 指 导 教 师 XXXXXX 填表时间: 年 月 日 填表说明 1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之 一。 2.此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期完成,经指 导教师签署意见、相关系主任审查后生效。 3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式,用 A4 纸打印。 4.参考文献不少于
2、8 篇,其中应有适当的外文资料(一般不少于 2 篇)。 5.开题报告作为毕业设计(论文)资料,与毕业设计(论文)一同存档。 设计(论文) 题目 镁基整流罩压铸模具设计 CAD/CAE 工程设计应用研究开发研究基础研究其它 设计(论文) 类型(划“”) 一、 本课题的研究目的和意义 在人们越发关注可持续发展和环境保护的现在,以质轻和可回 收利用为应用特点的镁合金结构材料的开发和应用越来越受到世界 各国的重视,并日益成为现代工业产品的理想材料。 镁合金作为一 种发展迅猛的绿色环保合金,其密度小、比强度和比刚度高、尺寸 稳定性好、电磁屏蔽性好,具有优良的抗腐蚀性、良好的减震性、 优良的加工性能,易加
3、工且加工成本低以及良好的充型流动性和可 再生利用等一系列优点,因此在交通运输、航空航天、武器装备、计 算机通讯和电子产品等具有广阔的应用前景。目前,镁及镁合金的 需求量一直呈稳定增长的趋势,未来随着世界汽车工业的发展,将 促进镁需求量持续增长。 镁合金材料具有资源丰富、性能佳、污染小、价格低等诸多优良 特性,积极开展对新型镁合金材料的研究开发意义非凡。但在实际实 验过程中,镁合金合成技术相对落后,若能解决共性的技术难题,开 发新型镁合金以及改善镁合金性能缺陷,提高其耐高温性能、抗蠕变 性能、耐腐蚀性能,获得更多高品质镁合金材料,扩展材料新领域, 那么镁合金材料具有巨大的发展空间。 压铸成形生产
4、铸件生产速度快且拥有优秀的尺寸精度。相比其它 铸造工艺,压铸成形的铸件表面光滑,圆角半径可达到 1-2.5 微米。 相对于沙箱或者永久模铸造法来说可以制造壁厚大约 0.75 毫米的铸 件。压铸可以直接铸造内部结构,比如丝套、加热元件、高强度承载 面。除此之外,它能够减少或避免二次机械加工,铸件抗拉强度可达 415MPa,可以铸造高流动性的金属。 二、 本课题的主要研究内容(提纲) 1完成镁基整流罩压铸模具设计工艺分析(包括对压铸件进行工 艺分析、确定最佳工艺方案、确定模具结构形式、合理选择设备、编 写设计计算说明书)。 2. 选择建模工具,完成模具总装图,并列出模具零件明细表和标 准件清单;绘
5、制模具主要零件图,提出技术要求。 3制作答辩报告幻灯片 PPT,按照规范格式撰写毕业设计说明书。 目标: 使自己较好的掌握压铸成形工艺过程及模具结构设计方法,培 养独立思考、设计以及计算机绘图的能力。 三、 文献综述(国内外研究情况及其发展) 传统的压铸技术使镁合金液以高速的紊流和弥散状态充填压铸型 腔,使型腔内的气体及由压铸涂料产生的气体无法顺利排出,这些气 体在高压下或者溶解在压铸合金内,或者形成许弥散分布在压铸件内 的高压微气孔。这些高压下溶解的气体和微气孔在高温下析出和膨胀 导致铸件变形和表面鼓泡。因此用传统压铸方法产的镁合金压铸件, 与其他合金的压铸件一样,不能进行热处理强化,也不能
6、在较高温度 下使用。为了消除这种缺陷,提高压铸件的内在质量,扩大压铸件的 应用范围,近 20 年来研究开发了一些新的压铸方法,其中包括充氧 压铸,半固态金属流变或触变压铸和挤压铸造,以及几经起伏的真空 压铸,等等。真空压铸通过在压铸过程中抽除型腔内的气体而消除或 显著减少压铸件内的气孔和溶解气体,提高压铸件的力学性能和表面 质量。 目前已成功地在冷室压铸机上用真空压铸法生产出 AM60B 镁合金 汽车轮毂,在锁型力为 2940kN 的热室压铸机上生产出 AM60B 镁合金 汽车方向盘零件,铸件伸长率由 8%提高至 16%。充氧压铸又称无气孔 压铸,该法在金属液充型前,将氧气或其他活性气体充入型
7、腔,置换 型腔的空气,金属液充型时,活性气体与充型金属液反应生成金属氧 化物微粒弥散分布在压铸件内,从而消除压铸件内的气体,使压铸件 可热处理强化。日本轻金属株式会社用充氧压铸法生产计算机的 AZ91 镁合金整体磁头支架,代替原先的多层叠合支架,不但减轻了 支架重量,而且取得了很大的经济效益。充氧压铸镁合金件可像重力 铸造镁合金件一样进行热处理强化,其力学性能优于普通压铸件和重 力铸造件,而普通镁合金压铸件则在热处理时变形,无法进行力学性 能试验。半固态流变压铸具有充型平稳无金属喷溅、金属液氧化损失 少、节能、操作安全、减少铸件内孔洞类缺陷等优点。固相率为 40%50%的 AZ91D 镁合金在
8、冷室压铸机上半固态流变压铸试件消除了 气孔缺陷,抗拉强度达 140200MPa。此外,用碳化硅等颗粒增强的 镁合金基复合材料已进行了多年的研究开发,目前虽尚未达到在压铸 领域商业应用的阶段,但已用砂型铸造、精密铸造等方法制成了叶轮、 自行车曲柄、汽车缸套等铸件,并有将这种复合材料与半固态铸造相 结合,应用于压铸和挤压铸造领域的发展趋势。 当前世界各国对压铸镁合金的工艺参数和力学性能关系的实验研 究相对较多,而涉及压铸工艺对微观性能的研究成果非常少。因此, 若能通过定量分析压铸工艺对镁合金组织与性能的影响,来预测镁合 金成形加工零部件的性能,将是一个很有潜力和应用前景的基础研究。 四、 基本要求
9、 1.完成模具结构设计图及零件图共 2 张 A0 图纸(其中计算机绘 图至少一张 A0); 2.设计说明书不少于 60 页。 3.英文翻译一份 五、 研究思路和方法 第一,了解本次毕业设计的任务及要求,查阅各类工具书、参考 资料室和图书馆的资料,结合自己设计的压铸模具类比,自己所需要 压铸模具的各种原始资料、经验公式及相关数据。 第二,完成镁基整流罩压铸模具工艺分析。 第三,制作 cad 图纸,使用 Pro/Engineer 制作三维模型,完成 模具总装图。 最后,书写毕业设计论文,并对毕业设计进行最后的检查,打 印图纸,准备毕业答辩。 六、 本课题的进度安排 (1)熟悉设计内容及查阅参考资料
10、 第 1-5 周 (2)开题报告 第 6 周 (3)工艺过程分析及结构方案论证 第 7,8 周 (4)结构设计 第 9,10 周 (5)零件图设计 第 11,12 周 (6)设计说明书、审图 第 13,14 周 (7)改进设计,并做好毕业论文的撰写工作 第 15 周 (8)毕业答辩 第 16 周 七、 参考文献 1 濮良贵等。机械设计。高等教育出版社,2006 2 江昌勇等。压铸成形工艺与模具设计。北京大学出版社,2012 3 黎文献等。镁及镁合金。中南大学出版社,2005 4 关月华等。压铸成型工艺与模具设计。电子工业出版社,2013 5 潘宪曾等。压铸模设计手册。机械工业出版社,2006
11、6 丁淑辉等。Pro/Engineer Wildfire 5.0。清华大学出版社,2010 7 刘鸿文。材料力学(第二版,上、下)。高等教育出版社, 1991.8 8 模具实用技术丛书编委会编。冲模设计应用实例。机械工业出版 社,1999.6 9梅伶主编。模具课程设计指导。机械工业出版社,2006.12 10 K.N. BraBraszczyska-Malik , A. Grzybowska.Influence of phase composition on microstructure and properties of Mg-5Al-0.4Mn-xRE (x = 0, 3 and 5 wt
12、.%) alloys,2016:1422 11W.A Butler.Die Casting.Reference Module in Materials Science and Materials Engineering,2016,198210 12J.P Weiler.Variability of skin thickness in an AM60B magnesium alloy die-casting.Matrials Science and Engineering:A,Volume 419,issues1-2,March,297305 指导教师意见 指导教师(签名): 年 月 日 所在系(所)意见 负责人(签章): 年 月 日