1、毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化椭圆辊制模具设计与模拟摘要本文主要介绍了辊制模具的相关结构知识，并设计一种椭圆辊制模具，使其可以将薄板辊制椭圆形状。对其轨线进行分析计算，使辊轮与椭圆之间的间隙始终保持定值，得出解析式，并通过MATLAB进行模拟进行校验，使其适合数控机床加工，满足模具的设计需要。关键字辊制模具设计模拟1、前言11课题简介模具设计已由经验设计阶段向理论计算和计算器辅助设计方向发展，技术广泛用于制模业，使模具结构更趋科学合理，大大提高了模具加工精度，缩短了模具设计加工周期，减少了产品开发时间。基于这种发展趋势，在此设计一种与单辊组合椭圆模具，便于一次性加工出椭圆形的金属件。并
2、通过计算机模拟，校验其可行性。12辊锻的介绍辊锻（ROLLFORGING）是回转锻造（ROTARYFORGING）的一种这是近几十年将纵向轧制引入锻造业并经不断发展形成锻造新工艺，属于回旋压缩成形类的范畴。它比模锻具有更高的技术经济优越性，其特点为，所需工作载荷较小，生产效率高，材料消耗少，质量优越，劳动条件好。辊锻是材料在一对反向旋转模具的作用下产生塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形工艺。它是成形轧制纵轧的一种特殊形式。辊锻变形原理如图（1）所示。辊锻变形是复杂的三维变形。大部分变形材料沿着长度方向流动使坯料长度增加，少部分材料横向流动使坯料宽度增加。辊锻过程中坯料根截面面积不断减小。辊锻
3、适用于轴类件拔长，板坯辗片及沿长度方向分配材料等变形过程。图（1）辊锻变形原理辊锻可用于生产连杆麻花钻头扳手道钉锄镐和透平叶片等。辊锻工艺利用轧制成形原理逐步地使毛坯变形与普通模锻相比具有设备结构较简单生产平稳振动和噪音小便于实现自动化生产效率高等优点。2、研究现状学者戴如吉,王小飞1采用2道次体积分配辊锻模具和一次头部压形模具,得到拉杆锻件的坯料形状与尺寸。成功地解决了辊锻道次的确定和型槽系的选择,模具设计等问题。学者李锦，汪莉，袁文生2应用VC作为开发工具，在MFC环境下，开发了一套较完善的辊锻模具设计软件。该软件可实现方便的辊锻零件输入、工艺分析计算、二维工程图的输出等功能。利用该设计软
4、件，可极大的提高辊锻模具设计效率、缩短模具开发周期，降低模具开发成本，另外也为研究辊锻工艺提供了有力手段，具有很好的推广应用价值。学者田平，彭成允，邹强3通过严密的理论计算和专业CAE模拟，采用先进的工艺技术，能够制定优越的工艺方案。随着工业的迅速发展，各种型号连杆的数量日益增多。为了降低成本及提高质量，采用先进的制坯成形辊制技术是一项行之有效地新途径。学者王金吕,王高潮4根据汽车前轴锻件的特点、技术条件与要求，分析了前轴辊锻工艺的难点，包括确定辊锻件图，选择毛坯尺寸，确定辊锻，典型截面特征孔型设计，计算前滑量并分析其对锻件长度的影响。并以NHR前轴为例，进行了精密辊锻制坯工艺及模具设计的研究
5、，设计出前轴制坯辊锻、预成型辊锻和终成型辊锻模具。学者向延平5采用750KG空气锤自由锻精确制坯、1000T摩擦压力机模锻、300T摩擦压力机热切边、100T油压机热冲孔、冷校正等组成生产线；在模具的设计和制坯锻造上，采用一些技巧，低成本开发、生产重型汽车制动板大型复杂模锻件的锻造生产工艺方法。学者王学林6根据锻造圆钢成型模具的作用机理,对造成模具损坏、影响产品质量的原因进行分析，并且提出对成型模具进行改进。实现模具断裂、柱销弹簧损坏现象大大降低,锻圆的表面质量显著提高。学者唐余勇,张茂森7针对批量生产椭圆回转曲面精密模具的数控加工问题,给出了用平头铣刀三轴联动的加工方案和缜密的数学分析以及严
6、格的数学证明,并给出了工具参数,加工行距以及加工数控进给量的整套计算模型,并用实例验证了方案的可行性和模型的可靠性,为此类精密椭圆回转面批量生产的模具的制造提供了全面的参考。还有很多学者对辊制模具进行了相关的研究，他们是ZHONGYICAI8,MKAZEMINEZHAD,AKARIMITAHERI9,赵丽娟,邵欣,刘杰,张佐10,易兴斌,李瑞华11,李发泽,胡钢墩,刘大铭12,郭转林,张宏强,刘战英13,张殿华,王鹏飞,王军生,刘佳伟14,孙蓟泉王向荣15,张建平,张红,伟韩军16,杨金岭17,郭阳春18等。他们的研究成果对本文提供了很多的参考意义。、小结综上所述，辊锻做为一种先进的塑性成形工
7、艺方法，由于其据有高效、节材以及锻件制品精度高、模具寿命长等特点，越来越受到人们的重视。特别是随着近几年我国制造业的迅速发展，辊锻技术的应用也越来越普遍。而对于椭圆型的板坯，通常的辊锻机很难实现自动化生产。因此需要进行适当的改进。因此本课题的研究意义在于设计一类辊锻类模具，来改进椭圆类板坯生产的自动化程度。而设计的结果用数学建模的方式进行反复校验，以得到合理的结果。另外，对于模具设计已由经验设计阶段向理论计算和计算器辅助设计方向发展，技术广泛用于制模业，使模具结构更趋科学合理，大大提高了模具加工精度，缩短了模具设计加工周期，减少了产品开发时间。因此，对于椭圆模具的设计也要趋于数字化，要使其适应
8、于数控加工。适应数控加工的前提是将模具的各个形状特性数字化。这就需要对模具的工作特性以及其因具有形状特性进行数字化处理。参考文献1戴如吉,王小飞拉杆锻件的辊锻制坯工艺研究与开发J精密成形工程2010,2353562李锦，汪莉，袁文生MFC环境下辊锻模具软件开发JCMET锻压装备与制造技术2005,53田平，彭成允，邹强大变截面连杆辊锻制坯工艺技术发展现状J2010,2365684王金吕,王高潮汽车前轴精制坯辊锻工艺及模具设计J模具制造200595向延平汽车制动板的锻造工艺与模具J机械工人2008,96王学林锻造圆钢成型模具的改进J现代冶金2009,3727唐余勇,张茂森椭圆回转面模具制造三轴联
9、动数控加工模型研究J黑龙江大学自然科学学报2005,2238ZHONGYICAIPRECISIONDESIGNOFROLLFORGINGDIEANDITSAPPLICATIONINTHEFORMINGOFAUTOMOBILEFRONTAXLESJJOURNALOFMATERIALSPROCESSINGTECHNOLOGY,2005,168951019MKAZEMINEZHAD,AKARIMITAHERIATHEORETICALANDEXPERIMENTALINVESTIGATIONONWIREFLATROLLINGPROCESSUSINGDEFORMATIONPATTERNJMATERIALS
10、ANDDESIGN,2005,269910310赵丽娟,邵欣,刘杰,张佐弯辊系统在四辊轧机辊缝控制中的应用研究J现代制造工程2006,11717311易兴斌,李瑞华两辊锥形辊穿孔机的特点和轧制压力计算J钢铁技术2010,1323612李发泽,胡钢墩,刘大铭两辊压延机厚度模糊PID控制系统设计与仿真J宁夏大学学报2010,31215215413郭转林,张宏强,刘战英立辊调宽控制钢板平面形状控制的模拟研究J河北理工大学学报2009,313454814张殿华,王鹏飞,王军生,刘佳伟UCM轧机中间辊横移控制模型与应用J钢铁2010,452535715孙蓟泉,王向荣板带轧机辊缝影响因素与板形的关系J鞍钢技术2007,31516张建平,张红,伟韩军板形辊在铝箔板形控制中的应用J中国西部科技2009,81517杨金岭基于UGNX的锻造模具设计和制造技术J模具技术2008,5495118郭阳春椭圆截面异形轴专用模具J金属加工2010,1257
