畢業(yè)論文：汽車中冷器50X8.08鋁管冷彎成型工藝分析及冷彎模設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
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題 目
汽車中冷器50*8.08鋁管冷彎成型工藝分析及冷彎模設(shè)計(jì)
系 別： 材料工程系
專 業(yè)：材料成型與控制工程（模具）

摘要
隨著對冷彎成型技術(shù)的深入研究，這種節(jié)能、高效的板金屬成型工藝在我國得到廣泛應(yīng)用。汽車中冷器冷卻管為方矩形管。目前生產(chǎn)方矩形管的工藝可分為“圓變方”和直接成型兩種。相比于“圓變方”，直接成型法具有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）鋼帶的展開寬度小，節(jié)省材料；（2）成型力比較小，能耗低。作者采用直接成型法汽車中冷器50*8.08鋁管的成型工藝進(jìn)行分析并結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的冷彎模具。通過對其成型工藝的分析采取恰當(dāng)?shù)倪吘壧鸶叨却_保板料邊緣不發(fā)生塑性變形。以冷卻管中性層為基準(zhǔn)制成輥花圖，并以此為依據(jù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的模具。采用直接成型時(shí)鋼管表面容易產(chǎn)生擦傷。這與機(jī)組的結(jié)構(gòu)參數(shù)是否合理，上下棍的齒輪傳動(dòng)速比，軋輥的結(jié)構(gòu)，軋輥的材料和熱處理硬度，模具潤滑效果有關(guān)。設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)充分考慮上述問題。
關(guān)鍵詞：直接成型、輥花圖、軋輥設(shè)計(jì)。

Abstract
Cold roll formin
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藝的發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2.2國外CARD技術(shù)發(fā)展情況 1
1.2.3我國冷彎成型發(fā)展現(xiàn)狀和展望 2
第2章 成型工藝分析 3
2.1產(chǎn)品分析 3
2.2工藝方案的確定 5
2.2.1冷卻管生產(chǎn)線簡介 5
2.2.2鋁合金高頻焊接工藝介紹 5
2.2.3成型、焊接、定徑設(shè)備的設(shè)計(jì) 6
2.2.4分析冷彎成型工藝，繪制輥花圖。 6
第3章：軋輥設(shè)計(jì) 10
3.1設(shè)計(jì)軋輥應(yīng)注意以下兩個(gè)問題： 10
3.2成型軋輥的設(shè)計(jì) 10
3.3擠壓軋輥的設(shè)計(jì) 12
3.4定徑軋輥設(shè) 13
3.5傳動(dòng)比的設(shè)定 13
第4章 材料的確定及熱處理工藝的制定 14
4.1軋輥的工作受力分析 14
4.2材料選取 14
4.3熱處理工藝分析 14
結(jié)束語
致謝
參考文獻(xiàn)
第1章 概論
1.1課題內(nèi)容及其背景
在掌握了有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)，以及相關(guān)工具軟件的基礎(chǔ)上，熟悉冷彎成型的理論，并完成一套汽車中冷器50*8.08鋁管冷彎模設(shè)計(jì)，從而掌握和鞏固模具設(shè)計(jì)的方法，培養(yǎng)和提高獨(dú)立工作的能力，以及科學(xué)研究的能力。
隨著冷彎成型理論研究的不斷深入及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，冷彎成型工藝得到廣泛的應(yīng)用。冷彎成型產(chǎn)品的單位重量斷面性能優(yōu)良，并且具有很高的表面光潔度和尺寸精度。不僅如此，冷彎成型是高效，節(jié)能的成型工藝。所以人們對冷彎成型工藝的發(fā)展給予了高度重，對冷彎成型進(jìn)行深入的研究。
通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)了解冷彎成型基本工藝過程其成型設(shè)備并掌握和鞏固模具設(shè)計(jì)的方法。培養(yǎng)和提高獨(dú)立工作的能力，以及科學(xué)研究的能力。
1.2本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展
1.2.1國外冷彎成型技術(shù)及工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著冷彎型鋼在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，各國都意識到冷彎型鋼的發(fā)展?jié)摿ΑＫ愿鲊纪度氪罅康娜胭Y金和精力，研究和發(fā)展冷彎成型技術(shù)。英國的King T．E．和Powell I．J．等人提出了根據(jù)塑性增量理論及殘余應(yīng)力理論，從數(shù)學(xué)上確定成型過程的應(yīng)力應(yīng)變的ORTIC(Optimized Roll Forming Technology Imperfections Calculated)設(shè)計(jì)方法，通過該方法可以計(jì)算型材的幾何形狀、帶寬、軋件變形圖、殘余應(yīng)力引起的理論缺陷、彎曲角、軋輥軸的負(fù)荷及變形所需的機(jī)組功率、軋輥的輥形等，對實(shí)際生產(chǎn)起到了很好的指導(dǎo)作用。另外，各國學(xué)者也針對一些簡單斷面冷彎型鋼的變形進(jìn)行了專門的研究，并提出了一些冷彎變形過程中的應(yīng)力應(yīng)變表達(dá)式，在生產(chǎn)中也有廣泛的應(yīng)用。
隨著冷彎成型理論研究的深入，冷彎型鋼的成型工藝也隨之有所改進(jìn)。產(chǎn)生了柔性冷彎成型、“輥沖”的孔加工法等新的冷彎成型工藝。另外還產(chǎn)生了變截面冷彎成型技術(shù)。傳統(tǒng)的輥式冷彎成型工藝可以生產(chǎn)大批量的不變截面的產(chǎn)品。隨著市場競爭的加劇，以及節(jié)能環(huán)保的要求，需要產(chǎn)品的改變能適應(yīng)更多的變化，即具有靈活可變的柔性。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)的柔性輥彎成型成為輥式冷彎成型新技術(shù)的發(fā)展方向。
1.2.2國外CARD技術(shù)發(fā)展情況
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元法德不斷發(fā)展，20世紀(jì)70年代國外開始研究冷彎成型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(CARD)。目前許多公司和組織開發(fā)出了自己的冷彎CAD系統(tǒng)。例如德國的date M公司開發(fā)了應(yīng)用廣泛的C0PRA。
1.2.3我國冷彎成型發(fā)展現(xiàn)狀和展望
我國在冷彎成型理論的研究起步較晚，但還是取得很多的成果。北京科技大學(xué)的朱書棟等對冷彎成型的基本理論進(jìn)行了全面的研究，得到了冷彎過程中的四種基本變形方式的應(yīng)力應(yīng)變表達(dá)式和變形功的數(shù)學(xué)表達(dá)式，對冷彎型鋼的孔型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)有著普遍的指導(dǎo)意義目前已開發(fā)出自己的CAD軟件。北京科技大學(xué)壓力加工系除了開發(fā)過傳統(tǒng)的冷彎CARD軟件外，近年來還開發(fā)了冷彎CARD柔性系統(tǒng)、冷彎CARD專家系統(tǒng)。柔性系統(tǒng)(Fle*ible system)是目前制造業(yè)的研究熱點(diǎn)。但是，正式提出把冷彎生產(chǎn)作為柔性系統(tǒng)，在理論和實(shí)踐上盡可能節(jié)省工具、成本，減少換輥次數(shù)和時(shí)間，提高生產(chǎn)率，在國內(nèi)是第一次。使用柔性系統(tǒng)針對內(nèi)外卷邊槽鋼、方矩管、圓管等多規(guī)格簡單斷面產(chǎn)品設(shè)計(jì)可取得非常好的軋輥共用性，絕大部分軋輥都可以由原有的輥片組合而成，所需新加工的軋輥不超過總量的10％。各科研單位在研究冷彎成型理論的同時(shí)開展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件�？偟膩碚f我國在冷彎成型理論和CARD技術(shù)上同制造業(yè)發(fā)達(dá)國家還有一定的差距，但我們同他們的差距正在逐漸縮小。

第2章 成型工藝分析
2.1產(chǎn)品分析
汽車中冷器50*8.08鋁管如圖一所示。鋁管厚度為0.5mm。圖2-1標(biāo)出了鋁管的尺寸公差。因?yàn)槔鋮s管工作在壓力環(huán)境下，要求焊縫成形良好。

圖2-1 產(chǎn)品
設(shè)計(jì)建立鋁管的模型（中性層）。

圖2-2 產(chǎn)品外輪廓 圖2-3 產(chǎn)品中性層

圖2-2為鋁管的外輪廓線，圖2-2向內(nèi)偏置0.25個(gè)毫米得到的圖2-3。
從圖2-3得出產(chǎn)品模型的基本數(shù)據(jù)：
 中性層長度為112.21mm，邊緣 ……（未完，全文共11511字，當(dāng)前僅顯示2738字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：汽車中冷器50*8.08鋁管冷彎成型工藝分析及冷彎模設(shè)計(jì)》）