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畢業(yè)設計(論文)開題報告
題 目： 拉絲模拋光機的反求創(chuàng)新設計
系： 機械工程系
專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化
學生姓名： 劉江芬 學 號： 200402010435
指導教師： 譚立新
2008年 3 月 22 日
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
1．文獻綜述：結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2500字以上的文獻綜述，文后應列出所查閱的文獻資料。
文 獻 綜 述
0、 引言
線材行業(yè)、電光源行業(yè)廣泛使用的一種模具是拉絲模。拉絲模的內(nèi)孔由圓柱面與賀錐面組成，。圓錐面為對線材（工件）的壓縮區(qū)，圓柱面為拉絲模的定徑區(qū)（拋光區(qū)），其直徑大小與線材尺寸相對應。拉絲的質(zhì)量直接影響線材的形狀、尺寸、表面粗糙度及使用壽命。我國目前采用的拉絲模研磨工藝是五十年代初從蘇聯(lián)引進的針磨工藝。這種工藝的可靠性不高，且生產(chǎn)效率較低。本實用新型涉及一種新型拉絲模線研磨拋光機，該機主要由卡具旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、絲架往復運動機構(gòu)兩部分組成。該機特點在于可將拉絲模的內(nèi)孔一次研磨拋光成型，使生產(chǎn)效率大大提高。絲架往復運動機構(gòu)，采用配重平衡，而使絲架高、低速運行平穩(wěn)，加工范圍增寬，加工精度提高，使加工小孔徑拉絲模具成為現(xiàn)實。
1、拉絲模拋光機設計概述
1.1 基本概念
拉絲模是金屬絲通過一種模具,使其由粗到細,逐步達到人們所需要的尺寸,這種特殊的模具就是拉絲模. 拉絲模的模芯一般是用天然鉆石,人造鉆石(人造鉆石有GE,PCD,合成料等). 銅線拉絲模是屬于軟線拉絲模.還有硬線拉絲模,如拉鎢絲等. 銅線拉絲模壓縮區(qū)的角度一般為16-18度,定徑長度為30-40% 而鎢絲拉絲模壓縮區(qū)的角度就比較小,一般在12-14度,定行長度為60-70%。拉絲模是各種金屬線材生產(chǎn)廠家(如電線電纜廠、鋼絲廠、焊條焊絲廠等)拉制線材的一種非常重要的易消耗性模具。拉絲模的適用范圍十分廣泛，主要用于拉拔棒材、線材、絲材、管材等直線型難加工物體，適用于鋼鐵、銅、鎢、鉬等金屬和合金材料_1 J的拉拔加工。
拋光機是指通過使用特殊的拋光用磨輪，去除研削加工后研削變質(zhì)層的設備。
拉絲模拋光機主要使用于小批或成批生產(chǎn)的拉絲模內(nèi)孔的研磨、拋光工藝。其工作部分主要有工件的回轉(zhuǎn)運動和拋光絲的往復運動兩部分組成。
拉絲模拋光機是一種利用工件和拋光絲的復合運動來實現(xiàn)對拉絲模內(nèi)孔的研磨拋光的小型機床。隨著新工藝及新技術的應用，拉絲模在拉拔棒材、線材、絲材管材等直線型難加工物體有著廣泛應用。
拉絲模拋光機，包括卡具旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、絲架往復運動機構(gòu)。所說的卡具旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括電動機、帶傳動、工件定位板組成。絲架往復運動包括電動機、帶傳動、曲柄、連桿、往復架組成。本設備具有低噪音，微振動,耗電省,降低生產(chǎn)成本等特點.?? 本設備利用中間連桿支撐點安裝于沖程底部，保證沖程快速往復的平穩(wěn)性，模具精度可以得到保障．高速旋轉(zhuǎn)，快速上下往復運動，對加工模具只需用最少的時間，就可以達到最佳的光亮度和加工要求.均勻平穩(wěn)的收線功能,提高了加工速度,減少多次重復穿線,節(jié)省了加工時間，提高了生產(chǎn)效益。
1.2拉絲模拋光機的控制系統(tǒng)
液壓控制：和液壓傳動一樣，系統(tǒng)中也包括動力元件、控制元件和執(zhí)行元件，也是通過油液傳遞功率。二者不同之點是液壓控制具有反饋裝置，反饋裝置的作用是執(zhí)行元件的輸出量(位移、速度、力等機械量)反饋回去與輸入量(可以是變化的，也可以是恒定的)進行比較，用比較后的偏差來控制系統(tǒng)，使執(zhí)行元件的輸出隨輸入量的變化而變化或保持恒定。它是一種構(gòu)成閉環(huán)回路的液壓傳動系統(tǒng)，也叫液壓隨動系統(tǒng)或液壓伺服系統(tǒng)。
??? 液壓控制系統(tǒng)中用的是伺服控制元件，具有反饋結(jié)構(gòu)，并用電氣裝置進行控制，有較高的控制精度和響應速度，所控制的壓力和流量常連續(xù)變化。輸出功率可放大。比例控制是介于上述二者之間的一種控制，所用比例控制閥是在通斷式控制元件和伺服控制元件的基礎上發(fā)展起來的一種新型的電――液控制元件，兼?zhèn)淞松鲜鰞深愒囊恍┨攸c，用于用手調(diào)的通斷式控制不能滿足要求，但也不需要伺服閥對液壓系統(tǒng)那樣嚴格的污染控制要求的場合。液壓傳動系統(tǒng)中用的是通斷式或邏輯式控制元件，就其控制目的，是保持被調(diào)定值的穩(wěn)定或單純變換方向，也叫定值和順序控制元件。
2 、拉絲模拋光機的組成
一種拉絲模復合研磨拋光機，包括機械裝置和電氣裝置，所說的機械裝置包括工作臺、立柱、主軸頭、床身，所說的工作臺由Ｘ、Ｙ移動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、定位機構(gòu)、搖動機構(gòu)、調(diào)壓力間隙機構(gòu)和進電裝置組成。
3、拉絲模拋光機的工作原理
拉絲模拋光機的工作原理是，由圓柱形拋光絲代替錐形磨頭，拋光絲工作部分的直徑等于或近于?？字睆?。將拋光絲端頭腐蝕出尖頭，以便穿過?？?。拋光絲穿過?？缀螅z的上下兩端分別固定在兩個絲夾上。研磨時，拉絲模做圓周運動，拋光絲在往復架的帶動下做上下運動。這樣在拋光絲與?？组g就構(gòu)成了一個復合運動，在絲與孔間還夾雜著研磨膏，經(jīng)過短時間的研磨即可達到較理想的定徑與拋光的效果。這種工藝的特點如下：首先，拉絲模與拋光絲之間的相對運動決定了加工出的?？椎膱A柱度較針磨工藝的大為改善；拉絲時，?？着c線材間接觸面積大大增加，使裂紋成核區(qū)深度加大，裂紋擴展到表面發(fā)生表面剝落的時間延長，?？准炔蝗菀装l(fā)生疲勞磨損，又可以延長模具的使用壽命，拉出來的絲（線材）的質(zhì)量也顯著提高；同時，線拋光機的結(jié)構(gòu)決定了拋光時可能有的徑向力不會因發(fā)生周期性變化而使之產(chǎn)生振動，對拋光機的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響。從這兩個角度看，線拋光機確實具有先進性。其次，拋光絲通過絲夾頭上下固定，具有“簡支粱”的結(jié)構(gòu)特征，可以增大磨削速度。拋光絲與?？组g的相對速度是由直線與圓周兩種運動合成的，其合成速度約為針磨速度的50倍左右。相對速度提高了，工效也隨之提高。
4、 國內(nèi)外拉絲模拋光機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景
我國拉絲模制造工業(yè)從八十年代起，發(fā)展較快，但總的來說與國外還有不小的差距，我國制模工業(yè)還比較落后，加強制模管理，提高拉絲模質(zhì)量水平，推動制模工藝技術的進步是當前的重要課題。八十年代以來，我國金屬線材加工行業(yè)有好幾十個廠家，先后引進了上百臺高速拉線設備，在使用過程中，由于種種原因，普遍未達到設計水平已成為刻不容緩的重要任務。
研磨工藝是拉絲模成型的主要工序。它分為三個步驟，粗磨、細磨(精磨)、拋光。加工方法基本相似，但使用磨料不一。粗磨，主要是將模坯各部角度尺寸大致瞎好。在該工序中一般使用金剛石砂或碳化硼。一些廠家也采用電解法，對于機械研磨應注意工藝要求，如磨料粒度、磨針質(zhì)量等。目前．國外高速拉絲模研磨機一般都采用在金屬磨針表面鍍金剛石工藝，這樣的磨針可以研磨15~20個模子，從而保證了研磨質(zhì)量和產(chǎn)品的均一性。細磨和拋光，與機械法粗磨工序相似．僅是磨料不同 當前所見國外拉絲模拋光效果最好的是日本、美國，而意大利、瑞典、丹麥等國拋光質(zhì)量次之。
據(jù)中國機床商業(yè)網(wǎng)報道，隨著科學技術的不斷發(fā)展，各種模具的加工工藝要求越來越高。提高模具拋光的速度和質(zhì)量使我國模具制造工藝達到世界先進水平，已成為刻不容緩的重要課題。
5、拋光機的發(fā)展趨勢
近年來也有部分學者在研究模具的加工，研究領域主要集中在研磨工藝上，主要又是以拋光為主。2003年凝華公司推出了一款新型拋光機—RH-125K超聲波模具拋光機的研究理念。它主要采用高頻電火花脈部電源與聲波快速振動研磨的原理進行拋光。德國的PAUL SCHAAF公司也進行了相關的研究，他們主要是對適用于碳化鎢或金剛石模的鏡面拋光和PCD拉絲模的加工和再加工全自動設備。2002年浙江工業(yè)大學的趙文宏、袁巨龍和浙江大學的鄧凌及金華市消毒滅菌器材廠設備科的盧小慧簡述超精密加工技術現(xiàn)狀，介紹超精密平面拋光機的工作原理，分析達到納米級超精密拋光的技術難點，并闡述了納米級超精密拋光智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)。2005年西安工業(yè)學院機電工程學院的高佳宏，朱梅玲，李福援通過對Pro/ E 的三維參數(shù)化建模方法及技術的研究,提出了參數(shù)化建模方案及參數(shù)化建模方法,實現(xiàn)了電解機械復合拋光機的參數(shù)化設計,提高了設計效率和設計質(zhì)量。2006年西安工業(yè)大學的陳智利,杭凌俠,張峰針對氣囊式小磨頭拋光方法的缺陷，提出了一種新的氣囊式拋光方法。本文對該氣囊式拋光法的原理和拋光氣囊的結(jié)構(gòu)、運動方式等進行了闡述。在此基礎上，結(jié)合裝置開展了實驗，給出了去除量、壓力、粗糙度與時間的關系。袁楚明教授就模具拋光成為模具智能制造的瓶頸,研究了模具的自動拋光并取得了很大的進展。
隨著拋光技術的發(fā)展，拋光機必須做許多適應性的改進。進入本世紀后，拋光機設計水平和制造技術有了很大的提高，拋光機的性能有了很大的改善。現(xiàn)代的拋光機不但要求性能好、體積小、重量輕、運行可靠，而且必須能適應控制方式和電源條件改變所產(chǎn)生的影響。因此拋光機的設計必會朝結(jié)構(gòu)合理，用材考究，制造精良，高效節(jié)能、噪音低、振動小、運行可靠、安裝使用維護方便等方面發(fā)展。
6、小結(jié)
我國目前絕大多數(shù)制模廠家，基本上是承襲五十年代設計理論和設計原則來研磨制造模子，這種模子的幾何形狀使用權得其使用壽命短，更不適合高速拉拔的要求。設計、制造拉絲模，若要使其壽命長，維修少，提高拉拔速度，適應當今高速拉拔，必須處理好以下三個問題。
（1） 入口錐與工作錐加長，建立較好的潤滑壓力，而潤滑錐角要適當縮短。
（2） 定徑帶必須平直，其高度要合理。
（3） 工作錐角與定徑事交接處不應有過渡角，至少要減到最小，一般要小于0.5度。
為了解決以上問題，就迫切要求我們在消化、吸收國外技術的基礎上研制出自己的拉絲模拋光機。它要求用國產(chǎn)元件代替全部進口件，且標準件系數(shù)達到77.8%。降低進口價格，節(jié)省外匯。所研制的拉絲模拋光機要求我們結(jié)合我國拉絲模特點在機構(gòu)上作改進。在電路上，針對國外機低速時失穩(wěn)，沒有勵磁保護等缺陷也要做相應地改進。這將使用權我國線材生產(chǎn)、拉絲模生產(chǎn)、維修有了可靠的質(zhì)量保證，提高了主產(chǎn)率，節(jié)省外匯。
參考文獻
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２．開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施
開 題 報 告
題目：拉絲模拋光機的反求創(chuàng)新設計
一、課題的目的與意義
我的畢業(yè)設計課題是拉絲模拋光機的反求創(chuàng)新設計，此課題的目的是通過查閱相關的文獻資料，綜合運用所學的知識來設計一臺用液壓系統(tǒng)控制的拉絲模拋光機。通過設計，掌握液壓系統(tǒng)的設計過程和方法，以及拉絲模拋光機的總體方案設計、主要參數(shù)計算、拉絲模拋光機的結(jié)構(gòu)設計、主要零部件設計、三維造型等。提高分析、解決問題的能力，了解拉絲模拋光機在我國工業(yè)中的重要地位，為以后從事該方面的工作打下堅實的理論、實踐基礎。
二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望
我國金屬制品行業(yè)處建國以來有了很大的發(fā)展。在金屬制品拉拔行業(yè)中，拉絲模是非常重要的易耗工具，該工具經(jīng)歷了鑄鐵絲板凳，合金鋼模、鉆石模、硬質(zhì)合金模、聚晶模等發(fā)展階段。硬質(zhì)合金于1923年由德國人發(fā)明，1927年試用，1940年廣泛使用于拉絲行業(yè)，促進了金屬制品的發(fā)展，特別對銅絲行業(yè)的生產(chǎn)起了重要的作用。五十年代我國發(fā)展了自己的硬質(zhì)合金工業(yè)，硬質(zhì)合金拉絲模的使用也逐步地普及開來，同時一些大型企業(yè)從蘇聯(lián)引進了當時比較先進的硬質(zhì)合金工業(yè)生產(chǎn)成套設備，制造工藝和模具孔理論，在那時對我國拉絲模制品行業(yè)的發(fā)展起了巨大的推動作用，當時我國模具制造業(yè)發(fā)展也很快。八十年代以來，拉絲模在國際上有了新的發(fā)展。無論是理論上，還是制造工藝方面，以及拉絲模具使用方面都發(fā)生了大的變革。一些原來被認為正確的理論和觀點，如四十年代由美國的機械工程師設計出拉絲?！癛”型系列孔型，已不適應當今的高速拉拔生產(chǎn)的要求。為了推進我國拉絲模的技術進步和生產(chǎn)發(fā)展，本文提出了一些拉絲模應用中常見的問題及其解決方法，尤其是研磨拋光方面的問題的解決。
拉絲模使用中的常見問題：工作錐角度選擇不當引起的問題；中心斷裂及人字裂紋現(xiàn)象；表面質(zhì)量，這里著重介紹表面質(zhì)量問題的處理。拉絲模的質(zhì)量直接影響線材的形狀、尺寸、表面粗糙度及使用壽命。我； 目前采用的拉絲?？籽心スに囀俏迨甏鯊奶K聯(lián)引進的針磨工藝。它的工作原理是，模具旋轉(zhuǎn)，針狀磨頭在磨孔內(nèi)做微移動或擺動，以達致電加工?？椎哪康摹＿@種工藝的可靠性不高，所謂工藝可靠性是指機訂在規(guī)定期限的使用過程中，被加工零件獲得并保持要求的加工精度的能力，且生產(chǎn)效率較低。針狀磨頭高計成錐狀是為了使其在?？變?nèi)穿進方便，同時在磨削過程中產(chǎn)生徑向分力以提高磨削效果。但因此也帶來很多弊端。首先，針狀磨頭的錐度使用權加工出來的?？滓簿哂绣F度，使用有錐虎的?？桌z時節(jié)，起定徑作用的僅僅錐狀模孔的小端。定徑區(qū)小，因而在拋光作業(yè)時的接觸面積小，那么由于拉絲模工作臺過程中作用在磨擦表面微觀體積上周期性的接觸載荷或交變應力發(fā)生在距離表面0.78a處，a為接觸區(qū)寬度的1/2。在交變剪應力的影響下，裂紋容易在此成核，并擴展到表面而產(chǎn)生剝落，因此當a很小時，擴展裂紋很快就導致表層材料呈細片狀脫落，即發(fā)生疲勞磨損。由此造成模孔劇烈磨損，線材招光質(zhì)量差。其次，針新詩磨頭是手工修制的，磨頭形狀極難呈理想圓錐形。因此，在研磨過程中，由于針磨頭呈錐面，徑向分力存在，且?guī)缀醪豢赡芡耆胶?，由此而產(chǎn)生的偏心力使懸置的磨頭呈現(xiàn)撓曲，從而加工出偏心的?？?。從考核產(chǎn)品或設備可靠性的角度來看，主要年級標是壽命和性能指標（工藝可靠性）。顯而易見，針磨工藝是比較落后的。我國在消化、吸收國外先進技術的基礎上，研制出拉絲模拋光機，填補了國內(nèi)的空白。
三、課題主要內(nèi)容和要求
本課題的題目是拉絲模拋光機的反球創(chuàng)新設計，要求用用液壓系統(tǒng)控制；總體方案的確定；主要參數(shù)的分析、計算；液壓控制系統(tǒng)的設計；拉絲模拋光機部件和零件設計并利用三維軟件（SOLIDWORKS，UG或Pro/E）進行三維建模；用計算機繪制拉絲模拋光機的裝配圖、零件工作圖；撰寫設計、計算說明書；畢業(yè)答辯。
四、研究方法、步驟和措施
1、研究方法
熟悉拉絲模拋光機的設計工藝過程，掌握拉絲模拋光機參數(shù)的確定和計算方法。用電腦繪制總裝配圖和零件圖。
2、步驟和措施
（1）查找資料，分析課題，了解拉絲模拋光機的設計要求和結(jié)構(gòu)。
（2）通過參考本課題的相關論文及查找相關行業(yè)信息，認真分析及總結(jié)后撰寫文獻綜述和開題報告。
（3）在指導老師的指導下，搜集閱讀相關資料及文獻，結(jié)合實習所學，理論聯(lián)系實際，加深對本課題的感性和理性認識。
（4）通過所學軟件和所具備的專業(yè)知識，完成對四柱式液壓機的設計任務。
（5）撰寫畢業(yè)設計說明書，進行畢業(yè)設計答辯。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結(jié)果的預測：
指導教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日