機械畢業(yè)設計開題報告
轉眼間充實的大學生活即將結束，大家都陸陸續(xù)續(xù)開始寫畢業(yè)設計了，而我們做畢業(yè)設計之前要先寫好開題報告，我們該怎么去寫開題報告呢？下面是小編為大家整理的機械畢業(yè)設計開題報告，歡迎閱讀與收藏。
機械畢業(yè)設計開題報告 1
論文題目：左接頭鍛造工藝分析與模具設計
一、選題意義:
1、理論意義:
(1)學習模具設計的一般方法，了解和掌握常用模具整體設計、零部件的設計過程和計算方法，培養(yǎng)正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設計和計算的能力。
(2)綜合運用熱鍛模課程和其它有關選修課程的理論及生產實踐的知識去分析和解決模具設計問題，并使所學專業(yè)知識得到進一步鞏固和深化。
(3)通過計算和繪圖，學會運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料等，培養(yǎng)模具設計的基本技能
(4)可以掌握鍛造工藝，熟悉各種鍛造各種鍛造設備，熟悉掌握計算機操作以及了解DEFORM軟件的應用，并具有機械設計及制造等綜合知識。
2、現(xiàn)實意義:隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產的迅速發(fā)展，許多新技術，新工藝，新設備，新材料不斷涌現(xiàn)，進一步提高鍛件的性能指標;同時縮短了生產周期，降低了成本，使之在競爭中處于優(yōu)勢地位。
鍛造是一種借助工具或模具在沖擊作用下加工金屬機械零件或零件毛坯的方法。鍛件的最大優(yōu)勢是韌性高、纖維組織合理，件與件之間性能變化小;鍛件內部質量與加工歷史有關，不會被任何一種金屬加工工藝超過。
鍛件的優(yōu)勢是由于金屬材料通過塑性變形后，消除了內部缺陷，如鍛(焊)合空洞，壓實疏松，打碎碳化物，非金屬夾雜并使之沿變形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均勻、細小的低倍和高倍組織。而鑄造工藝得到的鍛件，盡管能獲得較準確的尺寸和比鍛件更為復雜的形狀，但難以消除疏松、空洞、成分偏析、非金屬夾雜等缺陷;機械加工方法獲得的零件，尺寸精度較高，表面光滑，但金屬內部流線往往被切斷，容易造成應力腐蝕，承載拉壓交變應力的能力較差。
這幾年，我國火車不斷提速，動車、高鐵相繼投入運營，這也代表著以后的發(fā)展方向，這要求我們必須保證火車導軌的安全可靠行，為保證高速列車運行的平穩(wěn)性和旅客的舒適性，高速鐵路的平順性是很重要的指標，國外高速鐵路采用斷面尺寸公差和平直度要求很高的長定尺鋼軌并焊接成超長無縫線路。接頭作為連接導軌的關鍵部件起著至關重要的作用。
模具制造技術現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎，性能良好的鍛造設備是提高鍛造生產技術水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的鍛模模需要高精度高自動化的鍛造設備相匹配。為了滿足大批量高速生產的需要，目前鍛造設備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機械手乃至機器人的大量使用，使鍛造生產效率得到大幅度的提高，各式各樣的鍛造自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。
二、課題關鍵問題及難點
本課題以鍛造工序的數(shù)目確定、預成形設計為重點，對比不同形狀預制坯的成形過程，給出了合理的制坯工序布排和設計，實現(xiàn)了一火鍛造。同時，開發(fā)了封閉飛邊閉式鍛造預鍛工序，提高了材料利用率。最后，對鍛造過程進行了三維有限元模擬，在40MN熱模鍛壓力機上進行了試驗和試生產，模擬和試驗結果證明鍛造設計符合生產要求。該鍛件形狀復雜，材料分布非常不均勻，其鍛造工序編排和模具設計難度更大。
本課題的難點在于應用三維繪圖軟件和deform軟件對其進行應力應變分析，通過軟件規(guī)范初設數(shù)據(jù)并反復進行修改，直到得到最優(yōu)的設計方案。
三、調研報告(或文獻綜述)
我國的經濟體制發(fā)生了根本的變化，由過去的計劃經濟過度到現(xiàn)在的市場經濟。鍛壓生產雖然生產效率高，節(jié)約原材料和機械加工工時;但生產周期較長，成本較高，處于不利的競爭地位。鑄造、焊接、機械加工豆加入了競爭。鍛造生產要跟上當代科學技術的.發(fā)展，需不斷改進技術，采用新工藝、新技術，進一步提高鍛件的性能指標;同時要縮短生產周期，降低成本，使之在競爭中處于優(yōu)勢地位。模具的技術水平明顯有了提高，一些國產優(yōu)質模具的性能已接近國外同類產品的先進水平，但由于我國起步晚，許多模具不得不依賴進口，與發(fā)達國家相比差距還非常大。
當代科學技術的發(fā)展對鍛壓技術本身的完善和發(fā)展有著重大的影響，這主要表現(xiàn)在一下幾個方面:
1、對機械零件的性能要求更高。現(xiàn)代交通工具如汽車、飛機、機車的速度越來越高，負荷越來越大。出更換強度更高的材料外，研究和開發(fā)新的鍛造技術。挖掘原有材料的潛力也是一條出路。
2 、模具計算輔助設計、制造與分析(CAD/CAM/CAE)的研究和應用將極大地提高模具制造效率，提高模具質量，使模具設計與制造技術實現(xiàn)一體化。
3、 模具的標準化、商品化、機械化及專業(yè)化自動生產。
4、 工藝分析計算的現(xiàn)代化。它將與現(xiàn)代數(shù)學、計算機技術聯(lián)姻，對加工零件進行計算機模擬和有限元分析，達到預測某一工藝方案對零件成形的可能性與成形過程中可能會發(fā)生的問題，供設計人員修改和選擇。
目前鍛造業(yè)面臨的問題大概可以歸納為一下幾個方面:
1、裝備水平低，其主要表現(xiàn)是設備老化、精確度低。
2、管理體制亟待理順，生產廠點過多，力量分散。
3、機械制造廠家封閉式經營生產，是產品缺乏競爭力。
4、科學研究投入少，接受新技術新工藝遲緩，其結果導致搞科研也搞生產，生產廠家的問題無人去解決。
機械畢業(yè)設計開題報告 2
一、本課題研究的背景及意義
1、背景（課題涉及到的技術國內外研究現(xiàn)狀）
逆向工程也稱反求工程或反向工程，是根據(jù)已存在的產品或零件原型構造產品或零件的工程設計模型，并在此基礎上對已有的產品進行剖析、理解和改進，是對已有設計的再設計。
從廣義講，逆向工程可分以下三類：
�。�1）實物逆向：它是在已有產品實物的條件下，通過測繪和分折，從而再創(chuàng)造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結構、材質等多方面的逆向。實物逆向的對象可以是整機、零部件和組件。
（2）軟件逆向：產品樣本、技術文件、設計書、使用說明書、圖紙、有關規(guī)范和標準、管理規(guī)范和質量保證手冊等均稱為技術軟件。軟件逆向有三類：既有實物，又有全套技術軟件；只有實物而無技術軟件；沒有實物，僅有全套或部分技術軟件。
（3）影像逆向：設計者既無產品實物，也無技術軟件，僅有產品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設計者要通過這些影像資料去構思、設計產品，該種逆向稱為影像逆向。
目前，國內外有關逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向，即重建產品實物的CAD，稱為“實物逆向工程”。
逆向工程的數(shù)據(jù)測量技術是通過特定的測量設備和測量方法獲取產品表面離散點的幾何坐標數(shù)據(jù)，將產品的幾何形狀數(shù)字化。
現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集方法主要分為兩大類：
（1）接觸式數(shù)據(jù)采集方法接觸式數(shù)據(jù)采集方法包括使用基于力的擊發(fā)原理的觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集和連續(xù)式掃描數(shù)據(jù)采集、磁場法、超聲波法。
�。�2）非接觸式數(shù)據(jù)采集方法非接觸式數(shù)據(jù)采集方法主要運用光學原理進行數(shù)據(jù)的采集，主要包括：激光三角形法、激光測距法、結構光法以及圖像分析法等。
逆向工程的數(shù)據(jù)處理技術是逆向工程的一項重要的技術環(huán)節(jié)，它決定了后續(xù)CAD模型重建過程能否方便、準確地進行。根據(jù)測量點的數(shù)量，測量數(shù)據(jù)可以分為一般數(shù)據(jù)點和海量數(shù)據(jù)點；根據(jù)測量數(shù)據(jù)的規(guī)整性，測量數(shù)據(jù)又可以分為散亂數(shù)據(jù)點和規(guī)矩數(shù)據(jù)點；不同的測量系統(tǒng)所得到的測量數(shù)據(jù)的格式是不一致的，且?guī)缀跛械臏y量方式和測量系統(tǒng)都不可避免地存在誤差。因此，在利用測量數(shù)據(jù)進行CAD重建前必須對測量數(shù)據(jù)進行處理。數(shù)據(jù)處理工作主要包括：數(shù)據(jù)格式的轉化、多視點云的拼合、點云過濾、數(shù)據(jù)精簡和點云分塊等。
逆向模型重建技術在整個逆向工程中，產品的三位幾何模型CAD重建是最關鍵、最復雜的環(huán)節(jié)。
目前使用的造型方法主要有：
（1）曲線擬合造型：用一個多項式的函數(shù)通過插值去逼近原始的數(shù)據(jù)，最終得到足夠光滑的曲面。
�。�2）曲面片直接擬合造型該方法直接對測量數(shù)據(jù)點進行曲面片擬合，獲得曲面片經過過渡、混合、連接形成最終的曲面模型。
（3）點數(shù)據(jù)網格化網絡化實體模型通常是將數(shù)據(jù)點連接成三角面片，形成多面體實體模型。
2、意義
隨著計算機技術的發(fā)展，CAD技術已成為產品設計人員進行研究開發(fā)的重要工具，其中的三維造型技術已被制造業(yè)廣泛應用于產品及模具設計、方案評審、自動化加工制造及管理維護各個方面。在實際開發(fā)制造過程中，設計人員接收的技術資料可能是各種數(shù)據(jù)類型的三維模型，但很多時候，卻是從上游廠家得到產品的實物模型。設計人員需要通過一定的途徑，將這些實物信息轉化為CAD模型，這就應用到了逆向工程技術（ReverseEngineering）。
逆向工程技術與傳統(tǒng)的正向設計存在很大差別。而逆向工程則是從產品原型出發(fā)，進而獲取產品的三維數(shù)字模型，使得能夠進一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進技術對其進行處理。不同之處在于設計的起點不同，相應的`設計自由度和設計要求也不相同。一般來說，產品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個方面，在工業(yè)領域的實際應用中，主要包括以下幾個內容：
（1）新零件的設計，主要用于產品的改型或彷型設計。
（2）已有零件的復制，再現(xiàn)原產品的設計意圖。
�。�3）損壞或磨損零件的還原。
�。�4）數(shù)字化模型的檢測，例如檢驗產品的變形分析、焊接質量等，以及進行模型的比較。
逆向工程技術為快速設計和制造提供了很好的技術支持，它已經成為制造業(yè)信息傳遞的重要而簡潔途徑之一。
二、本課題的文獻綜述
1、逆向工程
1980年始歐美國家許多學校及工業(yè)界開始注意逆向工程這塊領域。1990年初期包括臺灣在內，各國學術界團隊大量投入逆向工程的研究并發(fā)表成果。逆向工程的硬件最早是運用仿制加工設備，制作出來的成品品質粗糙。后來有接觸式掃瞄設備，運用探針接觸工件取得產品外型。再來進一步開發(fā)非接觸式設備，運用照相或激光技術，計算光線反射回來的時間取得距離。
逆向工程軟件部分品牌包括Surfacer（Imageware）、ICEM、CopyCAD、RapidForm等。逆向軟件的演進約略可區(qū)分為三個階段。十一年前在逆向工程上，只能運用CATIA等CAD/CAM高階曲面系統(tǒng)。市場后來發(fā)展出兩套主流產品約在七、八年前技術成熟，廣為業(yè)界引用。到最近四年來，發(fā)展出不同以往的逆向工程數(shù)學邏輯運算，速度快。
目前，逆向工程，逆向工程的應用已從單純的技巧性手工操作，發(fā)展到采用先進的計算機及測量設備，進行設計、分析、制造等活動，如獲取修模后的模具形狀、分析實物模型、基于現(xiàn)有產品的創(chuàng)新設計、快速仿形制造等。軟件的逆向工程是分析程序，力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過程，逆向工程是設計的恢復過程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數(shù)據(jù)結構、體系結構和程序設計信息。
2、三維造型：
三維造型：CAD的三維造型有三種層次的建立方法，即線框、曲面和實體，也就是分別對應于用一維的線，二維的面和三維的體來構造形體。通過計算機輔助設計建立的立體的、有光的、有色的生動畫面，虛擬逼真地表達大腦中的產品設計效果，比傳統(tǒng)的二維設計更符合人的思維習慣與視覺習慣。三維造型技術從最初的三維CAD已發(fā)展到目前專用的基于特征造型的三維軟件，常用軟件有UG、SolidWorks、SolidEdge、MDT、Pro/E、3DSmax等。
3、快速成型：
快速成型（RP）技術是九十年代發(fā)展起來的一項先進制造技術，是為制造業(yè)企業(yè)新產品開發(fā)服務的一項關鍵共性技術，對促進企業(yè)產品創(chuàng)新、縮短新產品開發(fā)周期、提高產品競爭力有積極的推動作用。自該技術問世以來，已經在發(fā)達國家的制造業(yè)中得到了廣泛應用，并由此產生一個新興的技術領域。
RP技術是在現(xiàn)代CAD/CAM技術、激光技術、計算機數(shù)控技術、精密伺服驅動技術以及新材料技術的基礎上集成發(fā)展起來的。不同種類的快速成型系統(tǒng)因所用成形材料不同，成形原理和系統(tǒng)特點也各有不同。但是，其基本原理都是一樣的，那就是"分層制造，逐層疊加"，類似于數(shù)學上的積分過程。形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺"立體打印機"。
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