开题报告(含文献综述、外文翻译)讲解

毕业设计开题报告

（含文献综述、外文翻译）

题目41/2英寸管螺纹滚压装置的设计、仿真及受力分析

姓名倪东杰

学号 0936210099

班级2009级（4）班

专业机械设计制造及其自动化

学院机械工程学院

指导教师（职称）聂秋根张莉

开题报告

1.选题的背景和意义

1.1选题的背景

螺纹是机械工程中常用的连接方式，作为机械设计中的一种基本而又必要的元素，广大设计人员必须对螺纹进行深入的学习和掌握，不仅要能正确、合理的选用螺纹，还要了解螺纹的加工方法和工艺，以便解决生产中可能遇到的问题。

螺纹的加工方法主要有螺纹切削和螺纹滚压两种。按滚压模具的不同，螺纹滚压又可分搓丝和滚丝两类。而滚丝按照进给方式的不同，又分为三种形式：径向螺纹滚压，切向螺纹滚压，轴向螺纹滚压。

金属加工制造商们正面临着前所未有的竞争压力。“用一贯采用的方式”加工零件已经行不通了。将最好的加工工艺与特定应用场合相匹配，对某个加工作业而言可能意味着要么从中赢利，要么就失掉它。界限是非常严格而没有回旋余地的。准确而精密的螺纹加工对任何车间而言都是一种关键的技巧。考虑将螺纹滚压作为制造螺纹零件的一种可能工具应该作为车间加工策略之一。螺纹滚压需要在滚轮架和滚轮方面进行刀具投资，这种投资比单点螺纹切削刀片要高。然而，对于涉及硬化材料、较高表面光洁度、表面一致性以及较高生产量的应用场合，长远来看螺纹滚压技术可能具有更高的性价比。

1.2选题意义

螺纹滚压加工就是用滚压工具进行挤压，是金属塑性变形而形成螺纹的方式。滚压螺纹的金属纤维是连续的，而切削螺纹的金属纤维是断开的，与切削方法相比，滚压不是一种金属切削过程。它不通过去除金属而形成所需要的轮廓，而是按滚轮拉丝模的镜像形成螺纹，是一种无切削螺纹成型工艺。

但是目前国内外在螺纹冷滚压精密成形的工艺方面的研究较少。因此对螺纹冷滚压进行研究，有助于促进这种无切削新技术的推广应用,具有重要的理论意义和实用价值。

通过此次毕业设计，可在下述几方面得到锻炼：

1）绘制装置的装配图和非标零件图，以提高我们设计一般机械装置的能力和绘图能力。

2）结合学院实验室加工条件，编制装置的主要零件加工工艺规程，以提高我们编制零件加工工艺的能力和对工艺的了解。

3）借助于相关计算机软件，建立三维图形及数模，并进行运动仿真及受力分析，便于装置的装配与调试，以提高我们对CAD/CAM，UG应用软件的使用能力和熟悉程度。

4）撰写毕业设计说明书，以提高我们对专业文档书写与组织的能力以及计算分析能力。

5）培养自身独立思考和独立工作的能力。

综上，此次毕业设计将是对我在工作前学习实践的一次检验，巩固加深大学期间所学的知识，并为以后的社会工作做好了技术储备，具有十分重要的意义。

2．设计内容

2.1 主要设计内容

1．收集资料，撰写文献综述、开题报告，进行外文翻译；

2．绘制管螺纹滚压装置装配图和主要非标零件图；

3．编制主要零件加工工艺规程(注：加工场地为学院实验室)；

4．构建装置的三维图形及数模，并进行三维运动仿真；

5．撰写毕业设计说明书。

2.2 拟解决的关键问题

1. 41/2管螺纹的滚压变形问题(管螺纹壁厚较薄，而直径又较大)，如何保证在力作用下薄壁管不变形、裂开。

2. 高效的管螺纹滚压装置的结构尺寸的确定。

3. 塑性成型仿真分析。

3．设计的方法及措施

3.1 可行性分析

通过查阅分析大量的资料和文献，对41/2的大管螺纹滚压装置进行结构设计，并建立3D模型，在此基础上运动DEFORM软件进行塑性成型仿真，力学分析，以解决41/2管螺纹的滚压变形问题。

3.2 方法及措施

本毕业设计工作分为五部分，设计方法与措施拟定如下：

1）通过查阅分析大量的资料和文献，分析研究高效的管螺纹滚压装置，熟悉设计对象，通过AutoCAD绘制管螺纹滚压装置装配图和主要非标零件图。绘制零件图和装配图时，需要考虑主视图和视图的数量，尽量采用1：1的比例来绘制。

2）编制主要零件加工工艺规程。在设计前，应对工件有关工艺进行详细的分析，然后按步骤逐一进行。为避免基准不重合而引起的基准不重合误差，保证加工精度应遵循基准重合原则。故工序尺寸及公差计算如下步骤：①根据相关手册确定各工序的基本余量；②根据各种加工方法的经济精度表格确定各工序尺寸的公差；③由后工序向前工序逐个计算工序尺寸，得各工序尺寸及公差。

3）构建装置的三维图形及数模，并进行三维运动仿真。设计一种高效的管螺纹滚压装置主要就是要解决41/2管螺纹的滚压变形问题，而这可以通过改变结构增加滚压头的数量来实现，为了完成装置的设计，需要借助于UG，DEFORM计算机软件，建立三维模型，并进行受力分析。

4）撰写毕业设计说明书。详细的阐明设计过程和依据，并进行零件的分析计算。

4．预期设计成果

画出41/2的大管螺纹滚压装置的2D零件图和装配图，主要零件加工工艺规程，各零件及装配的3D模型，以及仿真分析结果，设计说明书。

5．设计工作进度计划

本毕业设计的阶段划分与进度安排如下：

第七学期第 11 周—第 13周 (12.11.12-12.11.30)：收集资料，上交文献综述打印稿。

第七学期第 14 周—第 16 周 (12.12.3-12.12.21)：上交开题报告打印稿。第七学期第 17 周 (12.12.24-12.12.29)：上交外文翻译打印稿。

第七学期第 18 周 (13.1.2-13.1.4)：前期检查(文献综述、开题报告、外文翻译)。

第八学期第 1 周—第 6 周(2013.2.25-2013.4.5)：确定总体方案，绘制装配图和零件图(3周)；编制主要零件加工工艺规程(1周)；构建装置的三维图形及数模，并进行三维运动仿真及受力分析(1周)；撰写毕业设计说明书(1周)。

第八学期第 7 周指导教师审查，中期检查。

第八学期第 8 周完善和补充毕业设计内容。

第八学期第 9 周主审教师审阅。

第八学期第 10 周答辩。

第八学期第 12 周第二次答辩(第一次答辩前没完成的学生或准备不充分的学生或第一次答辩未能通过的学生)