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計

畢業(yè)設計（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計
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用。汽車中冷器冷卻管為方矩形管。目前生產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：（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鋁管的成型工藝進行分析并結合生產數(shù)據(jù)設計相應的冷彎模具。通過對其成型工藝的分析采取恰當?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制成輥花圖，并以此為依據(jù)設計相應的模具。采用直接成型時鋼管表面容易產生擦傷。這與機組的結構參數(shù)是否合理，上下棍的齒輪傳動速比，軋輥的結構，軋輥的材料和熱處理硬度，模具潤滑效果有關。設計模具時應充分考慮上述問題。
關鍵詞：直接成型、輥花圖、軋輥設計。

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產品分析 3
2.2工藝方案的確定 5
2.2.1冷卻管生產線簡介 5
2.2.2鋁合金高頻焊接工藝介紹 5
2.2.3成型、焊接、定徑設備的設計 6
2.2.4分析冷彎成型工藝，繪制輥花圖。 6
第3章：軋輥設計 10
3.1設計軋輥應注意以下兩個問題： 10
3.2成型軋輥的設計 10
3.3擠壓軋輥的設計 12
3.4定徑軋輥設 13
3.5傳動比的設定 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
結束語
致謝
參考文獻
第1章 概論
1.1課題內容及其背景
在掌握了有關機械設計、模具設計，以及相關工具軟件的基礎上，熟悉冷彎成型的理論，并完成一套汽車中冷器50*8.08鋁管冷彎模設計，從而掌握和鞏固模具設計的方法，培養(yǎng)和提高獨立工作的能力，以及科學研究的能力。
隨著冷彎成型理論研究的不斷深入及計算機技術的應用，冷彎成型工藝得到廣泛的應用。冷彎成型產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，對冷彎成型進行深入的研究。
通過此次畢業(yè)設計了解冷彎成型基本工藝過程其成型設備并掌握和鞏固模具設計的方法。培養(yǎng)和提高獨立工作的能力，以及科學研究的能力。
1.2本課題及相關領域的國內外現(xiàn)狀及發(fā)展
1.2.1國外冷彎成型技術及工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著冷彎型鋼在各個領域的廣泛應用，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。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力理論，從數(shù)學上確定成型過程的應力應變的ORTIC(Optimized Roll Forming Technology Imperfections Calculated)設計方法，通過該方法可以計算型材的幾何形狀、帶寬、軋件變形圖、殘余應力引起的理論缺陷、彎曲角、軋輥軸的負荷及變形所需的機組功率、軋輥的輥形等，對實際生產起到了很好的指導作用。另外，各國學者也針對一些簡單斷面冷彎型鋼的變形進行了專門的研究，并提出了一些冷彎變形過程中的應力應變表達式，在生產中也有廣泛的應用。
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。產生了柔性冷彎成型、“輥沖”的孔加工法等新的冷彎成型工藝。另外還產生了變截面冷彎成型技術。傳統(tǒng)的輥式冷彎成型工藝可以生產大批量的不變截面的產品。隨著市場競爭的加劇，以及節(jié)能環(huán)保的要求，需要產品的改變能適應更多的變化，即具有靈活可變的柔性。采用計算機技術的柔性輥彎成型成為輥式冷彎成型新技術的發(fā)展方向。
1.2.2國外CARD技術發(fā)展情況
隨著計算機技術和有限元法德不斷發(fā)展，20世紀70年代國外開始研究冷彎成型計算機輔助設計軟件(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。北京科技大學的朱書棟等對冷彎成型的基本理論進行了全面的研究，得到了冷彎過程中的四種基本變形方式的應力應變表達式和變形功的數(shù)學表達式，對冷彎型鋼的孔型設計和生產有著普遍的指導意義目前已開發(fā)出自己的CAD軟件。北京科技大學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。但是，正式提出把冷彎生產作為柔性系統(tǒng)，在理論和實踐上盡可能節(jié)省工具、成本，減少換輥次數(shù)和時間，提高生產率，在國內是第一次。使用柔性系統(tǒng)針對內外卷邊槽鋼、方矩管、圓管等多規(guī)格簡單斷面產品設計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開展計算機輔助設計軟件�？偟膩碚f我國在冷彎成型理論和CARD技術上同制造業(yè)發(fā)達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標出了鋁管的尺寸公差。因為冷卻管工作在壓力環(huán)境下，要求焊縫成形良好。

圖2-1 產品
設計建立鋁管的模型（中性層）。

圖2-2 產品外輪廓 圖2-3 產品中性層

圖2-2為鋁管的外輪廓線，圖2-2向內偏置0.25個毫米得到的圖2-3。
從圖2-3得出產品模型的基本數(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計》）