進氣歧管工藝編制與典型工序夾具設計畢業(yè)設計論文

本科學生畢業(yè)設計進氣歧管工藝編制與典型工序夾具設計院系名稱：汽車與交通工程學院專業(yè)班級：車輛工程B07-2班學生姓名：指導教師：職稱：TheGraduationDesignforBachelor'sDegreeTheIntakeManifoldTechnologyPreparationandTypicalProcedureFixtureDesignCandidate：Specialty：VehicleEngineeringClass：B07-2Supervisor：Associateprofessor.ZhangDengshengHeilongjiangInstituteofTechnology2011-06·HarbinPAGEII摘要汽車發(fā)動機屬于汽車的核心部件，而進氣歧管又屬于發(fā)動機的主要部件，影響著汽車性能參數(shù)中的功率、耗油量、轉矩等。因此，進氣歧管性能質量的好壞，直接關系到發(fā)動機乃至整車性能，正因為這樣，進氣歧管質量的提高，對發(fā)動機和汽車整體質量的提高有著積極的意義。本文設計研究了進氣歧管的建模及夾具設計，其目的主要是基于對工藝分析、工藝規(guī)程設計、工藝路線設計、夾具設計、機械設計、AutoCAD、ProE等知識的熟練運用和掌握，同時運用材料力學、金屬切削等學科知識，對進氣歧管夾具進行設計，并利用ProE建立進氣歧管及夾具的三維模型，使用AutoCAD繪制裝配圖和零件圖等內容。首先，本文將概述進氣歧管的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹進氣歧管領域的最新發(fā)展狀況。其次，對進氣歧管的建模的目的及意義做了簡要的闡述。再次，對進氣歧管的加工工序的加工做了詳細的設計及計算。最后，本文將闡述進氣歧管夾具的設計過程。關鍵詞：進氣歧管；三維建模；夾具；工藝規(guī)程；設計ABSTRACTAutomobileenginebelongstothecorecomponentsofautomobile,however,theintakemanifoldbelongstothemajorpartofengine,itcanaffecttheautomobileperformanceparameterssuchasthepower,fuelconsumption,torqueandsoon.Therefore,theintakemanifoldperformancequalityisgoodorbad,itrelatesdirectlytotheengineandvehicleperformance,andbecauseofthatimprovingthequalityoftheintakemanifoldhasapositivemeaningtotheengineandautomobileperformanceparameters.Thisarticlestudiedtheintakemanifolddesignmodelingandfixturedesign,itspurposeismainlybasedonprocessanalysis,Processplanningdesign,processrouteplanning,fixturedesign,autocad,proeandsoonusingandmastering,andusethemechanicsofmaterials,metalcuttingdisciplineknowledgedesignedtheintakemanifoldfixture,anduseproeestablishingintakemanifoldandfixture3dmodel,autocadsoftwaredrawingassemblingdrawingsandpartsdrawings,etc.First,thisarticlewilloutlinetheintakemanifoldcurrentsituationandtrendofdevelopment,introducesthelatestdevelopment.Secondly,themodelingoftheintakemanifoldofpurposeandmeaningmakessomebriefelaboration.Again,fortheintakemanifoldprocessesofprocessingdoadetaileddesignandcalculation.Finally,thisarticledescribestheintakemanifoldfixturedesignprocess.Keywords:Theintakemanifold;3dmodeling;Fixture;Technicalschedule;Design;黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計PAGE1目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1進氣歧管的概述 11.2進氣歧管材料研究狀況、發(fā)展趨勢及成果 11.3進氣歧管工藝編制與夾具設計目的和意義 21.4進氣歧管工藝編制與夾具設計的內容 2第2章零件的分析和工藝編制 32.1零件的生產綱領及類型 32.2零件的功能 32.3零件的工藝性分析 32.4確定毛坯制造形式 42.5基準面的選擇 42.2.1粗基準的選擇 42.2.2精基準的選擇 52.6制定工藝路線 52.7典型工序機械加工余量確定 62.8選擇加工設備 72.9典型工序的切削用量和工時的確定 82.9.1工序10,30切削用量和工時 82.9.2工序50，60切削用量和工時 112.9.3工序20切削用量和工時 122.9.4工序70切削用量和工時 132.9.5工序100切削用量和工時 142.10本章小結 18第3章二維夾具體的設計 193.1機床夾具及其設計理論 193.1.1機床夾具 193.1.2夾具設計的基礎理論 193.1.3定位原理 193.1.4夾緊原理 203.2銑削零件上平面的夾具設計 213.2.1問題的提出及定位方案的確定 213.2.2夾具體的組成 213.2.3夾緊力的確定 223.2.4定位誤差分析 223.2.5繪制夾具體 233.3鉆削頂孔的夾具設計 233.3.1問題的提出及定位方案的確定 233.3.2夾具體的組成 233.3.3夾具力的確定 243.3.4定位誤差分析 243.3.5繪制夾具體 243.4本章小結 24第4章三維ProE進氣歧管及夾具體設計 254.1ProE的優(yōu)勢及特點 254.2進氣歧管三維建模 264.3進氣歧管夾具的三維建模 274.3.1銑削平面三維夾具設計 274.3.2鉆削頂孔三維夾具設計 274.4本章小結 28結論 29參考文獻 30致謝 31附錄 32PAGE29第1章緒論1.1進氣歧管的概述進氣歧管位于節(jié)氣門與引擎進氣門之間，之所以稱為歧管，是因為空氣進入節(jié)氣門后，經過歧管緩沖后，空氣流道就在此分歧了，對應引擎汽缸的數(shù)量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎則有五道，將空氣分別導入各汽缸中。進氣歧管是發(fā)動機進氣系統(tǒng)最重要的部件，進氣系統(tǒng)決定著發(fā)動機的進氣效率和各缸充氣均勻性，對整機性能均有非常大的影響。進氣歧管是形狀復雜的中空制品。它承受氣缸蓋燃燒室燃料燃燒傳遞的熱和振動。進氣歧管的設計也是大有學問的，為了引擎每一汽缸的燃燒狀況相同，每一缸的歧管長度和彎曲度都要盡可能的相同。由于引擎是由四個行程來完成運轉程序，所以引擎每一缸會以脈沖方式進氣，依據(jù)經驗，較長的歧管適合低轉速運轉，而較短的歧管則適合高轉速運轉。所以有些車型會采用可變長度進氣歧管，或連續(xù)可變長度進氣歧管，使引擎在各轉速域都能發(fā)揮較佳的性能。1.2進氣歧管材料研究狀況、發(fā)展趨勢及成果由于進氣歧管性能質量的好壞，直接關系到發(fā)動機乃至整車性能，正因為這樣，進氣歧管質量的提高，對發(fā)動機和汽車整體質量的提高有著積極的意義。同時汽車的價格競爭很激烈，物美價量的汽車更能夠滿足用戶的要求。為了達到這些多元化的要求，發(fā)動機系統(tǒng)零部件的小型、輕量化、低成本就勢在必行。目前，大量應用于進氣歧管的輕質材料主要為鋁﹑鎂，其加工方法和工藝也比較成熟。而近年來，在輕量化技術的發(fā)展過程中，塑料也越來越受青睞，其用于進氣歧管已經成為當今研究的熱點，并將成為未來的發(fā)展趨勢。國外在上個世紀80年代就已經開始應用塑料制造進氣歧管，因此在這方面的技術十分成熟，并早已大量使用塑料進氣歧管取代傳統(tǒng)的合金進氣歧管。國內僅有少數(shù)公司雖在研制塑料進氣歧管，但到目前為止尚不能進行大批量的生產，遠遠不能滿足國內汽車生產廠的需要，因此國內目前仍大量使用鋁﹑鎂合金進氣歧管，并不斷對其生產加工工藝不斷進行技術改進。國內目前對進氣歧管工藝的研究多為它的鑄造工藝，對進氣歧管的機械加工工藝少有研究。1.3進氣歧管工藝編制與夾具設計的目的和意義由于發(fā)動機進氣歧管的工藝編制與夾具設計的不透明性，所以本設計要依據(jù)車輛上其他相似零件的工藝規(guī)程，選擇相似的夾具對其進行改進，計算相關參數(shù)，確定夾緊裝置﹑夾緊力。微型及普及型汽車在我國有很大市場，從0.9L到1.6L，價格適合我國國情,適合正在發(fā)展的中國的現(xiàn)況。進氣歧管是發(fā)動機重要零件之一，隨著現(xiàn)在設計加工制造技術的發(fā)展，進氣歧管的材料及加工手段等也在不斷發(fā)展，確定加工工藝與裝夾方案及設計，從而設計專門的夾具，提高定位準確度從而達到對進氣歧管加工工藝進一步更深了解。該畢業(yè)設計可以加強常用工具AutoCAD和國內外流行三維PRO/E軟件的使用與掌握；加快了解汽車企業(yè)生產工藝設計、制造及應用的過程。1.4進氣歧管工藝編制與夾具設計的內容結合實物及簡圖對進氣歧管的進行三維建模，進行零件的常規(guī)工藝分析與確定加工藝方案；通過工藝方案的確定后進行、根據(jù)現(xiàn)有條件或當今流行加工機床技術進行機床選擇、制定加工方法、基準確定（包括粗基準、精加工基準等）和加工路線進行三維實體的工藝規(guī)程編制，同時根據(jù)國內外先進加工技術進行對自己所編制的工藝進行改進分析、典型加工夾具的定位夾緊方案選擇及設計裝配圖。第2章零件的分析和工藝編制2.1零件的生產綱領及生產類型生產綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產的汽車產品的產量和進度計劃。汽車產品和汽車零件的生產類型劃分為：單件生產、成批生產和大量生產三種。汽車零件因零件結構特征、質量及年產量不同，具有不同的生產類型。進氣歧管生產類型為大量生產，所以在制度工藝路線的時候應充分考慮其生產特點，制度合理的工業(yè)路線，選擇合理的機床，刀具，量具，檢具，以提高生產率，降低成本。2.2零件的功用進氣歧管是發(fā)動機進氣系統(tǒng)最重要的部件，進氣系統(tǒng)決定著發(fā)動機的進氣效率和各缸充氣均勻性，對整機性能均有非常大的影響?？諝膺M入節(jié)氣門后，經過進氣歧管緩沖后進入發(fā)動機。它承受氣缸蓋燃燒室燃料燃燒傳遞的熱和振動。2.3零件的工藝分析進氣歧管的零件圖如圖2.1所示中規(guī)定了一系列技術要求：1.以進氣歧管上下表面，及進氣歧管上表面附近的凸臺為加工表面。包括：進氣歧管上下表面粗糙度為Ra=3.2,上下表面平面度為0.05，在進氣歧管上表面鉆孔4-M6深15孔深19，保證位置度0.4，鏜φ35的孔表面粗糙度為Ra=6.3，在進氣歧管上表面附近的凸臺上鉆φ4的通孔，在進氣歧管下表面鉆通3個φ8.5的孔5個φ9的孔，在其左右兩側分別攻螺紋分別是M8，和M6，在與進氣歧管下表面相接的凸臺上鉆孔并攻螺紋M6。2.以進氣歧管主視圖上的凸臺為加工表面，加工各個凸臺表面對粗糙度有要求的凸臺Ra=3.2，在各個凸臺上鉆孔并攻螺紋分別為2個M8，2個M6，點的位置度為0.4，一個φ9的孔。3.加工進氣歧管零件左視圖左側各個凸臺，加工各個孔對其中的兩個攻螺紋M6，鉆一個φ10的孔。圖2.1進氣歧管結構2.4確定毛坯制造的形式零件材料為ZL105，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造，鑄件內表面的粗糙度可達6.3，滿足加工要求。由于屬于大批生產的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產率、保證加工精度上考慮，也是應該的。2.5基準面的選擇1、粗基準的選擇粗基準的選擇有兩個出發(fā)點：一是保證各加工表面有足夠且均勻的加工余量；二是保證不同加工表面與加工表面間的相對尺寸和位置符合設計要求。粗基準的選擇可按照如下原則進行。（1）盡可能選用精度要求高的主要表面作粗基準，這樣選擇粗基準可保證以后加工主要表面時有足夠且均勻的加工余量。（2）用非加工表面作粗基準，這樣選擇粗基準可使非加工表面與加工表面間的位置誤差最小。（3）選作為粗基準的表面，應盡量平整光潔，有一定面積，不能有飛邊、澆口、冒口或其他的缺陷，以使工件定位可靠、夾緊方便。（4）粗基準在同一尺寸方向上應盡量避免重復使用。粗基準是毛坯表面，表面粗糙度值大、尺寸和形位誤差大。如果在同一尺寸方向上重復使用，就不能保證重復裝夾時的定位位置一致，定位誤差大。因此，粗基準在同一尺寸方向上一般只允許使用一次?；娴倪x擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。對于本零件而言，進氣歧管下平面是直接與發(fā)動機表面相接觸的部分，所以在鑄造時精度就相對會高于其他表面，由此以進氣歧管底面作為粗基準是完全合理的，符合粗基準的選擇原則。2、精基準的選擇選擇精基準時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準確、牢固、方便。其選擇的原則有：（1）基準重合原則：應盡可能選用設計基準或工序基準作為定位基準，這樣可避免基準不重合而產生的基準不重合誤差，即應遵循“基準重合”原則。如果加工的是最終工序，所選擇的定位基準應與設計基準重合；若是中間工序，應盡可能采用工序基準作為定位基準。（2）互為基準原則：對于兩個有位置公差要求的表面，可以認為彼此互為設計基準。當加工位置公差要求很小的表面時，常采用此方法進行反復加工。（3）基準統(tǒng)一原則：應盡可能采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準統(tǒng)一的原則。遵循該原則有利于保證各表面間的位置公差，而且也減少了專用夾具種類。（4）應保證工件的裝夾穩(wěn)定可靠，使夾具結構簡單、操作方便。在這主要考慮基準重合問題，也要考慮經濟性等。對于本零件，由于設計基準是以下表面孔的軸線與下表面的交點為基準，考慮到本零件所需加工的孔及平面大都分別位于進氣歧管左右兩側，而且若以進氣歧管下表面為精基準能夠使定位夾緊機構相對變得簡單，能夠大大的節(jié)約成本，所以以進氣歧管下表面為精基準能夠很好的符合精基準的選擇原則。2.6制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為大批生產的條件下，考慮采用普通機床以及部分高效專用機床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。進氣歧管機械加工工藝目錄如表2.1所示。表2.1進氣歧管工藝目錄工序號工序內容設備10粗銑進氣歧管上部平面X53K立式銑床20鉆鉸進氣歧管上部平面上的兩個孔Z535立式鉆床30粗銑進氣歧管下部平面X53K立式銑床40鉸進氣歧管下部平面上的兩個孔Z535立式鉆床50半精銑進氣歧管上部平面X53K立式銑床60半精銑進氣歧管下部平面X53K立式銑床70鏜削上部平面的孔T618臥式鏜床80鉆上部另兩個孔，對四個孔鉸削攻螺紋Z535立式鉆床90鉆通進氣歧管上部平面附近的凸臺Z535立式鉆床100鉆鉸進氣歧管頂部的孔，攻螺紋Z535立式鉆床110鉆鉸下部平面上的孔，攻螺紋Z535立式鉆床120鉆進氣歧管個通道上的階梯孔Z535立式鉆床130鉆鉸與下平面相接凸臺的孔并攻螺紋Z535立式鉆床140粗銑進氣歧管零件圖主視圖上的凸臺X53K立式銑床150鉆削主視圖上各凸臺的孔并攻螺紋Z535立式鉆床160粗鏜半精鏜左視圖上的孔T618臥式鏜床170銑進氣歧管零件左視圖左側凸臺X53K立式銑床180對零件左視圖左側凸臺鉆孔并攻螺紋Z535立式鉆床190最終檢驗2.7典型工序機械加工余量確定1、加工余量的確定加工余量的確定方法有分析計算法、查表—修正法、經驗估計法，此設計采用查表—修正法，確定加工余量時查《機械加工手冊》，然后再結合實際加工情況修正其加工余量數(shù)值。2、公差的確定根據(jù)公式：(2.1)式中—工序余量公差； —最大工序余量； —最小工序余量。（1）粗銑進氣歧管上部平面表2.2工序尺寸表工序名稱工序余量（mm）公差等級粗糙度（μm）尺寸公差（mm）粗銑上平面2IT8（2）半精銑進氣歧管上部平面表2.3工序尺寸表工序名稱工序余量（mm）公差等級粗糙度（μm）尺寸公差（mm）半精銑上平面1IT7（3）鉆削、鉸削進氣歧管上平面上2-φ5.2的孔表2.4工序尺寸表工序名稱工序余量（mm）公差等級粗糙度（μm）尺寸公差（mm）鉆上平面的孔0.1IT8鉸上平面的孔0.1IT7（4）粗銑進氣歧管下部平面表2.5工序尺寸表工序名稱工序余量（mm）公差等級粗糙度（μm）尺寸公差（mm）粗銑下平面2IT8（5）半精銑進氣歧管下部平面表2.6工序尺寸表工序名稱工序余量（mm）公差等級粗糙度（μm）尺寸公差（mm）半精銑下平面1IT7（6）鉆削歧管上φ10﹑φ16﹑φ18的孔表2.7工序尺寸表工序名稱工序余量（mm）公差等級粗糙度（μm）尺寸公差（mm）鉆φ1010IT12鉆φ1616IT12鉆φ1818IT12（7）粗鏜半精鏜進氣歧管左視圖上的兩個孔表2.8工序尺寸表工序名稱工序余量（mm）公差等級粗糙度（μm）尺寸公差（mm）粗鏜兩個孔2.5IT12半精鏜兩個孔1.5IT82.8選擇加工設備2.8.1選擇機床專用夾具是為零件的某一道工序加工而設計制造的，在產品相對穩(wěn)定、批量較大的生產中使用；專用夾具可以保證加工精度，提高生產率，減輕工人勞動強度，擴大機床的工藝范圍，本次設計為了突顯以上幾點，所以選用的機床比較單一。⑴工序10、工序30、工序50、工序60、工序140、工序170是銑削平面，所以選擇X52K型銑床加工。⑵工序20、工序40、工序80、工序90、工序100、工序110、工序120、工序130、工序150、工序180包含鉆削孔及攻螺紋，所以選擇Z535型鉆床。⑶工序70、工序160是鏜孔，所以選用臥式T618型鏜床。2.8.2刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，并不易變形。刀具選擇的合理與否會直接影響到加工質量，所以選擇刀具要謹慎。⑴在銑床上和鏜床上，選用硬質合金刀，選用YT類硬質合金，選用YT15，YT5。⑵鉆床上，可以選擇麻花鉆加工。2.8.3本零件由銑平面、鏜孔、攻螺紋等工序組成，由于零件的較復雜，所以每道工序均需要采用專用夾具，我針對典型的兩道工序在設計過程中設計兩套專用夾具，以滿足加工過程中加工的要求，其它工序的夾具可在此基礎上作少量改動，便可應對工序的加工。2.9典型工序的切削用量和基本工時2.9.1工序10、3工序10、30粗銑進氣歧管上下部平面機床：X53K立式銑床。刀具硬質合金直齒三面刃盤銑刀材料：，，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻《切削用量簡明手冊》表3.3取銑削速度：參照參考文獻《機械加工工藝師手冊》表30—34，取。機床主軸轉速：（2.2）式中V—銑削速度；d—刀具直徑。由式2.1機床主軸轉速：按照參考文獻《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-36n=475r/min實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：粗銑上平面的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為2機動時間：根據(jù)參考文獻《機械加工工藝師手冊》表2.5-45可查得銑削的輔助總工時為t=1.42min粗銑下平面的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為2機動時間：根據(jù)參考文獻《機械加工工藝師手冊》表2.5-45可查得銑削的輔助時間銑下平面的總工時為：t=2.28min2.9.2工序50、6工序50、60半精銑進氣歧管上下部平面機床：X53K立式銑床。刀具硬質合金直齒三面刃盤銑刀材料：，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻《切削用量簡明手冊》表3.3取取銑削速度：參照參考文獻《機械加工工藝師手冊》表30—31，取機床主軸轉速，由式（2.2）有：按照參考文獻《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-36n=600r/min實際銑削速度：進給量有：工作臺每分進給量：半精銑上平面的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為2機動時間：根據(jù)參考文獻《機械加工工藝師手冊》表2.5-45可查得銑削的輔助時間半銑上平面的總工時為：t=1.64min半精銑下平面的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為2機動時間：min根據(jù)參考文獻《機械加工工藝師手冊》表2.5-45可查得銑削的輔助時間半銑下平面的總工時為：t=2.34min2.9.3工序2工序20鉆鉸進氣歧管上部平面上的兩個孔Φ5.2，孔深19機床：Z535立式鉆床孔的直徑為4mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至Φ5.1，選用Φ5.1的高速鋼麻花鉆頭。進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7進給量取切削速度：參照參考文獻《切削用量簡明手冊》表2.15，取機床主軸轉速：第4章三維ProE進氣歧管及夾具體設計ProE的特點及優(yōu)勢Pro/E是美國PTC公司旗下的產品Pro/Engineer軟件的簡稱。Pro/E（Pro/Engineer操作軟件）是美國參數(shù)技術公司（ParametricTechnologyCorporation，簡稱PTC）的重要產品。是一款集CAD/CAM/CAE功能一體化的綜合性三維軟件，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一。經過20多年不斷的創(chuàng)新和完善，pore現(xiàn)在已經是三維建模軟件領域的領頭羊之一，它具有如下特點和優(yōu)勢：參數(shù)化設計和特征功能Pro/Engineer是采用參數(shù)化設計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活。單一數(shù)據(jù)庫Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶在為一件產品造型而工作，不管他是哪一個部門的。換言之，在整個設計過程的任何一處發(fā)生改動，亦可以前后反應在整個設計過程的相關環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應在整個三維模型上。這種獨特的數(shù)據(jù)結構與工程設計的完整的結合，使得一件產品的設計結合起來。這一優(yōu)點，使得設計更優(yōu)化，成品質量更高，產品能更好地推向市場，價格也更便宜。全相關性：Pro/ENGINEER的所有模塊都是全相關的。這就意味著在產品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設計圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用?；谔卣鞯膮?shù)化造型：Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產品幾何模型的構造要素。這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預先設置很容易的進行修改。例如：設計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。裝配、加工、制造以及其它學科都使用這些領域獨特的特征。通過給這些特征設置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進行多次設計疊代，實現(xiàn)產品開發(fā)。數(shù)據(jù)管理：加速投放市場，需要在較短的時間內開發(fā)更多的產品。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學科的工程師同時對同一產品進行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進行的各項工作，由于使用了Pro/ENGINEER獨特的全相關性功能，因而使之成為可能。裝配管理：Pro/ENGINEER的基本結構能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設計意圖。高級的功能支持大型復雜裝配體的構造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。4.2進氣歧管三維建模進氣歧管建模是發(fā)動機各零件建模中，難度僅次于殼體的一類零件，幾乎用到ProE全部的功能，因此此次建模的難度不言而喻。進氣歧管結構復雜，其中空間曲面及各處拐點是建模中難度最大的，由于本次采用的零件圖是工廠初稿，出于對產品保密的需要，其中有很多關鍵的尺寸沒有反應到零件圖中，以致各處曲面及管路的交界面無法確定，這就為本次建模增加了難度。為此，此次建模要建立多重基面，因此建模要分層進行，我將此次建模分為三個過程。首先，建立與發(fā)動機相接觸的部分的三維模型，因為該部分是零件的設計基準，所以它的建模很重要。其次，是進氣歧管上部的復雜型腔，該部分由復雜的空間曲面組成，在建模過程中難度一般。最后，建立四個管路的空間模型，該部分雖然看似簡單，但實為進氣歧管建模中難度最大的一部分，由于進氣歧管為控件多義管，在空間上由不同方向的管路相交而成，所以就存在交接處的處理問題，由于進氣歧管在空間上各個截面是存在變化的，做發(fā)動機進氣歧管管道時,怎么控制管道截面積的變化,如何確定一個掃描線和管道截面積的方程,這都是要考慮的。進氣歧管三維零件如圖4.1圖4.1進氣歧管零件三維圖4.3進氣歧管夾具的三維建模4.3.1銑削平面的夾具是翻板式夾具，主要由底板、可翻轉式定位板、壓板定位銷等組成。夾具體的建模：由于本套夾具采用一面兩銷式定位，所以建模時首先建立底板的三維模型，其次是定位板及其附屬件，最后是底板及其附屬的零部件。夾具體三維裝配圖如圖4.2圖4.2銑削夾具裝配圖4.3.2鉆削夾具是在銑削夾具的基礎上的改進而成的，因為翻板式夾具加工精度要求較高，而且造價相對其它夾具都要高出許多，所以本套夾具去掉了翻版機構，大大降低了生產成本。夾具體的建模：本套夾具主體全部采用鑄造結構，所以建模相對簡單。首先建立主體三維模型，其次建立定位夾緊機構的三維模型。夾具體三維裝配圖如圖4.3圖4.3鉆削夾具裝配圖4.4本章小結本章對ProE三維建模的優(yōu)勢及特點作了簡要的介紹，對兩套夾具的特點作了分析，簡要的說明了進氣歧管建模過程和兩套夾具的建模過程。結論在本次畢業(yè)設計中，主要完成了進氣歧管的ProE三維建模，夾具總裝的三維建模，零件機械加工的工藝編制及典型工序的夾具設計。由于本次設計的項目在國內外都是成熟的技術，這次設計的目的是為了了解設計的方法、設計過程以及一些設計理念。本次設計以DA465發(fā)動機的進氣歧管建模及夾具設計為題。在ProE三維建模過程中，應用到了大學所學，并進一步的拓展了知識面，接觸到了軟件更深層次的內容。在夾具的設計過程中，體會到了從無到有的喜悅，本次設計的夾具，只需對夾具體做少量改動就可用于金屬類進氣歧管的定位及裝夾，使得它的通用性變強，真正實現(xiàn)了擴大加工范圍，提高生產效率的目的。但此設計過程仍有許多不足，本設計還可以通過一些仿真軟件進行仿真分析，但是，由于時間有限，還未能實現(xiàn)，另外，在某些方面，做得還不夠仔細，懇請各位老師同學給予批評指正。參考文獻[1]周爾民.基于Pro/ENGINEER的汽車變速器虛擬裝配仿真技術[J].汽車工程,2007.6[2]馮櫻.基于Pro/E汽車變速器裝配及運動仿真的動畫實現(xiàn)[J].機械工程師,2007.3[3]富成科.機械制造基礎[M].人民交通出版社,1999.1[4]劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2001[5]沈宜慧.機械工程材料[M].人民交通出版社,1998.1[6]徐灝.機械設計手冊[M].機械工業(yè)出版社,2002.8[7]臧杰.閻巖.汽車構造（下冊）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005[8]艾興.肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].北京：北京郵電大學出版社，2005[9]李益民.機械制造工藝設計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,1999.10 [10]成大先.機械設計手冊.化學工業(yè)出版社,2002.11[11]王望予.汽車設計（第三版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000[12]張德永.Pro/ENGINEER數(shù)控加工(基礎篇).清華大學出版社,2005.10[13]張洪欣.汽車設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1981[14]熊志旺.SEAT發(fā)動機曲軸的結構及工藝性能分析研究[D].南京理工大學,2004[15]張文春.汽車理論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005[16]岳陸游,胡天策,儲亞峰.基于Pro/E三維夾具設計研究[J].機械工程師,2006.03[17]Pro/ENGINEERWildfire3.0UserGuide,Version[M],2008[18]M.A.Mannan.Theimplementationofadaptiveisoplanartoolpathgenerationforthemachiningoffree-formsurfaces[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,致謝在本次四個多月的設計過程中，使我深刻體會到自己的知識的不足，懂得了學海無崖的道理，也使我學到了許多課本之外的知識，能讓自己去學習未知領域的知識，也對自己即將步入社會奠定了一定的基礎。在畢業(yè)設計過程中，得到了張德生老師的親切關懷和耐心的指導。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，張老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。除了敬佩張老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向張老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時，我還得感謝鮑宇、紀峻嶺、王惠文、楊兆等老師對我的幫助，我在設計過程中遇到困難時，他們熱心幫助我解決問題。我衷心的感謝院系領導對我們畢業(yè)設計的督促和關心，感謝答辯老師給我畢業(yè)設計細心的指導，讓我改正設計中的不足與錯誤。最后我還要感謝和我的母校黑龍江工程學院四年來對我的栽培。在此向汽車與交通工程學院車輛工程專業(yè)以及我的母校所有的老師表示由衷的謝意。附錄EngineplasticintakemanifoldapplicationanddevelopmenttrendBecauseplasticproductsuniqueadvantages,plasticintakemanifoldwillbecomealuminiumalloyintakemanifoldalternativeproducts.Sincealways,asthekeycomponents,domesticengineintakemanifoldareusingaluminumalloyproducts.Andaccordingtounderstand,foreignplasticintakemanifoldapplicationinawiderange,suchasBMW,modern,nissan,whichupscaleautomobileuseplasticintakemanifold.Accordingtotheautoair-intakesystemmanufacturingcompanyatechnologyexpertintroduction,comparedwithtraditionalaluminumalloyintakemanifold,plasticintakemanifoldweighsjustforaluminummanifold1/2,itsatlowspeed,lowloadpower,torqueincreasewascanreachabove10%.Meanwhile,theairwaysmoothplasticintakemaifold,improvetheengineperformance,comparedwithaluminiumalloymanifoldfuelcanreduce6%to8%,inaddition,stillcanimproveengineperformanceandemissionfunction,reduceenginenoise,andwiththealuminumalloyintakemanifoldinterchangeabilitystrong.Domestictoautomotiveplasticsintakemanifoldresearchstarttingevening,plasticintakemanifoldmanufacturingandr&dtechnologyisstillintheblank,inthisfieldtechnicallevelislow,itsmarketshareislessthan2%.Someofthecountry'sautomanufacturershavetoimportfromabroadplasticintakemanifoldhigh."Atechnologyexpertsays.Changangrouptechnologydevelopmentcenterofapersonagethinks,alongwiththemarketcompetition,reduceautomobilemanufacturingcostsintothecentralfocusofautomobileenterprise,newmaterials,newtechnologyproductsaremorevaluedandcheapplasticintakemanifoldreplacetraditionalheavymetalintakemanifoldbecomeaninevitabletrend.Meanwhile,plasticintakemanifolddemand,willaccompanytheincreasesproductioncarincreases,itsmarketprospectsynchronizationisnottakenlightly.Inrecentyears,functionalplasticapplicationinautomobileenginehasmadebreakthroughprogress,moreandmoreenginecomponentstobeginusingaplasticmaterialproduction,especiallywithplasticintakemanifoldreplacemetalintakemanifoldhasbecomeaninevitabletrendofautomobileengine.Withthetraditionalmetalintakemanifold,plasticintakemanifoldcomparedwithwhatstrengths?MetalintakemanifoldgenerallyUSESiscastironoralloymaterial.Inordertosatisfytheengineintakeandefisysteminstallationrequirements,andinmanufacturingcomplexmetalintakemanifoldoftenfacedmanufacturingdifficulties,itsyieldisverydifficulttoguarantee.In1990,theGermanBMWcompanyUSESmoltencoremethodsuccessfullyproduceplasticintakemanifold.Later,plasticintakemanifoldwithitslightweight,lowcost,performanceisgoodwaitforacharacteristicquicklyreplacedthegoldBelongtointakemanifold,becomethenewengineofchoice.InEuropeanandAmericancountries,about90%oftheexhaustfromtheoppositesideofnaturallyaspiratedenginesuseplasticintakemanifold.Specifically,theplasticintakemanifoldmainWithfouradvantages:(1)inweight,becauseplasticintakemanifoldgenerallyUSESthenylonPA66material,theproportionisabout50%ofaluminumalloymaterial.(2)inaddition,thethicknessoftheplasticintakemanifoldfor2.5~3mmcommonly,andaluminumalloyintakemanifoldwallthicknessgenerallygreaterthan4mm.Therefore,plasticintakemanifoldweightrelativetolightmany,usuallyonlyforaluminumalloyaround40%oftheintakemanifold.(3)inpower,becauseplasticintakemanifoldwallsmoother,thereforetoimproveairfillingquantity.Comparedwithaluminiumalloytheintakemanifold,engineperformancecanimprovethe3%~5%.(4)intheeconomicaspect,plasticintakemanifoldbringsgoodairflow,thushelpingtogasolineenginecylinderinfullwithintheengineburn,thefuelconsumptionandemissionscouldhavebeenimprovedobviously.(5)incost,althoughtheintakemanifoldofplasticmaterialsusedwithaluminumalloymaterialcostbasicsame,butbecauseplasticintakemanifoldcanoncemoldings,formingtherateofhigh,whilethealuminumalloycastingandintotheyieldofinletmanifoldblankmuchlower,andthemachiningcostisrelativelyhigh,thereforeplasticintakemanifoldproductionusuallycostmorethanaluminumalloyintakemanifoldlow20%~35%.Atpresent,theplasticintakemanifoldpreferredmaterialsarenylon.Nylonistheadvantageofhightemperatureresistant,chemicalstability,butitsshortcomingislarger,thepercentageofethyleneglycolresistanceperformancealsonottoogood,anditswateristoostrong,bibulousthestrengthwilldeclineafternylonnearly40%.Therefore,thewidely-spreadinguseincreased25%~35%ofPA6orPA66fiberglassreinforcedpolyamide.Nylonbeforejoiningfiberglass,itsshrinkageafterobviouslyimproved.Forinternalincludingcoolingchannelintakemanifold,suggestusingspecialantiglycolnylonformula.Althoughtheworldmanyplasticmaterialsupplierincontinuouslydevelopsnewintakemanifoldplasticmaterials,plasticmaterialsinordertoenhancethevariousperformance,butnylonmaterialisstillthebestchoiceatpresent.PlasticintakemanifoldproductionprocessCurrentlytheworldwhatarethemaintypesofplasticintakemanifoldproductiontechnology?Whatarethestrengthsandweaknessesofeach?Atpresentmorematureplasticintakemanifoldprocessingtechnologyismainlymoltencoreinjectionmoldingtechnologyandvibrationfrictionweldingtechnology.Thetwotechnologieshavedifferentfeatures.(1)moltencoreinjectiontechnologyistheearliest,themostmatureusedplasticintakemanifoldproductionprocess.Itsprincipleis:usethelowmeltingpointofsolderalloyintakemanifoldinnercavity,andthenthecorenuclearassemblyintoamold,againtomoldtoinfusenylon.Injectionmoldingprocessiscompleted,abynylonmoldingtheshapesoftheintakemanifoldinupcominglumencorenuclearcladdingsinside.Atthistime,withinternalmetalcorenuclearinletmanifoldintomeltinginthepool,tomakemetalcorenuclearmelting.Becauseofthemetalcorenuclearmeltingpointlower(generally),andnylon110℃themeltingpointofrelativelyhigh,soininternalcoreintheprocessofnuclearmeltingplasticintakemanifoldShaperemainunchanged.Moltencoremethodproduceplasticintakemanifoldadvantageis:intakemanifoldwallcompletesmooth,therebyimprovingthegasliquidity,canmaximizetheengineperformance;Becausebeoncetheintakemanifoldinjectionmolding,goodair-tightness,high-yield;Moltencoreprocesscaneliminateplasticintakemanifoldininjectionmoldingprocessproducestheresidualstress,makingintakemanifoldhasbettermechanicalproperties.Moltencoremethodshortcomingis:inthemetalcorenuclearfusionmoltencoreandcoreprocess,toconsumelargeamountsofenergy,thusmakemoltencoremethodthecostofproducingplasticintakemanifoldarerelativelyhigh.(2)vibrationfrictionweldingtechnologyisalsocalled"morepiecesofweldingmethod".Whentheintakemanifoldindesignplasticcomplexstructure,canbeintheintakemanifoldduetorelativelysimple,canastructureoftheinjectionmolding,thentwoormorepiecesofeachpiecebyfrictionwelderweldingup,toformacompleteplasticintakemanifold.Atpresent,mostplasticintakemanifoldmanufacturersareusingvibrationfrictionweldingtechnology.Itsmainadvantageis:highproductionefficiency,lowcost.Itsdefectistheweldseamslowintensity,appearanceisbad,gasliquidityarerelativelypoor.PlasticintakemanifolddomesticproductionstatusPlasticintakemanifoldofthenationalizationprocesscanberoughlydividedintothreestages:Thefirststageforimportedstage.Intheearly1990s,assomeoftheestablishmentofjointventureautomobileenterprises,foreignadvancedproductlinewiththeenginewasintroducedsomeintroductionofdomesticcars.Inthisonephase,plasticintakemanifoldasengine,itscoreofimportantcomponenttechnologyfromforeignpartycontrol,importscostishigh.Thesecondphaseismainlyforsomeenterprisesdirectlyindomesticproduction.Atthisstage,theforeign-capitalenterpriseinforeignplasticintakemanifoldproductionlineandcompletemouldtothehome,useofdomesticandcheaplabor,forinthedomesticprovidematchingthewebutonofplasticintakemanifold,andplasticintakemanifolddesign&developmentworkstillatabroad.Thethirdstage,withthedomesticautomobilemanufacturingtechnologyadvances,somedomesticenterprisestartedplasticintakemanifoldresearchanddevelopmentwork.Plasticintakemanifoldisakindofhigh-techproducts,includingmanyengineaspectsofkeytechnology.Butatpresentdomesticmostplasticintakemanifoldproductionenterprisepastjustordinaryplasticproductsfactory,mostofthemdonothavedesignandproductionenginetechnicalability,itcouldonlybemodelledsomehaveoutdatedplasticintakemanifold,theirtechnicallevelthegoodand