毕业设计开题报告最终版

2013 届毕业设计（论文）开题报告 题 目 喷射成形 A356 铝合金半固态 挤压工艺与模具设计 学 院 东方学院 专 业 材料成型及控制工程 _ 姓 名 缪斌 班 级 11 东模具 3B 设计地点 江苏理工学院 指导教师 李小平 起止日期 2012 年 12 月至 2013 年 6 月 2013 年 3 月 1 日

毕业设计（论文）开题报告 一、选题意义近些年来，随着半固态成形技术研究工作的不断深入和对轻质半固态成形技术的成熟掌握，研究重点已经从以半固态组织研究为主的理论研究向以半固态成形实用复杂结构零件加工和复合材料制备加工的方向迈进。

因此，加强国内半固态成形技术的研究，特别是开展相关的应用研究已经刻不容缓。

本课题涉及到的 A356 铝合金是一种优异的金属加工材料，其半固态成形技术更具有其它材料所不具备的得天独厚的长处，因此，这种优异的新型材料可广泛地应用于汽车、航空、航天等许多领域，以代替过去用的钢材铸件，这可算是材料史上的一个飞进。

半固态成形技术是在合金处于液相线与固相线温度之间进行成形的一种特殊工艺技术。它最早是 70 年代初由美国麻省理工学院 David Spener 在研究用于锡铅合金高温粘度计时偶然发现合金在半固态下的特殊流变行为。由于该技术具有许多独特的优点，已经成为金属成形加工的热点技术之一。

该课题结合生产实际需求，运用金属塑性成型加工理论，对喷射成形 A356 铝合金半固态挤压工艺和模具进行设计加工。要求得到该半固态挤压的各工艺参数和确定的理论根据，根据这些参数进行模具设计，得到模具设计的组装和各个零部件的 AUTOCAD图，并运用 Pro/Engineer 软件进行模具虚拟组装。

二、研究现状 随着对半固态成形技术研究的不断深入，半固态成形技术的优越性已得到普遍的重视。特别是汽车工业出于节能、环保和安全的需要而开始大量使用轻质铝合金，促进了半固态成形技术的工业应用。半固态成形技术经过三十多年的研究、开发和应用，已经在北美、欧洲、亚洲等发达国家得到较大发展。特别是铝合金半固态加工技术在发达国家已相当成熟，进入了工业化生产阶段，主要应用在汽车、摩托车、兵器的零部件生产。

所谓半固态成形技术即在金属凝固过程中，进行剧烈搅拌，将凝固过程中形成的枝晶打碎或完全抑制枝晶的生长，然后直接进行流变铸造或制备半固态坯锭后，根据产品尺寸下料，再重新加热到半固态温度，然後进行成形加工。铝合金的半固态加工

技术主要有三道工序：半固态坯料的制备、二次重熔和触变成形。

目前，铝合金半固态加工技术在美、德、法、意、日等国家已经有相当规模的工业应用。我国从 20 世纪 80 年代后期开始，在国家自然科学基金、“863”和“973”等计划的支持下，先后有不少高校和科研单位开展了这方面的研究。在半固态加工成形技术的基础理论研究方面取得了可喜的进展，并自行设计和开发了不同类型的试验设备，甚至与企业合作进行试验生产。

三、任务分析 1.测绘零件尺寸，画出挤压零件图纸； 2.根据挤压件的零件尺寸计算模具的相关尺寸； 3.确定挤压工艺的各相关参数； 4.设计模具的成型零件； 5.确定模具加工工艺卡，制造模具； 6.利用模具进行热加工，制备半固态挤压件。

7.设计模具的模架。

四、设计方案 本次课题试验用材料为 A356 铸造铝合金，我们的主要研究对象先是对该试验用材料 A356 进行不同的固溶处理和时效处理，接着金相显微分析主要观察固溶处理和时效后合金的组织,如第二相的形貌、大小、数量和分布等，然后进行显微硬度试验，再进行拉伸试验，测出其相应的抗拉强度、屈服强度和伸长率，最后通过分析和讨论，得出最佳设计方案。根据所给图形尺寸的计算运用 AUTOCAD 软件绘制出了该铝合金挤压模具的装配图及所有零部件的二维图，制定出了主要零件的加工工艺。

结果表明：利用优化的固溶和时效工艺处理后可有效减少粗大的第二相尺寸和数量，提高合金元素的固溶过饱和度；采用 540℃×10h+155℃×15h 工艺处理后，可以明显提高铝合金的综合力学性能。

五、预期成果 完成该 A356 铝合金半固态压铸模具的型腔和活块的设计。并用 AUTOCAD 软件绘制

出模具组装图和各个零部件的二维图。最后运用 Pro/Engineer 软件进行三维造型并完成模具虚拟组装。根据试验的结果得出，压射比压、内浇道处浆料的流动速度和浆料温度对半固态 A356 铝合金流变压铸充填过程具有重要影响。使自己在机械设计、机械制图、工程材料、三维造型等方面得到有力的锻炼，提高了自己综合运用多学科知识的技能以及独立工作能力。

六、进度安排 2012.12.10——2012.12.25 搜集挤压工艺的资料，完成开题报告； 2012.12.26——2013.03.14 测绘零件尺寸，画出挤压零件图纸； 2013.03.15——2013.05.10 完成挤压模具的设计，画出模具装配图； 2013.05.11——2013.05.31 完成说明书，毕业答辩。

七、参考文献 [1] 毛卫民.半固态金属成型技术[M].北京：机械工业出版社，2004 [2] 张士林,任颂赞.简明铝合金手册[M].上海：上海科学技术文献出版社,2002 [3] 王开坤.铝镁合金半固态成形理论与工艺技术.北京：机械工业出版社，2012 [4] 耿鑫明.发展中的中国压铸业.机械制造与自动化[M].2004，（4）：6～8.[5] 李荣德，于海朋，袁晓光.压铸技术的发展与应用[M.]2003，（8）：597～601.[6] 陈光明,压铸模CAD／CAE／CAM的研究现状与发展.铸造技术[M]，2004，（2）：148～149.[7] 唐玉林,苏仕方,徐爽等.世界压铸工业和市场的概况.2004，（10）：951～957.[8] 洪慎章.实用冷挤压模具结构图册.北京：化学工业出版社，2008 [9] SU Shifang,TANG Yulin,XU Shuang.The status of China die casting industry.Proceedings of the third China international diecasting congress, Shenyang,2004.4 [10] 赵爱萍,田蓉.压铸铝合金制件的质量控制.西南林学院学报，2006，（8）80～82 [11] 赖清华.压铸工艺及模具[M].北京：机械工业出版社，2007.7 [12] 吴苗春主编.压铸实用技术[M].广东科技出版社,2003 [13] 于彦东主编.压铸模具设计及 CAD.北京：电子工业出版社,2002 [14] 潘宪曾主编.压铸工艺与模具[M].北京：电子工业出版社，2006 [15] 姜银方主编.压铸工艺及模具设计.北京：化学工业出版社，2005

[16] 范建蓓主编.压铸模与其他模具[M]．北京：机械工业川版让，2005 [17] 赖华清主编.压铸工艺及模具[M]．北京：机械工业出版社，2006 [18] CHENG Junwei、XIA Junchen、AI Humin、HU Guoan.Analysis of Die Forgjing Process and FEA of Piston.TG 312,2005.2 [19] 饶晓晓.A356 铸造铝合金强化工艺研究；材料导报，2007 [20] 刘静安，黄凯，谭炽东.铝合金挤压模具技术[M].北京：冶金工业出版社，2009 [21] 马怀宪.金属塑性加工学[M].北京：冶金工业出版社，1997 [22] 耿鑫明.发展中的中国压铸业.机械制造与自动化.2004，（4）：6～8 [23] 李仁杰，卓迪仕.压力铸造技术[M].北京：国防工业出版社，1996 [24] 贾宪安，胡九锡.挤压工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，1986

指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计（论文）结果的预测）。

该课题结合生产实际需求，运用金属塑性成型加工理论，对喷射成形 A356 铝合金半固态挤压工艺和模具进行设计加工。要求得到该半固态挤压的各工艺参数和确定的理论根据，根据这些参数进行模具设计，得到模具设计的组装和各个零部件的 AUTOCAD图。并运用 Pro/Engineer 软件进行模具虚拟组装。

该选题符合本专业的培养目标和教学基本要求，具备毕业设计要求的各种条件，体现了机械设计制造及其自动化专业方向的特点和专业基本训练，能使学生在机械设计、机械制图、工程材料、UG 三维造型等方面得到有意的锻炼，有利于培养学生综合运用多学科知识和技能独立工作能力；题目难易程度适中，工作量饱满，能体现教学计划中对能力知识结构的基本要求，符合该层次本科毕业设计的要求。

指导教师签名：

2013 年 3 月 1 日 系（教研室）审核意见：

课题的深广度和工作量符合毕业设计要求，同意开题。

系主任签名 ：

2013 年 3 月 5 日 注：开题报告应在指导教师指导下由学生填写，经指导教师及系审核后生效。

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