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油箱盖模锻成形模具设计及数值模拟摘要目前国内油箱盖大多为塑料件或铸造件，都具有一定的缺陷而不能满足使用要求。
本文采用模锻成形的方法来设计油箱盖，对工件的成形工艺性进行了分析，确定了锻锤吨位，并选取合适的工艺参数，设计出了合理的模具结构。
用Solidworks对工件进行了三维建模，然后导入Deform软件对其进行了数值模拟，分析了应力、应变的分布，验证了所设计方案的可行性。
关键词油箱盖；模锻成形；模具设计；数值模拟1 零件的锻压工艺性分析1.1 零件分析油箱盖是汽车发动机上储备汽油的箱子上面的盖子，如图1所示。
形状是方形的，用45钢做成，密封性很好，一般放在汽车的底部，大批量生产。
图1 油箱盖三维图由图可知，该零件形状对称，结构简单，生产工艺不太复杂，难度系数较小。
在进行锤上模锻时需要有模锻斜度，这是为了便于将成形后的锻件从型腔中取出，所以锻模侧壁必须做成一定的斜度，但是为了减少材料损耗和机加工余量，应尽量选择小的模锻斜度。
零件为大批量生产，因此必须要保证模具的强度和韧性，使其满足一定的使用要求，具有一定的使用寿命[1-2]。
零件的余量和公差可按经验来选取，另外，热锻件图的尺寸应比冷锻件图的相应尺寸增加一个收缩率，本文中收缩率取为1.5%。
因此在用Solidworks绘制热锻件图时，除了要考虑余量外，还要加上一个收缩率，既乘以1.015。
1.2 工艺分析油箱盖为饼类零件，外形复杂，为大批量生产，故采用锤上模锻加工方法。
锤上模锻时，锤头打击速度快，生产效率高，生产操作方便，劳动强度比自由锻小，精度也比自由锻高。
由于模锻锤的导向精度不高，锤头行程不固定，模锻件的尺寸精度不高，但已能满足该零件的精度要求，所以应选用锤上模锻进行加工。
零件所用材料为45钢，正火处理效果较好，由于工件结构并不复杂，所以终锻前只需加一道镦粗工序既可。
镦粗台和终锻型槽设置在一套模具上较为合理，成形过程就是先选用一定尺寸的棒料进行镦粗，然后用镦粗后的毛坯放在终锻型槽内进行锻打成形，终锻完成后将热锻件放在切边模上，利用锻件的余热在热态下进行切边，切边时将零件反置，这样更为方便易行，由于油箱盖是密封用的，有底部薄壁，所以切边时不需冲孔[3]。
油箱壳体冲压工艺与模具设计由于油箱的外观质量要求式样越来越受到客户的重视，所以在油箱模具生产过程中，首先对油箱外壳体的冲压工艺的制定必须要合理，油箱模具的质量更要保证，才能够满足客户的生产需求。
通常车油箱外壳体是由两片对称的冲压成形件焊接而成的，钢板厚度为0.8mm。
这两片对称的冲压成形件的拉伸工艺有两种：一种是单片式拉伸成形，另一种为两片式拉伸成形。
这两种冲压工艺方法各有其特点。
只有根据油箱的形状来选择使用哪种冲压工艺，才能做到既能保证油箱外壳体冲压件质量，又能保证油箱制造费用较为经济。
1冲压工艺方案在确定壳体冲压工艺方案时，考虑到生产与设备条件的实际情况，为了提高生产效率，充分有效地利用设备资源，油箱上下壳体的冲压拟采用组合冲模成形，即油箱上下壳体2个冲压件的每道冲压工序都使用一副组合冲模来完成，故壳体冲压工艺方案可采用拉深、整形冲孔、翻孔冲孔切边3道工序，由3副组合冲模完成。
首先将板料分别下料。
拉深件三维数字模型可通过Dynaform软件进行成形模拟分析。
2零件成形工艺分析上壳体顶部有个较大的翻边圆口，圆口周边有若干个小孔，凸缘边入口圆角很小。
为了满足拉深时板料的塑性变形要求，拉深凹模的入口圆角必须增大。
经查资料，凹模的入口圆角取R8mm，由下一道工序整形到零件所要求的R0.8mm；下壳体局部深度高低差异较大，且在凸缘边上有一条加强筋，下壳体拉深难度大于上壳体。
下壳体拉深凹模的入口圆角也增大到R8mm，由下一道工序整形到所要求的R0.8mm。
下壳体局部深度高低变化较大，拉深时凸缘上局部板料产生塑性变形后流入模腔的快慢要求不一致，必须在板料要求流入较慢的凸缘边上设置拉深筋，增大板料径向流动阻力。
零件圆角由R8mm 整形至R0.8mm时，凸缘上的板料还会产生塑性变形，所以下壳体凸缘边上的加强筋不能在第一次拉深时成形出来，应由下一道工序整形圆角R0.8mm时连同加强筋一起成形出来。
为了减少整形R8mm圆角时凸缘上的板料产生过大径向流动，避免造成在整形R0.8mm圆角的过程中受到成形凸缘边上加强筋的影响，经计算在下壳体第一次拉深时应多拉深2mm深度。
第一章拟定模具结构形式1.1确定型腔数目及排列方式每一副模具中，型腔的数目的多少与下列条件有关1）塑件的尺寸精度型腔越多时，精度也相对降低。
2）模具的制造成本多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比。
3）注塑成型的生产效益从最经济的条件上考虑一模的腔数4）制造难度多型腔的制造男队比单型腔模大，当其中某一腔先损坏时，应立即停机维修，影响生产。
但现在每一模腔数的决定，原则上由需方决定。
这副模具有厂方考虑设定为一模一型腔，他们已考虑了本产品的生产批量和自己注射机的型号。
因此，设计的模具为单型腔模。
第二章注射机型号的确定由于塑件的材料为PA1010（尼龙1010），故可选用卧式注射机且注射方式为螺杆式。
2-1产品图见图2-1计算锁模力公式为错误！未找到引用源。
公式（2-1）其中K-安全系数，通常取K=1.1～1.2；A-单个塑件在模具分型面上的投影面积（错误！未找到引用源。
）；B-错误！未找到引用源。
-型腔的平均计算压力（M错误！未找到引用源。
）；本例取30MP。
C-F-注射机额定锁模力（KN）；∴F≥错误！未找到引用源。
≥1457.17KN计算注射量：图2-2 球项体积：错误！未找到引用源。
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圆环体积（1）：错误！未找到引用源。
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圆环体积（2）：错误！未找到引用源。
总注射体积：错误！未找到引用源。
虽然此件注射量不大，可选小型注射机，但它的锁模力很大，为满足其锁模力，可选注射机型号为SZY-300。
注射量为：320错误！未找到引用源。
；锁模力为：1500KN;顶出形式：中心及上、下两侧设有顶杆、机械顶出；最大开模距离：340错误！未找到引用源。
第三章分型面位置的选择如何确定分型，需要考虑的因素比较复杂。
由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件结构工艺性及精度、推出方式、模具的制造、操作工艺等多种因素的影响。
毕业设计(论文)开题报告题目: 航空锻件的热锻模及其电解加工工装设计图3.1 变速叉的二维图图3.2 变速叉的三维图4 进度安排第1～2周：熟悉课题，完成关于电解加工文献综述。
第3周：确定航空锻件的热锻模设计及其电解加工工装方案，绘制其结构草图，准备开题答辩。
第4～5周：进行航空锻件的热锻模设计。
第6～7周：电解加工阴极设计计算。
第8～9周：翻译外文资料。
第10～11周：进行航空锻件的热锻模电解加工工装设计。
第12～13周：包括导电，供电方式和流场设计，准备中期答辩。
第14～15周：完善整个电解加工工装设计。
参考文献[1] 范植坚,王天成.电解加工技术及其研究方法[M].北京:国防工业出版社,2004.[2] 王建业,徐家文.电解加工原理与应用[M].北京:国防工业出版社,2001.[3] 沈健,朱树敏,陈远龙.锻模电解加工新技术[J].电加工,1998,76（01）：35-37.[4] 沈健,张海岩.锻模电解加工工具电极的反拷和修正方法[J].电加工与模具,2001,32(4):13-15.[5] 王以华.锻模设计技术及实例[M].北京:机械工业出版社,2009.[6] 洪慎章,金龙建.实用热锻模设计与制造[M].北京:机械工业出版社,2011.[7] 朱树敏,沈光祖.锻模的脉冲电流电解加工[J].电加工,1990,64(01):45-48.[8] 李春,李毅.磨具型腔的数控铣削法电解加工[J].电加工与模具,2004,32（04):50-52.[9] 姚泽坤.锻造工艺学与模具设计[M].西安:西北工业大学出版社,2001.[10] 成巨强,刘志学.金属锻造加工基础[M].北京:化学工业出版社,2012.[11] 朱获.国外电解加工的研究进展[J].电加工与模,2000,45(01):15-18.[12] 徐家文,王建业,田继安.21世纪初电解加工的发展和应用[J].电加工与模具,2001,27(06):32-34.[13] 赵雪松,苏学满,张明.模具钢电解机械复合抛光工艺研究[J].中国机械工程,2003,82(12):21-24.[14] 崔柏伟.发动机连杆模锻工艺及模具[J].机械工程师,2007,10(12):52-53.[15] 刘晋春,白基成,郭永丰.特种加工[M].北京:机械工业出版社,2003.[16] Rajurkar K P,Zhu D.Improvement of Electrochemical Machining Accuracy by UingOrbitalElectrodeMovement.CIRP Annals-ManufacturingTechnology,1999:139-142.[17]RolfSchuster,ViolaKirchner,Philippe,etall.ElectrochemicalMicromachining.Science Vol 289,2000:98-101.[18] Wilson J.Practice and Theory of Electrochemical Machining.Scienve Vol 30,2002:125-135.继续阅读。
本科毕业设计题目油箱盖拉深膜设计学院制造科学与工程学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名陈童学号 06 年级 08级指导教师林光春教务处制表二ΟΟ年月日油箱盖拉深模具设计专业：机械设计及其自动化学生：陈童指导老师：林光春摘要模具是制造业的重要基础装备，它是“无以伦比的效益放大器”。
没有高水平的模具，也就没有高水平的工业产品，因此模具技术也成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一，正因为模具的重要性及其在国民经济中重要地位，模具工业一直被提到很高的位置。
在现代工业中，由于模具能保证较高的生产效率和质量，操作简单，还能省料、节能，提高经济效益，因此，模具作为一种重要的成型方法被广泛应用到实际生产中。
由于产品的材料和工艺特性不同，生产的设备各异，因此所采用的模具类型也各不相同。
论文主要简要介绍了模具（包括冲压模）方面的一些概况和autoCAD技术的情况。
重点对油箱盖生产的拉深膜进行了设计，先后对零件的总体结构设计、工艺设计计算、模具零件的设计和装配进行了较为详实的说明。
其中还包括了对部分零件的强度校核，如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证与其它部件的配合。
最后采用atuoCAD画出一套模具装配图和各非标准零件图。
关键词：模具拉深设计校核Tank cover Blanking mold designMajor：Machine Design and AutomationStudent: Chen tong Supervisor : Lin guangchunAbstractThe mold is an important foundation for equipment manufacturing, it is unparalleled efficiency amplifier. High levels of mold, there is no high level of industrial products, mold technology has also become an important symbol of one measure of the level of a national manufacturing, because of the importance of the mold and its important position in the national economy, the mold industry has been been referred to the very high position.In modern industry, because mold can ensure high productivity and quality, simple operation, but also material saving, energy saving, improving economic efficiency, therefore, mold as an important shaping methods have been widely applied to practical production. Due to the characteristics of different materials and processes, production equipment, widely different types of molds used also vary. Thesis briefly introduces the mold (including stamping mold) some aspects of overview and autoCAD technologies. Focus on the tank cover was designed, has the overall structure of the part design, process design and calculation, mold design and assembly of parts for a more detailed explanation. It also includes some parts of the strength check, so the structure can be designed to ensure reliable use of mold work to ensure coordination with other components. Finally draw in the hope of a mold assembly autoCAD drawings and plans of various non-standard parts.Key words: Mold Blanking Design Check目录1 绪论..................................................................................................... 错误！未定义书签。
油箱注油口冲压工艺与模具设计冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。
随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。
本文以摩托车油箱注油口为例，简要介绍下模具的设计思路和过程。
该工件是一个带凸缘的筒形件，在Φ53mm的内孔中，用来注油要求有较高的光洁度和相对的位置精度。
除了要保证它的公差外还要保证高度及其圆角半径R5mm。
工件图见图1。
从以上对该工件的形状分析当中不难看出，它需要经过落料，拉深，冲预制孔，翻边，修边等冲压工序，但它需要几次拉深，冲预制孔、翻边尺寸如何计算以及冲侧孔应该采用哪种方式和如何布置等成为本次设计的重点和难点。
本次设计的模具精度并不需要很高，达到IT10-IT9均可满足要求。
2 工艺方案的确定及相关计算经过分析该工件采用落料、拉深、冲孔复合，再翻边最后切边的工艺方案最合理。
2.1计算毛坯尺寸在计算毛坯尺寸前，需要先确定翻边前的半成品的形状和尺寸。
孔Φ53mm的高度太大，不能用翻边的办法全部都制造出来，而是一部分要靠拉深形成的。
翻边高度具体计算如下：将直径D=54mm，翻边圆角半径r=5mm，板料厚度t=1.0mm带入翻边系数公式得：则预制孔径d=0.16×54=8.6，查得翻边系数=0.51（采用平底凸模冲制底孔），即计算翻边系数大于表中查得的翻遍系数，说明不能一次翻边而成。
取极限翻边系数K0max=0.52。
翻边极限高度hmax==16.95mm，取翻边高度为h=15mm，冲预制孔径：d=K0max×D=0.52×54=28.08取冲预制孔为d=28mm。
冲孔、翻边前半成品如图2所示。
2.2 按凸缘筒形件的拉深2.3 冲裁排样方式的设计及计算3 模具类型及结构形式的选择3.1落料、拉深、冲孔复合模首先进行各工序压力的计算，包括落料力、卸料力、拉伸力、压边力、冲预制孔力和推件力。
油箱罩冲压模具说明油箱罩冲压件毕业设计说明书设计题目：油箱罩冲压模具设计油箱罩冲压件简图：如下图材料：08钢料厚：t=1.0mm生产批量：大批量一.冲压件的工艺性分析㈠冲裁的工艺性分析⒈冲裁件的结构由于此成型件为带凸缘的圆筒形件，故冲裁的结构仅为简单的、对称的圆形件。
⒉冲裁件的精度和表面粗糙度此冲裁只有一道工序，即为落料，因此落料的精度应低于IT12级，由于此落料件的基本尺寸为Φ111mm，查冲裁件直线尺寸能达到的公差等级表，确定其公差等级为IT11，查一般冲裁件剪断面的表面粗糙度表R=3.2μm。
得，此冲裁件的断面，其表面粗糙度a⒊冲裁件的材料此冲裁件的材料为08钢，满足其产品使用性能的技术要求、耐油等一系列性能指标，同时也满足冲裁工艺对材料的基本要求。
㈡拉深的工艺性分析⒈拉深件的行装要简单此冲压件沿对称轴的拉深件在圆周方向上的变化是均匀的，且没有急剧的轮廓变化，模具加工也容易，其工艺性良好。
⒉拉深件的圆角半径要合适拉深件的正拉深的底与侧壁间的圆角半径为1r =4mm ，且1r ＞3t ，反拉深的底与侧壁间的圆角半径2r =3mm ，且满足2r =3t ，拉深件的凸缘与侧壁间的圆角半径3r =3mm ，也满足条件3r ＞2t ，因此，拉深件的圆角半径合适。
⒊拉深件的精度一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以上不宜高于IT11级，故此拉深件的尺寸精度取IT12级。
⒋拉深件的材料此拉深件的材料为08钢，具有较好的塑性和屈服比b s σσ/，屈服比b s σσ/值越小，一次拉深允许的极限变形程度越大，拉伸的性能就越好。
二.确定成型工艺方案㈠计算毛坯尺寸根据常见旋转体拉深件毛坯直径的计算公式 得 D=2256.072.14r rd dH d --+=mm 6.74356.057372.15.115745722≈⨯-⨯⨯-⨯⨯+1D =)(56.0)(72.142221111112r r r r d H d D --+-+=mm 111)34(56.0)34(3372.1543346.74222≈-⨯-+⨯⨯-⨯⨯+㈡工序安排 ⒈冲裁落料落料件的基本尺寸1D =Φ111mm ⒉正拉深拉深系数m=1d /1D =33÷111≈0.30毛坯相对厚度t/1D ⨯100=1/111⨯100≈0.9 凸缘相对直径t d /d=74.6/34≈2.2 查表得 第一次极限拉深系数[]1m =0.42 由于m ﹤[]1m ，故一次不能拉成型。
目录1 绪论 (1)2 工作状态描述 (2)3 传动方案拟定 (2)3.1 螺旋传动 (3)3.2 齿轮齿条传动 (4)4 电动机选择 (5)4.2 交流伺服电动机简析 (6)4.3 直流伺服电动机选择 (6)5 传动机构设计 (7)5.1 减速机构设计 (7)5.1.1 参数确定 (7)5.1.2 齿面接触疲劳强度校核 (8)5.1.3 齿根弯曲疲劳强度校核 (9)5.2 螺旋传动件设计 (10)5.2.1 参数确定 (10)5.2.2 螺杆强度校核 (11)5.2.3 螺母螺纹牙强度校核 (11)螺杆稳定性校核 (12)6 工作机构设计 (14)6.1 方案确定 (14)6.2 尺寸确定 (16)6.3 滚轮设计 (16)6.4 连接杆设计 (17)6.5 联接螺栓强度校核 (19)7 结束语 (21)谢辞 (21)参考文献 (22)1 绪论本设计是根据河南新乡三利机械集团股份有限公司实际的生产要求完成的。
该公司主要生产与重型汽车配套的油箱，而FT380L油箱就是其主要产品之一。
为了减轻在汽车行驶过程中油液对油箱的冲击力，油箱中需要加装隔板，并将其用DN-80点焊机焊接在油箱内以增强油箱的总体刚度。
但生产实践证明,DN-80型点焊机在对FT380L油箱隔板底边进行焊接中由于自动化程度不高，没有与油箱相配套的支撑和传递机构，而需要人工的协作，不但生产效率低下，而且焊接后的焊点往往达不到相应的要求。
出现焊点强度不够或者严重偏离底板中心位臵等问题，造成油箱使用寿命大大缩短，质量难以满足用户的要求，给用户和企业造成严重的经济损失。
为了提高产品的可靠性，提高生产效率，现给该型号点焊机加装与其配套的支撑定位和自动传递油箱的装臵，该装臵可自动完成待加工的油箱的进给，并能准确、平稳地将油箱传送到待焊接位臵。
该项目的顺利完成，还将极大的节省人力，降低生产成本，给企业带来丰厚的利润。
早在上个世纪七八十年代，与点焊机相配套的自动传送装臵就已经开始在国外进行研究并很快的投入到实际生产当中。
油箱盖模锻成形模具设计及数值模拟摘要目前国内油箱盖大多为塑料件或铸造件，都具有一定的缺陷而不能满足使用要求。
本文采用模锻成形的方法来设计油箱盖，对工件的成形工艺性进行了分析，确定了锻锤吨位，并选取合适的工艺参数，设计出了合理的模具结构。
用Solidworks对工件进行了三维建模，然后导入Deform软件对其进行了数值模拟，分析了应力、应变的分布，验证了所设计方案的可行性。
关键词油箱盖；模锻成形；模具设计；数值模拟1 零件的锻压工艺性分析1.1 零件分析油箱盖是汽车发动机上储备汽油的箱子上面的盖子，如图1所示。
形状是方形的，用45钢做成，密封性很好，一般放在汽车的底部，大批量生产。
图1 油箱盖三维图由图可知，该零件形状对称，结构简单，生产工艺不太复杂，难度系数较小。
在进行锤上模锻时需要有模锻斜度，这是为了便于将成形后的锻件从型腔中取出，所以锻模侧壁必须做成一定的斜度，但是为了减少材料损耗和机加工余量，应尽量选择小的模锻斜度。
零件为大批量生产，因此必须要保证模具的强度和韧性，使其满足一定的使用要求，具有一定的使用寿命[1-2]。
零件的余量和公差可按经验来选取，另外，热锻件图的尺寸应比冷锻件图的相应尺寸增加一个收缩率，本文中收缩率取为1.5%。
因此在用Solidworks绘制热锻件图时，除了要考虑余量外，还要加上一个收缩率，既乘以1.015。
1.2 工艺分析油箱盖为饼类零件，外形复杂，为大批量生产，故采用锤上模锻加工方法。
锤上模锻时，锤头打击速度快，生产效率高，生产操作方便，劳动强度比自由锻小，精度也比自由锻高。
由于模锻锤的导向精度不高，锤头行程不固定，模锻件的尺寸精度不高，但已能满足该零件的精度要求，所以应选用锤上模锻进行加工。
零件所用材料为45钢，正火处理效果较好，由于工件结构并不复杂，所以终锻前只需加一道镦粗工序既可。
镦粗台和终锻型槽设置在一套模具上较为合理，成形过程就是先选用一定尺寸的棒料进行镦粗，然后用镦粗后的毛坯放在终锻型槽内进行锻打成形，终锻完成后将热锻件放在切边模上，利用锻件的余热在热态下进行切边，切边时将零件反置，这样更为方便易行，由于油箱盖是密封用的，有底部薄壁，所以切边时不需冲孔[3]。
摘要电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成型的一种特种加工方法。
其材料的减少过程以离子的形式进行,由于金属离子的尺寸非常微小，因此这种微溶解去除方式使得电解加工技术在制造领域有着很大的发展潜力。
特别是对于难切削加工材料、形状复杂或薄壁零件的加工具有显著优势，在航空、航天推进器以及兵器制造上得到广泛的应用，成为国防工业生产中的关键制造技术。
根据研究对象油箱盖热锻模，设计一套加工该热锻模的电解加工工装，包括：（1）油箱盖热锻模电解加工阴极；（2）装夹热锻模加工阴极和工件的夹具装置；（3）运用Pro/E、UG等软件画出油箱盖热锻模电解加工工装三维装配图。
电解加工装置除了应保证工件装夹和定位外，还应考虑导电、供液、流场分布，非加工面的保护，工件和工具（即正负极、阴阳极）之间的绝缘等问题。
关键词：电解加工，油箱盖锻模，工装设计Forging die and its oil electrochemical machining toolingAbstractElectrochemical machining is based on the principle of metal electrochemical anodic dissolution in the electrolyte will be a special processing method for workpiece processing. The material reduction process to ionic form, due to the tiny size of metal ion, has great potential of development so that the micro dissolve and remove makes electrochemical machining technology in micro manufacturing field. In particular has significant advantages for processing hard machining materials, complex shape or thin-walled parts, widely used in aviation, aerospace propulsion and the manufacture of weapons, become the key manufacturing technology of national defense in industrial production.According to the research object coupling ring of hot forging die, electrolytic processing to design a set of processing the hot forging die, including: ( 1 ) connecting the ECM cathode ring hot forging die; ( 2 ) fixture clamping device of hot forging die machining cathode and workpiece; ( 3 ) the use of Pro/E, UG and other software to draw a connection ring of hot forging die electrochemical machining tooling 3D assembly drawing. Electrolytic processing apparatus should not only ensure the workpiece clamping and positioning, but also should consider conducting, fluid, flow field distribution, not processing surface protection, workpiece and tool (i.e., positive and negative, yin and Yang ) insulation problem between.`Key Words:Electrochemical machining, a connecting ring forging die, fixture design目录摘要 (I)Abstract............................................................................... .. (II)1绪论 (1)1.1电解加工基本原理 (1)1.2电解加工的工艺特点 (6)1.3 电解加工的应用 (8)1.4 电解加工技术的研究现状 (8)1.5 课题研究内容 (9)2 油箱盖热锻模电解加工阴极设计 (12)2.1 阴极材料的选择 (16)2.2 阴极的尺寸设计 (16)3 油箱盖热锻模电解加工工装夹具设计................................ . (19)3.1油箱盖热锻模夹具定位设计 (19)3.2 油箱盖热锻模夹具装夹设计 (20)3.3 底座设计 (23)3.4 油箱盖热锻模导电方式 (23)3.5 油箱盖热锻模供液方式 (25)3.6 油箱盖电解流场的设计 (25)3.7工装的绝缘密封 (27)3.8 工装总体设计图 (27)4 油箱盖热锻模电解加工工装工作原理 (29)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (33)毕业设计（论文）知识产权声明……………………………………………错误！未定义书签。
毕业设计（论文）独创性声明 (35)1 绪论1.1电解加工基本原理电解加工（Electrochemical machining, 简称ECM）是利用金属在电解液中可以发生阳极溶解的原理，将零件加工成形的，加工过程中工具阴极和工件阳极不接触，具有加工不受材料强度和硬度限制、工具阴极无损耗、不会产生加工变形和应力以及加工质量好、生产率高等优点。
因此自电解加工问世以来，就受到制造业的广泛重视，被应用于加工机械加工困难的整体叶轮、叶片、炮管膛线等零件以及难加工材料成分的零件，还在锻模、齿轮和各种型孔以及去毛刺等方面取得广泛的应用。
随着整个制造业向精密化、化发展，工业产品设计中大量的结构对其制造精度和制造工艺提出了越来越严格的要求，电解加工技术面临新的发展机遇和挑战，在扩展新的应用领域、提高加工精度和稳定性、与其它加工技术的复合应用等方面。
图1.1电解加工过程示意图电解加工（Electrochemical Machining（ECM）），是利用阳极溶解的原理并借助于成型阴极将工件按一定的形状和尺寸加工成型的一种加工工艺方法。
其理论基础是1834年法拉第发现的金属阳极溶解基本定律，即法拉第定律。
图1.1所示为电解过程示意图，图中显示金属铁电解的过程，它由电解质溶液、直流电源、连接电源正极的工件阳极、连接电源负极的工具阴极组成。
当接通电源后，电解反应并未开始就发生，只有当电压升高到临界值（分解电压）后，电解过程才开始，在阴极处开始有气泡生成，阳极处开始有电解产物出现。
在阴极和阳极的电极/溶液界面上发生主要电化学反应过程为：阳极一侧：Fe=Fe2++2e(阳极溶解)Fe2++2OH-+O2=Fe(OH)2↓(淡绿色絮状物)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓(红棕色絮状物)阴极一侧：2H++2e=H2↑（逸出氢气）如果阳极只发生阳极溶解而没有析出其它物质，则根据法拉第第一定律，阳极溶解的金属质量为:M=kQ=kIt、阳极溶解的金属体积为:V=M/ρ=KIt/ρ=ωIt从电解加工的试验中可以得出，实际加工过程阳极金属的溶解量并不和理论的计算量相同，通常是理论计算量会大于实际的溶解量，极少数情况也会发生实际溶解量大于理论计算量的情况。
其原因是在理论计算时，采用了“阳极只发生确定原子溶解而没有其它物质析出”这一假设，而实际加工情况是：1) 实际溶解的原子价比计算用的原子价要高或低；2) 除金属溶解外还有一些副反应消耗了一部分电流；3) 金属有时在电解加工过程中由于材料组织不均匀或金属材料与电解液的匹配不当发生剥落而不是完全由金属均匀溶解所致。
为了表示这个实际和理论的差别，引入电流效率概念来表示实际溶解金属所耗用的电量和通过阳极总电量的比例关系。
电流效率η定义为：η=理论去除量/实际去除量影响电流效率的因素有：电流密度，电解液的种类、浓度及温度等工艺条件。
其中，作为计算电解加工速度、分析电解成型规律的必要参数之一，电流密度对于电流效率的影响可以通过实验获得两者之间的关系曲线，即η-i曲线。
电解加工是一种由两类导体串联形成的电化学系统，电子得失的电化学反应发生在两类导体界面，即电极的双电层（如图1.2）。
关于电极的定义，在电解加工中习惯把它看成工具阴极和工件阳极，而从电化学的概念来理解，电极应当是包括金属电极连同其相邻溶液的整体，表示为电极/溶液。
电解加工与普通电化学系统不同的是两极间距离小，一般为0.10～0.60mm，电流密度远高于普通的电化学系统，作为电极/溶液界面金属的工件阳极，伴随着气体析出，金属元素也随之溶解。
界面的溶液由于高速液体冲击，电极表面扩散层厚度大大减小，浓度梯度变大，双电层结构发生畸变，流体动力因素极大地影响了电化学步骤的液相传质过程。
同时由于大量气体在小间隙内形成气液混合体，加上温度、蚀除产物的变化，使界面及极间状态十分复杂，这也是导致电解加工过程不能彻底保证稳定性和精度的重要原因。
电极反应发生在电极和溶液界面上，在一般的电化学系统中，界面的性质对反应速度影响很大，一方面表现在电极材料及其表面状态，另一方面为界面存在电场所引起的特殊效应，这是因为界面上存在着离子双电层电位差、表面偶极层的电位差、吸附双层的电位差（如图1.3）。
在一般电化学系统中形成的离子双电层，电极表面只有少量剩余电荷，所产生的电位差不大，但它对电极反应的影响却很大，如果电位差为1V，界面上两层电荷间距的数量级为10-10m，则双电层的场强为E=V/L=1010V/m。
离子双电层之所以能达到如此大的场强，就是因为两层电荷的距离太小，这样的场强足以使一般条件下本来不能进行的化学反应变得可以进行，如电解水。
当然也可使电极反应速度发生极大变化，例如当界面电位改变0.1～0.2V，反应速度可改变l0倍。
