論文題目：左接頭鍛造工藝分析與模具設計
一、選題意義:
1、理論意義:(1)學習模具設計的一般方法，瞭解和掌握常用模具整體設計、零部件的設計過程和計算方法，培養正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設計和計算的能力.
(2)綜合運用熱鍛模課程和其它有關選修課程的理論及生產實踐的知識去分析和解決模具設計問題，並使所學專業知識得到進一步鞏固和深化.
(3)通過計算和繪圖，學會運用標準、規範、手冊、圖冊和查閲有關技術資料等，培養模具設計的基本技能
(4)可以掌握鍛造工藝，熟悉各種鍛造各種鍛造設備，熟悉掌握計算機操作以及瞭解deform軟件的應用，並具有機械設計及製造等綜合知識.
2、現實意義:隨着科學技術的不斷進步和工業生產的迅速發展，許多新技術，新工藝，新設備，新材料不斷湧現，進一步提高鍛件的性能指標;同時縮短了生產週期，降低了成本，使之在競爭中處於優勢地位.
鍛造是一種藉助工具或模具在衝擊作用下加工金屬機械零件或零件毛坯的方法.鍛件的最大優勢是韌性高、纖維組織合理，件與件之間性能變化小;鍛件內部質量與加工歷史有關，不會被任何一種金屬加工工藝超過.
鍛件的優勢是由於金屬材料通過塑性變形後，消除了內部缺陷，如鍛(焊)合空洞，壓實疏鬆，打碎碳化物，非金屬夾雜並使之沿變形方向分佈，改善或消除成分偏析等，得到了均勻、細小的低倍和高倍組織.而鑄造工藝得到的鍛件，儘管能獲得較準確的尺寸和比鍛件更為複雜的形狀，但難以消除疏鬆、空洞、成分偏析、非金屬夾雜等缺陷;機械加工方法獲得的零件，尺寸精度較高，表面光滑，但金屬內部流線往往被切斷，容易造成應力腐蝕，承載拉壓交變應力的能力較差.
這幾年，我國火車不斷提速，動車、高鐵相繼投入運營，這也代表着以後的發展方向，這要求我們必須保證火車導軌的安全可靠行，為保證高速列車運行的平穩性和旅客的舒適性，高速鐵路的平順性是很重要的指標，國外高速鐵路採用斷面尺寸公差和平直度要求很高的長定尺鋼軌並焊接成超長無縫線路.接頭作為連接導軌的關鍵部件起着至關重要的作用.
模具製造技術現代化是模具工業發展的基礎，性能良好的鍛造設備是提高鍛造生產技術水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的鍛模模需要高精度高自動化的鍛造設備相匹配.為了滿足大批量高速生產的需要，目前鍛造設備也由單工位、單功能、低速壓力機朝着多工位、多功能、高速和數控方向發展，加之機械手乃至機器人的大量使用，使鍛造生產效率得到大幅度的提高，各式各樣的鍛造自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用.
二、課題關鍵問題及難點
本課題以鍛造工序的數目確定、預成形設計為重點，對比不同形狀預製坯的成形過程，給出了合理的製坯工序布排和設計，實現了一火鍛造.同時，開發了封閉飛邊閉式鍛造預鍛工序，提高了材料利用率.最後，對鍛造過程進行了三維有限元模擬，在40mn熱模鍛壓力機上進行了試驗和試生產，模擬和試驗結果證明鍛造設計符合生產要求.該鍛件形狀複雜，材料分佈非常不均勻，其鍛造工序編排和模具設計難度更大.
本課題的難點在於應用三維繪圖軟件和deform軟件對其進行應力應變分析，通過軟件規範初設數據並反覆進行修改，直到得到最優的設計方案..
三、調研報告(或文獻綜述)
我國的經濟體制發生了根本的變化，由過去的計劃經濟過度到現在的市場經濟.鍛壓生產雖然生產效率高，節約原材料和機械加工工時;但生產週期較長，成本較高，處於不利的競爭地位.鑄造、焊接、機械加工豆加入了競爭.鍛造生產要跟上當代科學技術的發展，需不斷改進技術，採用新工藝、新技術，進一步提高鍛件的性能指標;同時要縮短生產週期，降低成本，使之在競爭中處於優勢地位.模具的技術水平明顯有了提高，一些國產優質模具的性能已接近國外同類產品的先進水平，但由於我國起步晚，許多模具不得不依賴進口，與發達國家相比差距還非常大.
當代科學技術的發展對鍛壓技術本身的完善和發展有着重大的影響，這主要表現在一下幾個方面:
1. 對機械零件的性能要求更高.現代交通工具如汽車、飛機、機車的速度越來越高，負荷越來越大.出更換強度更高的材料外，研究和開發新的鍛造技術.挖掘原有材料的潛力也是一條出路.
2 .模具計算輔助設計、製造與分析(cad/cam/cae)的研究和應用將極大地提高模具製造效率，提高模具質量，使模具設計與製造技術實現一體化.
3. 模具的標準化、商品化、機械化及專業化自動生產.
4. 工藝分析計算的現代化.它將與現代數學、計算機技術聯姻，對加工零件進行計算機模擬和有限元分析，達到預測某一工藝方案對零件成形的可能性與成形過程中可能會發生的問題，供設計人員修改和選擇.
目前鍛造業面臨的問題大概可以歸納為一下幾個方面:
1.裝備水平低，其主要表現是設備老化、精確度低.
2.管理體制亟待理順，生產廠點過多，力量分散.
3.機械製造廠家封閉式經營生產，是產品缺乏競爭力.
4.科學研究投入少，接受新技術新工藝遲緩，其結果導致搞科研也搞生產，生產廠家的問題無人去解決.
四、參考文獻
【1】姚澤坤主編. 鍛造工藝學與模具設計 西北工業大學出版社 XX.6
【2】盧秉恆. 機械製造技術基礎. 北京: 機械工業出版社，1999.8
【3】王先奎. 機械製造工藝學. 北京:機械工業出版社，XX
【4】吳宗澤 機械零件設計手冊. 北京:機械工業出版社，XX.4
【5】鄭家驤 劉永田. 畫法幾何與機械製圖. 內蒙古科技出版社，XX.8
【6】鍛壓手冊(設備) 北京:機械工業出版社，XX
【7】鍛模設計手冊 北京:機械工業出版社，1991
五、研究內容及確定方案各步驟
1、研究內容:
(1)模具整體方案設計，包括零件的工藝分析、設計繪製鍛件圖、模具類型的確定、確定變形工步及中間坯料尺寸，壓力中心計算、壓力機選擇、計算原坯料尺寸的確定等;
(2)模具整裝配圖和模具主要零件的設計;
(3)編寫設計畢業論文
2、基本設計方案
本零件是屬於大型鍛件，首先根據相關尺寸確定其鍛造工步，通過計算/r以及h/d的相關數值， 基本步驟設計如下:
1、計算毛坯尺寸
2、選擇成型設備及其參數
3、用deform模擬軟件進行有限元模擬並分析缺陷並加以改進
4、模具工作部分尺寸的計算
5、模具的總體設計
6、下料
7、加熱
8、彎曲
9、預鍛
10、終鍛
11、切邊
六、進度安排
第5-6周 畢業實習，撰寫實習報告
第7-8周 寫出不少於3000字的文獻綜述;根據參考文獻和課題要求，提出自己擬定的可行方案;
第9-10周 寫出開題報告，開題;進行總體設計
第11-12周 外文文獻翻譯，完成詳細方案設計
第13-14周 完成結構優化設計
第15-16周 繪製圖紙，列出論文編寫大綱，設計計算説明書的編寫
第17周，整理設計資料，進行畢業答辯