基于AutoCAD 2005的齿轮坯闭式模锻CAPP系统的研究与实现

论文摘要

齿轮坯闭式模锻CAPP系统是以AutoCAD 2005为平台，用其内嵌的面向对象的开发工具VBA按照闭式模锻的工艺过程和模具设计过程开发的。系统能自动查询工艺数据库，人机交互确定工艺参数和参数化绘制零件图、锻件图、工艺卡和模具图。图形采用AutoCAD ActiveX技术开发生成，工艺数据库采用Microsoft Access管理，系统界面采用VBA设计，并通过程序编制使三者有机地结合起来。论文在完善系统功能和优化系统流程的基础上，一方面改进了复杂形状齿轮坯的预锻件结构并提出了预锻件尺寸的计算公式；另一方面，进行了上模和凹模在各吨位摩擦压力机上的通用设计，并设计了生成模具图模块的流程和窗体，实现了模具图的参数化绘制。论文在改进和完善系统的复杂形状齿轮坯的预锻设计部分主要做了以下四方面工作。第一，提出了一种判断是否采用预锻工序的新方法—如果镦粗坯料无法满足终锻成型就采用预锻制坯。第二，增加了用户自行确定连皮位置的功能，解决了毛坯或预锻件在终锻模膛的的定位。第三，确定了复杂形状齿轮坯的最佳分模面位置，利于锻件以镦粗方式成形。第四，修改了预锻件的结构形状，提出了预锻件尺寸的计算公式，解决了毛坯在预锻模膛的的定位。摩擦压力机使用通用模架，凹模结构采用凹模与预应力套的组合形式，将预应力套固定在模架上。按各吨位摩擦压力机可生产的锻件最大直径设计预应力套，同吨位的摩擦压力机预应力套尺寸不变，上模与模架的固定部分也不变。因此在生产同吨位的不同直径的锻件时，只需设计凹模及上模的自由端尺寸。论文设计了三种上模和两种凹模及其在各吨位摩擦压力机上的尺寸，用户可以选择上模和凹模结构，参数化绘制模具图。此外，根据实际情况，固定下模非成型部分的高度，将模具的闭合高度、凹模高度作为参数输入，使模具设计更加合理。通过数据访问对象(DAO)方式实现对数据表中域的引用，快捷地实现了工艺数据的自动查询。设计了修改数据库的窗体，方便了添加和修改数据，满足了用户对数据库修改的需要。除了生成dwg格式的工艺卡外，系统增加了从AutoCAD调用Excel应用程序生成Excel文件格式的工艺卡。此外，在锻件图、模具图的参数化绘制过程中，总结了一些技巧，精减了程序代码。本系统具有界面友好，实用性强，设计规范化、标准化等优点。本系统的成功研制将对推广齿轮坯闭式模锻工艺、减轻设计人员繁重的劳动、缩短工艺设计时间具有明显的社会意义和现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 闭式模锻的特点及其应用
• 1.2 CAPP概述
• 1.3 CAPP的发展概况与趋势
• 1.4 课题的提出
• 第二章 系统流程及开发环境
• 2.1 系统流程
• 2.2 系统开发环境
• 2.2.1 VBA语言及其开发环境
• 2.2.2 AutoCAD与VBA的通讯
• 2.3 界面设计及菜单定制
• 2.3.1 界面设计特点
• 2.3.2 控件设计用途
• 2.3.3 菜单定制
• 2.4 数据库技术
• 2.4.1 数据库的基本概念
• 2.4.2 数据访问对象（DAO）方式
• 2.4.3 创建、查询数据库
• 2.4.4 修改数据库
• 第三章 生成零件图与生成锻件图模块
• 3.1 生成零件图
• 3.1.1 齿轮零件信息描述
• 3.1.2 齿轮零件分类
• 3.1.3 齿轮零件几何信息的约束
• 3.1.4 工艺信息输入
• 3.2 生成终锻件图
• 3.2.1 确定内外表面加工余量
• 3.2.2 确定技术条件内容
• 3.2.3 确定内孔加工余量、模锻件尺寸公差
• 3.2.4 确定模锻斜度、圆角半径
• 3.2.5 确定连皮类型、尺寸
• 3.3 绘制图形
• 3.3.1 确定分模面
• 3.3.2 绘制图形
• 第四章 生成工艺卡模块
• 4.1 选择毛坯加热与清理方法
• 4.2 确定制坯方式
• 4.2.1 "确定镦粗制坯尺寸及设备"窗体
• 4.2.2 "预锻判断"窗体
• 4.2.3 "确定预锻件形状尺寸"窗体
• 4.2.4 预锻件形状尺寸设计
• 4.2.5 变形力、摩擦压力机吨位的确定
• 4.3 确定下料方法及下料尺寸
• 4.4 确定加热参数
• 4.5 选择锻件清理与锻后冷却方法
• 4.6 生成工艺卡
• 4.6.1 生成dwg文档
• 4.6.2 生成Excel文件
• 第五章 生成模具图模块
• 5.1 确定上模结构及尺寸
• 5.1.1 固定部分结构尺寸
• 5.1.2 自由部分尺寸
• 5.1.3 上模与凹模的间隙
• 5.2 确定组合凹模结构尺寸及强度校核
• 5.2.1 凹模结构
• 5.2.2 确定组合凹模尺寸
• 5.2.3 确定过盈量
• 5.2.4 凹模与下模的间隙值
• 5.2.5 预应力套、凹模强度校核
• 5.3 确定下模结构尺寸
• 5.4 模具图绘制
• 5.4.1 模架、模具的闭合高度
• 5.4.2 上模伸入凹模高度
• 5.4.3 模具图绘制
• 5.5 窗体流程
• 5.5.1 "选择上模类型"窗体
• 5.5.2 生成上模窗体
• 5.5.3 "选择凹模结构"窗体
• 5.5.4 "生成凹模、下模及装配图"窗体
• 第六章 系统的运行
• 6.1 加载系统菜单与程序
• 6.2 设计示例操作
• 第七章 总结
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 学习期间发表的论文