al6063听诊器听头成形工艺优化及模具分析

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1、中图分类号:TG3学校代码:10856M050312140学导:硕士学位论文Master’sThesis论文题目獅63听綱娜纖化及模具分析材料加工工程专业孟占伟作者姓名李名尧指导教师完成日期2G14年12月中图分类号：TG3学校代码：10856学号：M050312140上海工程技术大学硕士学位论文A16063听诊器听头成形工艺优化及模具分析作者姓名：孟占伟指导教师：李名尧专业：材料加工工程学院：材料工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2014年12月评阅人：籍將嫌梭答辩委员会主席:列以衫高~成员••稽m把擔州金MM

2、kM,^上海工韁技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宂工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:日期：糾？年$月I夕日上海工穑技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文

3、被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密0。曰期：夕年《月丨5日曰期：〜応年）月以曰UniversityCode：10856StudentID:M050312140TheFormingProcessOptimizationandAnalysisofMouldforAl6063StethoscopeHeadCandidate:MengZhan-weiSup

4、ervisor:LiMing-yaoMajor:MaterialProcessEngineeringSchoolofMaterialsEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014Al6063听诊器听头成形工艺优化及模具分析摘要听头作为听诊器的拾音件，是听诊器的核心。为了满足拾音的需要，听头要求内部组织致密，无气孔等缺陷。同时听诊器家庭化的趋势也给听头提出了轻量化、高性能、低价格的发展要求，要满足这些指

5、标，对听头的成形工艺提出了很高的要求。目前，铝合金冷锻成形与机加工技术相结合是听诊器听头的主要加工方法。如何避免听头成形过程中切削量大、机加工工序复杂、材料利用率低等问题是研究的重点。对于听头的成形工艺而言，其成形工艺设计是否合理，直接影响到听头生产效率、材料利用率、生产成本。本文通过对鹿得医疗器械(南通)有限公司听诊器听头现有成形工艺的分析，发现了听头成形过程中存在机加工工序多，生产效率不高，机加工的切屑量大，材料的利用率不高等不利于听头成本控制的问题。针对存在的问题进行了工艺的优化设计，即将机加工中切削量最大的

6、背部11°斜面的加工，改为由冷锻成形直接加工出来。利用三维制图软件UG分别对现有工艺和优化工艺下的听头冷锻件进行建模，通过测算，现有工艺听头材料利用率为54%，优化工艺下听头材料利用率为64%，材料的利用率提高了10%。为了验证采用优化工艺的模膛生产听头的可行性以及由模膛改变对成形压力的影响，对现有工艺下的听头冷锻成形以及优化后的听头冷锻成形进行模膛建模，然后进行数值模拟，利用DEFORM有限元软件对其冷锻成形过程进行模拟研究。根据结果参数，全面分析了成形过程中的载荷、应力、应变、最大主应力、加工过程中金属的流动以

7、及充填效果等因素，通过数值模拟结果的的分析对比，来验证了优化工艺的可行性。最后，通过生产实验来验证数值模拟优化的方案，将数值模拟的结果和实验的结果进行对比，扬长避短，使听头成形工艺以及模具结构更加合理。本文通过听头现有生产工艺和成形技术的研究分析，运用CAE模拟分析和CAD制造技术来对现有生产工艺进行优化，达到缩短听头成形工序、降低听头生产成本等目的，为听头的加工工艺改进以及成形生产提供了一定的技术支持。II关键词：听诊器，听头，冷锻成形，Al6063，数值模拟IIITheFormingProcessOptimiz

8、ationandAnalysisofMouldforAl6063StethoscopeHeadABSTRACTDebeisthecorecomponentofthestethoscope.Inordertomeettheneedsofthestethoscope,thematerialofdebemusthavethepropertiesofhighinte