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工装夹具设计论文 工装夹具设计题目篇一
数字化工厂技术的出现,显著改善了企业的不利局面.作为先进的设计和生产技术,数字化工厂主要通过前期的布局、规划以及仿真和离线编程,使企业在生产制造产品之前即可通过计算机在虚拟的环境下完成和真实工厂生产线相同的工作.以车身焊装线为例,对整个生产线的布局,可以合理安排厂房空间;前期三维验证,可以与夹具、抓具的设计并行展开,有效地避免了由于夹具、抓具设计缺陷所导致的干涉等问题,在制造之前即可对不合理的设计进行修改,大大节省了生产成本;对机器人的仿真,可以有效的验证焊点及工艺分配的合理性,能够提供焊钳选型的依据,并对机器人路径以及各工位时序进行分析和调整;离线编程可在机器人仿真的基础上导出离线程序,极大地缩短了现场调试时间.
本文结合一汽集团“焊装线机器人电气系统集成与仿真示校技术的研发”项目,以一汽轿车公司二厂轿车地板焊装线为基础,深入研究数字化工厂在车身焊装生产线中的应用,搭建首个国内自主品牌利用数字化工厂技术的轿车车身焊装混流生产线平台,使之拥有年产20万辆的水平,实现对一汽集团自主产品竞争力的有效支撑.全文的主要内容如下:
1.本文在参阅大量文献基础上,系统地介绍了焊装生产线的概念、形势及其发展,阐明其特点、设计要点以及输送方式.对本项目中的地板焊装线的前期二维布局进行分析;进行了焊点及工艺的分配;对焊钳进行选型和优化;并通过三维模拟软件进行前期的三维验证.
2.一条完整的焊装线,最重要的就是焊接夹具,它是焊装线中不可或缺的一部分.本文在对焊接夹具的概念、分类以及特点进行描述的基础上,详细阐明了焊接夹具的设计方法以及设计步骤.在前期工艺规划的基础上,对本文中的地板焊装线内的夹具进行三维设计,并配合三维验证,对焊接夹具进行优化.
3.介绍了机器人分析所需的数学基础,为后来的分析与计算提供了必要的前提.从正问题和逆问题两个方面对机器人进行运动学分析,并以本项目所采用的es200n型motoman莫托曼机器人为例,利用d-h矩阵,建立其运动学模型.在动力学方面,介绍了刚体动力学原理,详述了机器人动力学的两种求法,即拉格朗日法和牛顿-欧拉法.概括了机器人运动学与动力学方程及其计算公式,从而对以后数字化工厂中机器人的仿真以及路径优化提供了理论基础.
4.根据经验总结了伺服电机选型的理论,通过计算和比较,选择主拼工位切换车型时的传动电机型号.详细阐述伺服焊钳的配置,包括伺服焊钳控制轴的设置以及伺服焊钳的设定步骤.最后以motoman莫托曼机器人为例,介绍了机器人以及点焊的基本知识,并对点焊机器人系统进行详细说明.在条件准备充分的情况下,将所有资源安装到厂房中地板线所在的位置,经过对机器人的示教最终完成整个轿车地板焊装线的安装及调试,从而使整个地板焊装线的项目圆满成功.
综上所述,本文在对数字化工厂进行了较系统、深入研究的基础上,对自主品牌采用数字化工厂技术完成焊装生产线的设计与规划取得了创新性成果.通过该项目的完成,应用数字化工厂技术解决白车身方案的规划与布局的研究实践,展现了数字化工厂应用的全过程.理论研究为机器人仿真以及路径优化提供了理论基础.运用数字化工厂技术,缩短了新产品的开发周期,降低成本,提高了企业市场竞争力.对自主品牌做大做强,在汽车行业处于不败之地具有重要的现实意义.
工装夹具设计论文 工装夹具设计题目篇二
来源:《职业·下旬》20xx年第09期
机床夹具设计是机械类专业的一门重要专业课,具有较强的实践应用性。对于职业学校的中技生来说,由于感性知识少,理解能力又欠缺,因而掌握起来有相当的难度。高技生理解能力强一些,相对学起来更容易些。经过几年的教学实践,我们对此门课程的教学有以下心得。
一、提高学生的学习兴趣
第一次上课的时候要进行很好的引导,让学生讨论什么是夹具,在实习中接触过哪些夹具。机床夹具课程主要讲解的是专业夹具,同学们对此了解得很少。为了提高教学质量,应带学生去生产车间现场观摩学习,重点观看利用专用夹具进行的生产加工过程,让学生认识专业夹具的作用,相对于通用夹具提高加工精度和生产效率,减少工人劳动强度以及扩大机床功能。如果条件不允许,也可以播放相关录像,让学生有所了解。
二、基本理论教学突出应用性
机床夹具设计课程内容较多,基本理论和计算较分散,而课时有限。
对一般性的知识,如力源装置、分度装置等应简单讲,着重讲夹具的定位装置、夹紧装置、专业夹具设计等内容。如讲授定位装置,除学生应弄清各定位组件的适用场合、选择原则及非特定组件的设计外,应着重讲授各定位方式下定位误差产生的原因和计算方法。对夹紧装置,重点讲授各种夹紧机构的设计要点及结构尺寸的确定方法,且运用恰当的实例加以剖析。对专业夹具设计,重点讲授根据工件的特点、结构、使用要求等,运用定位与夹紧的基本原理与方法,进行专用夹具的设计分析。如在讲授专业夹具设计时,详细讲解车削夹具的设计原理、方法、程序、参数选择及其合理工艺结构,然后启发学生运用定位与夹紧的基本原理与方法,去分析其他的铣、镗、钻等机床夹具。这样,可使学生在较少时间内掌握必要的知识和设计技巧。
工装夹具设计论文 工装夹具设计题目篇三
夹具设计的心得感想
1.导引方式及导向支架
镗杆的引导方式分为单、双支承引导。
单支承时,镗杆与机床主轴采用刚性连接,主轴回转精度影响镗孔精度,故适于小孔和短孔的加工。
双支承时,镗杆和机床主轴采用浮动联接。所镗孔的位置精度取决于镗模两导向孔的位置精度,而与机床主轴精度无关。
镗模导向支架主要用来安装镗套和承受切削力。因要求其有足够的刚性及稳定性,故在结构上一般应有较大的安装基面和必要的加强筋;而且支架上不允许安装夹紧机构来承受夹紧反力,以免支架变形而破坏精度。
2.镗套
镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度。常用的镗套有:
(1)固定式镗套 固定式镗套外形尺寸小,结构简单,导向精度高,但镗杆在镗套内一边回转,一边作轴向移动,镗套易磨损,故只适用于低速镗孔。
(2)回转式镗套 随镗杆一起转动,与镗杆之间只有相对移动而无相对转动的镗套。这种镗套大大减少了磨损,也不会因摩擦发热而“卡死”。因此,它适合于高速镗孔。
3.镗杆和浮动接头
镗杆是镗模中一个重要部分。镗杆直径d及长度主要是根据所镗孔的直径d及刀具截面尺寸b×b来确定(参考表之值选取)。镗杆直径d应尽可能大,
工装夹具设计论文 工装夹具设计题目篇四
作为一种高性能的精密器件,电磁阀式喷油器是轿车发动机电控燃油喷射系统的关键执行机构.它通过接收发动机******电控单元ecu传输的喷油脉冲信号,精确地计算所需燃油喷射量和喷射时间,并将汽油或柴油从燃油分配管喷入各进气歧管的末端,形成良好的雾状燃油混合气.本文研究了轿车电磁阀式喷油器制造的相关技术,并由此开发了电磁阀式喷油器制造专用材料y1cr17tire不锈钢,设计出性能优良、结构合理、成本适宜的电磁阀式喷油器,并对电磁阀式燃油喷射装置的关键零部件,如上、下套管、喷孔片、雾孔板和喷孔座的使用材料进行了深入研究,以上零件均选用专门研制的y1cr17tire不锈钢,喷油器共轭片则选用专门冶炼的1j50铁镍合金,弹簧选用1cr18ni9ti不锈钢.通过对轿车电磁阀式喷油器制造的关键技术进行深入研究,取得如下研究成果:
国内首次开发出轿车电磁阀式喷油器制造的专用材料y1cr17tire不锈钢,详细研究了其热处理温度对材料组织与电磁性能的影响.铸态下y1cr17tire不锈钢及其在420℃以下的回火组织均为马氏体.其最佳热处理工艺参数为:保温温度860℃,保温时间2小时,随炉冷却.热处理后,材料基体为铁素体,基体上分布着微小铬的碳化物,经热处理后的铬-碳化合物变得更加细小,且呈弥散状分布.热处理后y1cr17tire材料的磁性能有一定提高,但提高幅度不大.
自主冶炼铁镍合金材料1j50的最佳热处理工艺参数是:以每小时300℃的升温速率加热到1100℃,保温3小时,然后以200℃/h的降温速率冷却到350℃,开炉通风快速冷却.铁镍合金1j50在350℃左右会发生有序化相变,同时合金晶胞中的铁、镍原子由完全无序的堆积状态转变为ni3fe有序分子结构.经此参数热处理后的铁镍合金材料1j50,即使施加较小的外加磁场,磁感应强度也能迅速达到饱和状态,饱和磁感应强度和电感量也有明显提高.
开发出了满足轿车发动机喷油系统的专用激光焊接设备和焊接专用变位装置,可保证喷油器系统结构装夹误差控制在 mm以内,操作方便,结构简单.根据轿车电磁阀式喷油器的的服役特点,使用激光焊接结构的电磁阀式喷油器,并对喷油器整体结构各部分零件的特点、功能进行了详细的分析.轿车电磁阀喷油器采用球阀式设计,使得整体结构简单,功能更加可靠.球阀重量轻,且加工简单,对外加磁场具有很高的灵敏度,保证了发动机喷油的定量精准和喷射可靠.制定出喷油器七个工序装配和焊接的工艺顺序,形成了轿车电磁阀喷油器焊装加工的技术关键点.
国内首次系统研究了电磁阀喷油器的激光焊接工艺参数,探讨了焊接电流、脉冲宽度、脉冲频率、焊接速度、离焦量等工艺参数对焊接过程和质量的影响.主要焊缝y1cr17tire不锈钢的适宜激光焊工艺参数为:焊接电流110-130a,脉宽 ms,频率60hz,焊接速度600mm/min,离焦量-1 mm.得到了喷油器共轭片1j50铁镍合金焊缝7的最优化激光焊参数为:焊接电流120a,焊接速度80mm/min,频率3 hz,离焦量-1mm,脉宽 ms.根据优化后的工艺参数进行试件加工,可使焊缝成型和装配效果达到最佳.
系统研究了电控喷油器喷孔板和孔座的焊缝金属显微组织,焊缝金属的熔合区为奥氏体树枝晶,离熔合区稍远处为奥氏树枝晶与等轴晶的过渡区混合物,而焊缝中心为等轴晶.研究了轿车电控喷油器脉冲激光焊缝组织,结果发现在焊缝组织中出现了分层现象,并通过对激光焊脉冲重叠度和分析熔池液态金属流动性的计算,合理地解释了焊缝组织分层现象.
通过对喷油器球阀开启过程中的机械运动、流体运动、电路和磁路四个系统对喷油器开启过程中的影响的详细分析,将与其相关的数学模型建立起来并求解开启时间.开启电磁阀喷油器的动态过程可分为:在电磁线圈中使得控制电压,电流和磁通增长,直至电磁力等于大于弹簧力、液压力与球阀重力的合力,球阀开始运动的开启过程,然后球阀在电磁力的持续作用下,从开启到完全打开的过程.分别对两个过程进行了详细的理论分析和实践验证,建立了两个过程时间的计算公式.
对所研制电磁阀喷油器进行了了全面测试,结果表明其喷油偏差、喷雾质量、高温性能、低温性能及可靠性等试验结果完全符合相关标准.经测定,喷油器的启喷时间为 ms,偏差低于5%,完全符合行业标准的要求.喷油时长为3 ms脉宽,2700次喷油,实验结果偏差均低于设计标准.从距离喷口40 mm处观察喷雾质量试验发现:喷油成雾状,未发现连续油柱现象,符合行业标准的要求.进行了高温、低温和可靠性试验,喷油器分别于120℃高温环境中保温8小时,-30℃低温保温8小时,并经过×,105次循环后进行喷油试验,喷油器未出现异常偏差.将研制的轿车喷油系统安装在轿车上路试2万公里,工作正常,完全达到使用要求.经与德国bosch公司产品对比试验表明:新研制的电磁阀喷油器性能与国外同类产品先进水平相当.

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