浙江理工大學本科畢業(yè)設計（論文）題目火箭燃料貯箱FSW焊接用組合夾具設計學院機械與自動控制學院專業(yè)班級09機械設計制造及其自動化（4）班姓名唐筠超學號Q09310124指導教師李紅軍遞交時間5月20日二一三年五月十二日浙江理工大學機械與自動控制學院畢業(yè)設計誠信說明我謹在此保證：本人所做的畢業(yè)設計，凡引用他人的研究成果均已在參考文獻或注釋中列出。設計說明書與圖紙均由本人獨立完成，沒有抄襲、剽竊他人已經發(fā)表或未發(fā)表的研究成果行為。如出現以上違反知識產權的情況，本人愿意承擔相應的責任。聲明人（簽名）：唐筠超2013年5月12日摘要近年來，我國國用火箭燃料貯箱都是采用了攪拌摩擦焊（FSW）焊接。目前在火箭燃料貯箱的焊接過程中并沒有具體統(tǒng)一的夾具使用，導致貯箱表面圓度與精度數值有起伏，甚至有些表面還有微型凹陷，所以設計一套火箭燃料貯箱在攪拌摩擦焊焊接過程中專用的組合夾具迫在眉睫?；鸺剂腺A箱主要由三部分組成，可以分為2個主要工件，分別是中間的薄壁筒體以及兩端的半球面體。其中半球面體一般先由6塊瓜瓣片形狀的金屬板焊接成半球面體狀，再和一個端蓋焊接成完整的貯箱球面蓋，所以這里需要一套完整的焊接夾具。由于攪拌摩擦焊焊接機器的旋轉局限性，焊接完成兩個瓜瓣片之間的縱縫后，需要整個工件和夾具一起旋轉60之后才能繼續(xù)焊接另外的縱縫，所以需要另外設計一臺特定配置的回轉工作臺用來帶動整個夾具和工件一起轉動。設計薄壁筒體夾具時，由于用于筒體焊接的攪拌摩擦焊機器有繞中心軸旋轉功能，所以不必再設計新的工作臺。設計過程：在FSW的工作原理和工件的結構基礎上分析夾具需要的定位面和夾緊面；在Pro/E上繪制初步的三維模型，設計出大概的尺寸；對夾具整體的外形和尺寸進行優(yōu)化，分析考慮其實用性并進行修改；通過球面體夾具的尺寸算出體積和重力；根據其他數據設計對應的回轉工作臺；受力分析和校核；在Pro/E上進行零件的裝配；根據三維零件模型和裝配模型在AutoCAD上繪制二維圖；Pro/E上夾具、回轉工作臺、工件的配合演示。關鍵字：火箭燃料貯箱；夾具；回轉工作臺；設計；筒體；球面體AbstractInrecentyears,frictionstirwelding(FSWwelding)isusedinChinasrocketfueltanks.Atpresent,theuseofchuckingintheweldingprocessofrocketfueltanklackofstandardization,resultingintherecordoftankscirculardegreeandaccuracyupanddown,evensomesurfacesemergemicrosunken.Todesignasuitofspecialcombinationfixtureforrocketfueltankinthefrictionstirweldingprocessisextremelyurgent.Rocketfueltankismainlycomposedofthreeparts,canbedividedintotwomainparts,whicharethin-wallcylinderandbothendsofthehemisphericalworkpiece.Generally,thehemisphericalworkpieceisweldedbysixscallopedsegmentmetalplatesatfirst,thenweldwithendcover.Itrequiresacompletesetofweldingfixture.DuetothelimitationoftheFSWweldingmachinesrotating,afterweldingthelongitudinalseambetweentwoscallopedsegmentplates,theworkpieceandfixtureneedtorotate60degreestocontinuelongitudinalseamwelding.Itneedsdesigningaspecificconfigurationrotaryworking-tabletodrivethefixtureandworkpiecerotatetogether.Whendesigningthethin-wallcylindersfixture,thereisnoneedtodesignanewworking-tablebecauseofthestandardmachine.Thedesignprocess:AnalyzethelocatingsurfaceandclampingsurfaceoffixturesneedonthebasisofFSWsoperationalprincipleandworkpiecesstructure；Drawtheinitial3DmodelinPro/E,designoutlinedimensions；Optimizethewholesizeandshapeoffixture,consideringthepracticabilityandmodify；Figureoutvolumeandgravityonthebasisofthehemisphericalworkpiecefixturessize,designthecorrespondingrotaryworking-tableonthebasisofotherdate；Forceanalysisandcheck；AssemblepartsinPro/E；Todraw2DdiagraminAutoCADaccordingtothe3Dpartmodelandassemblymodel；ShowtheassembleinPro/E.Keywords:rocketfueltank；fixture；rotaryworking-table；design；cylinder；thehemispherical目錄摘要Abstract第1章緒論.11.1研究的目的及意義.11.2國內外研究現狀.31.2.1薄壁筒體夾具研究現狀.31.2.2球面體夾具研究現狀.41.3主要研究內容.61.3.1筒體夾具分析與設計.61.3.2半球面體夾具分析與設計.61.3.3擬解決的主要問題.7第2章球面體夾具設計.72.1機械加工工藝分析.72.2夾具的結構方案.82.3半球面體夾具裝配圖.12第3章回轉工作臺設計.133.1工作臺方案分析.133.2電機的選擇.143.3動力參數計算.153.4齒輪傳動設計.163.5渦輪蝸桿傳動設