本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告論文題目汽車后橋環(huán)焊縫焊接專機學院機械工程學院專業(yè)班級機自1106班學生姓名段震指導教師王赫瑩開題時間2015年03月02日1選題的目的及意義111選題背景112研究目的和意義12國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析121國外研究現(xiàn)狀122國內(nèi)研究現(xiàn)狀23汽車后橋環(huán)焊焊縫焊接專機總體設計方案331卡盤的設計332電機的選取34研究內(nèi)容與技術難點441主要研究內(nèi)容442研究過程中解決的關鍵問題45驗證課題研究的實驗條件56進度計劃6參考文獻7汽車后橋環(huán)焊縫焊接專機1選題的目的及意義11選題背景隨著社會經(jīng)濟發(fā)展越來越快,越來越多的人們?yōu)榱朔奖愠鲂羞x擇配置汽車，這直接導致了汽車銷量的大幅度提高。與此同時，人們對于汽車的性能追求越來越高，使得汽車的生產(chǎn)工藝要求也越來越高。汽車后橋是汽車的重要部分之一，它不但承重和傳力，還承受巨大的動載荷和靜載荷所形成的彎矩和扭矩，為此后橋要求有足夠的強度、剛度和韌性，其質量對整個汽車的性能起到關鍵的作用，焊接成型是當今中國汽車后橋加工的主要工藝，所以其焊接的質量將直接影響汽車的性能。1312研究目的和意義改革開放以來我國的焊接技術不斷提高，在國民發(fā)展的過程中起到了重要的作用，我國逐漸成為了焊接大國但是還不是焊接強國。我國的焊接技術在各個領域都缺乏統(tǒng)一性很不均衡，而且矛盾突出。近年來，焊接專機已經(jīng)在汽車工業(yè)中得到了大量的應用，每年有近千臺焊接專機投入到生產(chǎn)一線中，除了整車安裝需要用到焊接專機，汽車零部件也大量應用。對于汽車后橋的焊接，焊接專機不僅可以提供高質量的焊接而且焊接速度快且廉價，可以滿足國內(nèi)絕大部分汽車企業(yè)一定規(guī)模的生產(chǎn)需求。本課題為汽車后橋環(huán)焊縫焊接專機設計，主要目的是設計并滿足焊接專機對后橋加工的需求14。圖1后橋環(huán)焊焊接圖2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析21國外研究現(xiàn)狀20世紀后期，美國首先提出了轎車車身焊裝“2MM工程”的概念，即白車身焊后尺寸偏差小于2MM。這一目標的提出對整個汽車制造技術要求大大提高，即制造材料、沖壓件質量、工藝精度、焊接工藝方法等方面都有嚴格的保證措施。9在歐美、日本等技術發(fā)達國家，自動化、機器人焊接設備的應用非常普遍，特別是在批量化、大規(guī)模和有害作業(yè)環(huán)境中使用率更高，已形成了成熟的技術、設備和與之配套并不斷升級的焊接工藝。10在國外的大型企業(yè)中已經(jīng)能夠完全由自動化焊接專機或焊接機器人來取代人為操作。國外焊接設備大都提供了現(xiàn)場總線接口，而且可控參數(shù)豐富，焊接工藝控制更加方便，國外自動化焊接系統(tǒng)的集成水平顯著提高。1960年代末期，美國CRC公司首先在MIG過程中使用機械化焊接機。隨著科技的高速發(fā)展，由計算機控制的全方位自動焊接機已經(jīng)發(fā)展到一個很高的水平了。CRC公司（美國），VIETZ公司（德國），MAGNATECH公司美國），VERAWELD公司荷蘭），NOREAST公司英國），SERIMERDASA公司法國），PWT公司意大利）等公司生產(chǎn)的自動化焊接機是世界領先的。P500，P600智能焊機（CRC公司）和雙火炬焊機（SERIMERDASA公司）是世界上最好最先進的焊接機。盡管不同的焊機有不同的形狀，這些產(chǎn)品無論自動或手動都有相同的焊接參數(shù)控制方法。另外，國外近年來焊接技術的發(fā)展工業(yè)焊接機器人、焊接新電源和激光焊接技術等發(fā)展過程的幾個例子來簡要說明產(chǎn)學研結合的重要性。日本在1972年第一次國際全球石油危機之后，為了提高其汽車產(chǎn)業(yè)在國際上的競爭地位，開始引進、吸收美國的機器人技術，政府資助產(chǎn)學研結合大力發(fā)展本國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，政府對應用本國機器人的制造企業(yè)給予稅收的優(yōu)惠，很快幾家技術較強的電子電器公司轉型成為日本的工業(yè)機器人骨干企業(yè)，如安川（電機）、松下（電器）、FANAV（數(shù)控）等。從20世紀70年代至80年代末的15年間，日本的工業(yè)機器人迅速發(fā)展并超過美國成為世界工業(yè)機器人的生產(chǎn)與應用“王國”，2004年已擁有356萬臺各類機器人，占世界總量的42。日本汽車產(chǎn)業(yè)也是應用機器人最多的行業(yè)，造就其價格競爭優(yōu)勢。韓國于20世紀80年代末開始大力發(fā)展工業(yè)機器人技術，在政府的資助和引導下，由現(xiàn)代重工集團牽頭，到20世紀90年代末用了10年的時間形成自己的工業(yè)機器人體系，目前韓國的汽車工業(yè)大量應用本國的機器人，并已經(jīng)有韓國的整套汽車焊接機器人生產(chǎn)線進入中國。中國從20世紀80年代開始，國家連續(xù)投入幾億元的資金，花了近20年的時間，但是由于工作過于學術化，至今連一個能批量生產(chǎn)具有中國自主知識產(chǎn)權的工業(yè)機器人的企業(yè)都沒有建立，形成巨大的反差。101622國內(nèi)現(xiàn)狀與國外相比，從總體上看國內(nèi)焊接生產(chǎn)的機械化、自動化水平較低，眾多企業(yè)需要的、中國自有的、“使用量大面廣”的焊接技術、焊接設備、焊接材料的水平甚至比尖端焊接技術更落后于國外。然而，對于汽車、造船、軌道車輛、電站鍋爐、發(fā)電設備、重型機械、工程機械、集裝箱等行業(yè)的中等以上骨干企業(yè)，在改革開放以來的多次技術改造中，引進了一些國外的先進焊接設備、材料和工藝，焊接生產(chǎn)的技術水平有了很大的提高，基本上能達到接近國外同類企業(yè)的水平，能夠生產(chǎn)出國家經(jīng)濟和國防建設需要的裝備和產(chǎn)品，只是先進技術的應用面、使用的數(shù)量和技術的先進程度有別于國外的企業(yè)。但是必須看到國內(nèi)還缺少更多的具有自主品牌的先進焊接設備、高端焊接材料和高效焊接工藝技術，目前企業(yè)使用的這些先進焊接設備與材料大多依賴外國進口。國內(nèi)焊接生產(chǎn)的這種表面輝煌，技術空心化的局面是一個嚴重的戰(zhàn)略軟肋。17253汽車后橋環(huán)焊焊縫焊接專機總體設計方案31卡盤的設計氣動卡盤的設計包括卡盤爪、爪體、端蓋、滑柱、活塞、芯體、氣缸、法蘭盤、進氣盤、卡盤軸的設計。氣動卡盤設計的關鍵及難點是滑柱的傾角、長度及活塞的行程的確定。設計中全部零件均采用AUTOCAD三維實體，通過計算、模擬，最后確定滑柱及活塞的尺寸，由此可確定單卡盤爪行程滿足工作要求。32電機的選取電機的選擇主要包括電機的種類，結構形式，額定電壓和額定功率的選擇。根據(jù)選用原則電機應滿足環(huán)境需求且可靠性能好易于維修，另外與有一定的可換性。4研究內(nèi)容與技術難點41主要研究內(nèi)容1焊機各部分的聯(lián)接是設計的重點。2工件安裝，卸載的可靠性及穩(wěn)定性。3焊槍的位置和移動。42研究過程中解決的關鍵問題1氣動卡盤卡緊/放松工作并按照焊接工藝要求勻速轉動，頂尖的左右移動以便裝卸工件。焊槍上下移動給工人留下操作空間，焊槍能左右移動以便使焊槍對準焊縫位置，氣動卡盤帶動工件轉動，從而實現(xiàn)焊槍對環(huán)焊縫的焊接。2焊槍不止在豎直方向上運動，在水平方向上也要有較小的移動，以使焊槍對準待焊處，在這里使用標準導程精密滑珠螺桿。5驗證課題研究的實驗條件1在圖書館網(wǎng)絡上查閱相關資料,了解國內(nèi)外最新的前沿資訊。這是本次畢業(yè)設計的理論基礎。2指導老師對本課題的指導。指導教師從業(yè)已有近30年，對本次的焊接專機的設計一定有比本人更高的見解。通過指導老師的指導可以少走彎路，更高效的完成畢業(yè)設計。3充裕的設計時間。這次畢業(yè)設計是大學以來第一次獨立完成整套機械設備的相關設計。我在很多方面一定會有各種不足之處，所以我需要18周的時間來完成這次畢業(yè)設計。4良好的實驗環(huán)境。在設計中，相關的計算及零件選用需要一定的技術手段來檢驗其是否最優(yōu)，所以，我需要一定的實驗條件來對相關數(shù)據(jù)進行校驗。這樣才能最終將畢業(yè)設計完成至一個令人滿意的結果。6、進度計劃序號時間工作內(nèi)容01第四周調研，閱資料02第五周查閱資料，撰寫開題報告03第六周外文翻譯，初步方案設計04第七周詳細方案設計05第八周詳細方案設計06第九周繪制總裝裝配圖07第十周繪制總裝裝配圖08第十一周繪制總裝裝配圖09第十二周繪制總裝裝配圖10第十三周繪制局部裝配圖11第十四周繪制局部裝配圖12第十五周繪制零件圖13第十六周撰寫論文，修改圖紙14第十七周修改論文，準備答辯15第十八周答辯參考文獻1張兆剛，趙艷華礦用汽車后橋殼斷裂焊接工藝探討與實踐J遼寧科技學院學報，2008，103262肖智清機械制造基礎M北京機械工業(yè)出版社，20073中國機械工程學會焊接學會主編焊接手冊M北京機械工業(yè)出版社，19924林尚揚我國焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與焊接技術的發(fā)展J船舶工程，2005,111265吳勇國內(nèi)電焊機行業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展思考J埃森焊接與切割展覽會專刊,2002,52576唐伯鋼展望21世紀我國焊接技術和焊接產(chǎn)業(yè)J埃森焊接與切割展覽會?？?，2002,53247PANZERICNEWAUTOMATICMANUFACTURINGSYSTEMSFORTHEPRODUCTIONOFMEDIUMLARGESEZEDCOMPONENTSJANSALDOINDUSTRIAMILANSPA,199385908何瑞芳，陳裕川焊接工作者信息手冊M北京機械工業(yè)出版社，199560639ERICHS“HMITT展望未來全球經(jīng)濟中汽車工業(yè)的發(fā)展M北京機械工業(yè)出版社,200010COLUMNBOOMSINCHINAJWELDINGREVIEWPUBLISHEDBYESAB,2001,542311孟廣哲國內(nèi)外焊接技術發(fā)展情況和對今后焊接技術發(fā)展的設想J第一界全國焊接會議論文集北京中國工業(yè)出版社，1964566012SUBMERGEDARCWELDINGOFLARGEDIAMETERPIPERWITHDIGITALARCCONTROLJWELDINGANDCUTTING,2001,86162313OLYMPIADEDERSCHWETECHNIKJSCHWEIENUNDSCHMEIDEN,2001,83176414宋天虎我國焊接技術的現(xiàn)狀及今后的發(fā)展J機械工業(yè)出版社，1992,575915張洪波新世紀展望中國電焊機行業(yè)J現(xiàn)代焊接，2001,1136816李建國我國電焊機市場淺析J電焊機，1999,961417PETERJHEWITTSTRATEGIESFORRISKASSESSRRLNTANDCONTROLINWELDINGCHALLENGESFORDEVELOPINGCOUNTRIESJ2001,45429529818李建國，華大龍，朱旗我國焊接設備的現(xiàn)狀及90年代發(fā)展方向J焊接學會三十周年紀念文集北京機械工業(yè)出版社，1992555819劉順洪，胡乾午，李志遠汽車后橋環(huán)焊縫自動超聲波探傷系統(tǒng)J華中理工大學校報，2000，28（5）303320