喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 長春工程學院 2020屆畢業(yè)設計（論文）指導教師資格及題目審批表 指導教師姓名 李曉冬 所在單位 機電學院 指導教師職稱 講師 所學專業(yè) 機械設計制造及其自動化 設計（論文）題目 紅旗汽車頭枕裝配線設計 題 目 類 型 設計 √ 題 目 來 源 科 研 實驗室建設 論文 工程生產(chǎn) √ 自 擬 題目真實性程度 真實 √ 題目新舊 新題 難度 等級 難 一般 模擬 舊題 √ 較難 √ 設計（論文）地點 校內(nèi) √ 設計（論文）時間 自 3 月 2 日 至 6 月 16 日 校外 題目概要： 題目來源：題目來源于長春楓實科技有限公司，本設計是應用專業(yè)知識完成紅旗汽車頭枕裝配線的設計。該設備能完成對紅旗汽車前、后頭枕的裝配。 設計目的：本次畢業(yè)設計要求學生能夠熟練運用 2D 軟件(AutoCAD)或 3D 軟件進行紅旗汽車頭枕裝配線設計，通過本設計可以掌握非標生產(chǎn)裝備的設計過程。此外，在設計中可培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，獨立分析和解決實際工程問題的能力，使學生在、編寫技術文件、查閱文獻和三維設計軟件應用能力方面受到一次綜合訓練，最終達到畢業(yè)要求所要求達到的能力。 可行性：此設計來源于生產(chǎn)實踐，設計內(nèi)容具有較強的專業(yè)性，傳動結構典型， 涉及較多機械設計理論，綜合性較強。在調(diào)查研究、查閱資料及綜合運用所學基礎 知識、專業(yè)知識的基礎上，借助 CATIA、SOLIDWORKS 等三維軟件的功能有能力完成任務。 技術路線：（1）明確設計任務，收集有關資料。（2）紅旗汽車頭枕裝配線結構方案制定。（3）裝配線由翅膀裝配工作臺、頭枕裝配工作臺、整理臺等部分組成。設計、計算各工作臺技術參數(shù)，以及其他輔助結構的設計計算。（4）三維建模，校驗、修改并完善。（5）撰寫畢業(yè)設計論文，完成技術圖紙。 教研室意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 學院（系）審查意見： 院長（系主任）簽字： 年 月 日 備注：1.此表由擬擔任畢業(yè)設計（論文）指導工作的教師填寫，每個題目填報一張表，一式兩份； 2.部分分項填寫時，只在對應項內(nèi)打“√”即可； 3.表中真實題目是指在學校、生產(chǎn)、科研及其它單位實際立項的課題； 4.指導教師如果是外聘，應在所在單位欄中加注（外聘）字樣； 5.在畢業(yè)設計（論文）工作開始前，各院（系）將此表匯總，報教務處備案。 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢業(yè)設計任務書 論文題目： 紅旗汽車頭枕裝配線設計 學生姓名： 李健偉 學院名稱： 長春工程學院國際教育工程學院 專業(yè)名稱： 機械設計制造及其自動化 班級名稱： 機制1546班 學 號： 1622421617 指導教師： 李曉冬 教師職稱: 講師 學 歷： 博士 2020年3月2日 長春工程學院 畢業(yè)設計任務書 機電工程 學院 機制 專業(yè) 2020 屆 題 目 紅旗汽車頭枕裝配線設計 專業(yè)班級 機制1546 學生姓名 李健偉 指導老師 李曉冬 任務書下發(fā)日期 2019-3-2 設計截止日期 2019-6-25 難度系數(shù) 較難 畢業(yè)設計（論文）的主要內(nèi)容： 本題目來源于長春楓實科技有限公司，本設計是應用專業(yè)知識完成紅旗汽車頭枕的裝配線的設計。該設備能完成對紅旗汽車前、后頭枕的裝配。本設計需要完成支撐工作臺的設計，翅膀件、頭枕骨架和頭枕桿裝配機構的設計。 前頭枕示意圖 后頭枕示意圖、 畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃： 3月 2 日～3月15日 與導師見面；確定畢業(yè)設計題目，收集查閱設計用相關資料 3月18日～3月22日 編寫開題報告及制作PPT；期刊論文翻譯；開題報告公開答辯； 3月25日～3月 29 日 進入正式設計階段 4月 1 日～4月30日 畢業(yè)設計項目機械、氣液、電控設計 5月 5 日～5月 10 日 準備中期檢查 5月13日～5月31日 完成二維工程圖設計； 6月 3 日～6月 7 日 畢業(yè)設計說明書編寫；說明書、譯文、圖紙等文件打印裝訂； 6月 10 日～6月16日 公開答辯 畢業(yè)設計（論文）的主要設計要求與技術參數(shù): 裝配過程如下圖所示： 1.翅膀件涂油 2.翅膀件裝配 3.擰釘2個： 扭矩CPK＞1.67 4.翅膀件發(fā)泡裝配 5.翅膀件蒙皮裝配 6.翅膀件外殼裝配 7.頭枕骨架與頭枕桿裝配 8.頭枕發(fā)泡與蒙皮裝配 設計內(nèi)容要求 課程目標1：收集并查閱資料確定解決設計的方案，設計結構完成頭枕的裝配，此結構方式會在開題報告中給出。 課程目標2：運用所學知識以及資料的查閱分析，給出設計的技術方案和技術路線。開題報告 課程目標3： 此次畢業(yè)設計的試驗機要求優(yōu)化工裝以適應不同型號車輛的要求主。畢業(yè)設計說明書 課程目標4：此設計需要人工操作，在設計過程中需要切合實際工程情況，考慮必要的安全措施，結合經(jīng)濟、安全、環(huán)境等因素確定設計方案。畢業(yè)設計說明書 課程目標5：運用Catia等技術軟件完成零件的實體建模與裝配，并且在裝配的過程中進行干涉驗證，對裝配過程中出現(xiàn)的結構問題進行分析與優(yōu)化。畢業(yè)設計說明書 圖紙 課程目標6：通過網(wǎng)絡、書籍等渠道獲取與畢業(yè)設計相關的資料，熟練使用CATIA、CAD等軟件技術完成建模設計。畢業(yè)設計說明書，圖紙 課程目標7：分析和評價機械工程項目的設計、實施、生產(chǎn)等過程對社會、安全、法律、經(jīng)濟文化等影響。畢業(yè)設計說明書 課程目標8了解與設計項目相關的國家政策，對環(huán)境的影響以及相關產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的可能性。畢業(yè)設計說明書 課程目標9：撰寫報告，與指導老師交流，參加答辯，闡述設計理念內(nèi)容，回答老師提出的問題。開題報告，畢業(yè)設計說明書，答辯PPT 課程目標10：翻譯與畢設內(nèi)容相關的技術文獻，查閱國內(nèi)外車輛零部件檢測發(fā)展狀況，對比類型設計理念以及技術不同，跟蹤國際發(fā)展趨勢。外文翻譯，畢業(yè)設計說明書 課程目標11：了解并熟悉機械工程項目設計實施流程，了解有關項目管理、質(zhì)量管理、經(jīng)濟成本核算分析內(nèi)容。畢業(yè)設計說明書 課程目標12：在設計過程中遇見難解或未接觸的知識層面，具有能自主查閱學習的意識。畢業(yè)設計說明書 課程目標13：具有使用網(wǎng)絡、書籍、其他媒體等方式自主學習查閱資料，并具備理解歸納的能力。畢業(yè)設計說明書，設計成果 畢業(yè)設計（論文）的成果要求: 開題報告一份，要求3000字左右； 英文翻譯一篇，要求；原文單詞3000字以上，并且有明確的文獻出處 設計說明書一 份，要求10000字以上； 總圖量折合3張A0圖紙，其中手繪一張A1圖量； 將所有設計 資料電子版刻制成一張光盤。 主要參考文獻： [1] 濮良貴 . 機械設計. 北京:高等教育出版社, 2001 [2] 徐灝 . 機械設計手冊(5) . 北京:機械工業(yè)出版社, 1995 [3] 孫恒 陳作摸 葛文杰 . 機械原理(第七版) . 高等教育出版社,2006 [4] 周伯英 . 工業(yè)機器人設計[M] . 北京:機械工業(yè)出版社,1995. [5] 呂仲文 . 機械創(chuàng)新設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004. [6] 余躍慶 . 現(xiàn)代機械動力學[M].北京:北京工業(yè)大學出版社,2001. [7] 王成燾 . 現(xiàn)代機械設計-思想與方法[M].上海:上海科學技術文獻出版社,1999. [8] 謝黎明 . 機械工程與技術創(chuàng)新[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005. [9] 諾頓R L .機械設計-機器和機構綜合和分析[M].陳立周,等,譯.北京:機械工業(yè)出版社,2003. [10] 劉鴻文 . 材料力學(第五版).北京:高等教育出版社,2011. [11] 吳衛(wèi)榮 . 氣動技術. 中國輕工業(yè)出版社,2010. [12] 王伯平 . 互換性與測量技術基礎(第三版). 北京:機械工業(yè)出版社,2008. [13] 徐茂功 . 公差配合與技術測量[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2008. [14] [蘇]皿．H．列謝多夫等著，傅年，黃華粱譯，機械零件試驗機與試驗臺，機械工業(yè)出版社，1985年12 [15] (美)s．R．斯旺森編，黃子健譯，疲勞試驗，上?？茖W技術出版社，第一版，1982 [16] 雷霖，微機自動檢測，電子科技大學出版社，第一版，1998 任務書編制教師（簽章）： 2020年 3 月2日 教研室審核意見: 教研室主任(簽章): 2020 年 3 月 2 日 學院審核意見: 學院院長(簽章): 2020 年 3 月 2 日 備注 注：任務書中的數(shù)據(jù)、圖表及其他文字說明可作為附件附在任務書后面，并在主要要求中標明：“見附件” CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 開題報告 設計題目： 紅旗汽車頭枕裝配線設計 學生姓名： 李健偉 學院名稱： 長春工程學院國際教育工程學院 專業(yè)名稱： 機械設計制造及其自動化 班級名稱： 機制1646班 學 號： 1622421617 指導教師： 李曉東 教師職稱: 講師 學 歷： 博士 2020年 3 月 15 日 １、課題論證 1.1紅旗汽車頭枕裝配線設計研究的目的與意義 目前國內(nèi)汽車頭枕裝配工藝中，大部分零件采用人工裝配，并且在交換加工前、后頭枕時需要手動更換卡具，嚴重浪費了生產(chǎn)時間，降低了生產(chǎn)效率。隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車零部件制造業(yè)對其產(chǎn)品的裝配質(zhì)量和效率提出了更高的要求，而國外生產(chǎn)的裝配線大多數(shù)都效率很高，很多地方便捷，但是造價比較高，維護不方便。部分國外產(chǎn)品的一些技術參數(shù)，操作界面和語言也不能適應國內(nèi)的工藝和技術標準。汽車頭枕是汽車的重要安全裝置，汽車頭枕可以為乘客提供安全,最主要的功能可以有效保護頸椎。在乘坐車輛發(fā)生意外時，往往第一時間受到傷害的是脖子。在交通事故發(fā)生的瞬間,加速度形成的力量全部都施加在脆弱的頸部，碰撞產(chǎn)生的巨大沖擊力使乘客受到嚴重傷害。正確使用頭枕，并配合其他安全防護措施，可以在撞車時將受重傷的可能性減少40%一50%。 通過該設計題目，不僅提高了紅旗汽車頭枕的裝配質(zhì)量和精度，而且也讓我在機械產(chǎn)品的總體方案設計、機械結構設計、氣液動系統(tǒng)設計、電控系統(tǒng)設計以及零件強度計算、編寫技術文件、經(jīng)濟成本分析、項目管理、法規(guī)標準、查閱文獻、交流溝通和設計軟件應用能力等方面受到一次綜合訓練。通過此次設計，不僅使我掌握了正確設計思想與方法，鞏固并學會綜合運用所學知識，培養(yǎng)了我在工程應用、綜合分析、解決問題等方面的能力，同時對我的思想品德、工作態(tài)度等方面產(chǎn)生了深遠的影響。對于增強事業(yè)心和責任感，提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有重要意義。 意義：（1）通過裝配線減少人員的投入，保證工人的安全。 （2） 高精度，高速度避免工作誤差，提高生產(chǎn)效率。 （3） 裝配線工作穩(wěn)定，使用壽命較長 （4） 節(jié)約成本，方便可靠。 1.2文獻綜述（相關課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀） 1.2.1國內(nèi)發(fā)展狀況 我國在機械加工過程與裝配生產(chǎn)線中，機床與夾具有很大的作用，它會影響著機加產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本。伴隨著工業(yè)化的發(fā)展來臨，目前現(xiàn)代我國中常用的夾具有組合夾具、成組夾具、自動化夾具、數(shù)控機床夾具等，每種夾具有著不同的特點，因為現(xiàn)代制造業(yè)對加工的精度、加工的速度、加工的程度的要求越來越高，所以使現(xiàn)代工藝對機床夾具和生產(chǎn)線的標準會越來越高，因此設計先進的現(xiàn)代機床夾具以及生產(chǎn)線才能適應現(xiàn)代加工的需要。 生產(chǎn)線效率和質(zhì)量對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，在產(chǎn)品生產(chǎn)制造中具有重要意義，各個企業(yè)不斷地增加人力、物力來加快其設計和生產(chǎn)速度。我國改革開放以后，工業(yè)技先進術水平快速發(fā)展，隨之各種先進的工業(yè)技術廣泛應用到商業(yè)化的工業(yè)領域。為了保證加工精度，固定工件，在生產(chǎn)中大量使用機床夾具。保證工件的技工精度，減少輔助工時，大幅度提高生產(chǎn)率，還能擴大生產(chǎn)線的使用范圍，實現(xiàn)“一機多能”。 1.2.2國外發(fā)展狀況 國外機加行業(yè)與生產(chǎn)線設計運行同我國發(fā)展狀況一樣，組合夾具、成組夾具、自動化夾具、數(shù)控機床夾具等都被大規(guī)模使用，也都是看中了夾具規(guī)?；瘞淼木珳省⒏咝?、省時、省力、低成本、高質(zhì)量等優(yōu)點。不過值得注意的是，國外行業(yè)產(chǎn)業(yè)在此發(fā)展狀況之下，更注重夾具“柔性化”“智能化”的發(fā)展方向，其設計多為組合性強，調(diào)整性強。夾具組合可調(diào)整，夾具本身也可調(diào)整。可拆、快換性能突出，更適合中小批量生產(chǎn)。 1.3課題研究的內(nèi)容、總體方案及技術路線、進度安排等 1.3.1設計內(nèi)容： （1） 在本次設計組裝循環(huán)中，涉及到的具體內(nèi)容有循環(huán)升降傳輸機構、90度頂升轉向單元、倍速鏈傳動單元、及氣動元件選型等，工作過程有安全保護作原理和安裝工作過程。 （2） 學習使用三維設計軟件建模 （3） 手工繪制二維圖紙 首先對本次紅旗汽車頭枕裝配線設計的背景進行了研究和詳細的介紹，并結合當今社會的現(xiàn)狀分析了研究的目的及意義。對機械部分的設計進行計算。利用三維制圖軟件對設備進行了結構設計，并繪制出重要零部件的二維圖紙，并對其主要零部件的功能及材料進行了詳細的介紹，對它的整體結構進行講解。設計的固定需要結構更加緊湊，操縱更方便省力，工作性能更加優(yōu)良。 畢業(yè)設計（論文）的主要內(nèi)容： 本題目來源于長春楓實科技有限公司，本設計是應用專業(yè)知識完成紅旗汽車頭枕的裝配線的設計。該設備能完成對紅旗汽車前、后頭枕的裝配。本設計需要完成支撐工作臺的設計，翅膀件、頭枕骨架和頭枕桿裝配機構的設計。 1.3.2總體方案 設計參數(shù)的確定 a.生產(chǎn)線可容納2名操作員同時操作，合理分配工序，保證每名操作員在4.5 min內(nèi)完成各自的工序 b.壓縮空氣：6 Bar 設備電壓：400V/50HZ 或 220V/50HZ 無論設備或工作臺都有接地線 c.品牌要求（若涉及到按以下品牌選擇）： 氣動類品牌：Festo PLC：SIEMENS 300 光電,接近傳感器類： 視覺傳感器： 安全光柵：KEYENCE 標準件類（定位銷等）：MISUMI 滑軌、滑臺：上贏 按鈕類：光電 BANNER 電控柜：Rittal cabinet 腳輪：韓國進口福馬腳輪 擰螺絲系統(tǒng)： 電動螺絲刀 電腦：研華工控機 打印機：斑馬（帶卷簽紙功能） 掃描槍：HONONEYWELL（無線；一維二維都可掃描） e.設計細節(jié)（如有涉及按以下要求設計） （a）機械部分： （1） 設備要做到兩種頭枕（前頭或后頭）裝配均適用，考慮兩種頭枕防錯 （2） 操作臺面高度：850mm，整體高度：2200mm （3） 設備帶燈塔 （4） 安全光柵手指級密度 （5） 工業(yè)插座（品牌尺寸參考現(xiàn)場） （6） 照明燈帶獨立開關 （7） 帶指導書架 （8） 帶風扇（品牌尺寸參考現(xiàn)場） （9） 帶工具存放塊 （10） 裸露線需線套管或坦克鏈 （11） 設備上的氣動裝置不裸露在外 （12） 操作員接觸和產(chǎn)品接觸位置機械件棱角做打磨處理（防止劃傷） （13） 夾具上與產(chǎn)品接觸部分使用軟性材料（防止劃傷產(chǎn)品） （14） 有防護門，方便開啟維修 （15） 考慮夾具工裝更換的方便性 （16） 小零件有上料存儲位置 （17） 視覺傳感器支架要可調(diào)節(jié) （18） 視覺傳感器帶光源，若視覺傳感器和光源有磕碰風險，需加防護罩 （19） 帶視覺檢測功能的設備需茶色有機玻璃 （20） 視覺傳感器和電動螺絲刀現(xiàn)場要具備調(diào)試條件，若現(xiàn)場無法實現(xiàn)（例如無工控機），需要配調(diào)試線和調(diào)試軟件，通過工程師的電腦能調(diào)試 （21） 傳感器支架要可調(diào) （22） 帶4個萬向福馬腳輪 （23） 臺面部分鋪5mm后聚氨酯板（參考現(xiàn)場） （24） 每臺設備在上部統(tǒng)一留有氣源，電源（航插），網(wǎng)線接口 （25） 帶碼釘槍的設備需配槍托（尼龍塊），釘子存放盒，廢釘存放盒（參考現(xiàn)場） （26） 設備帶工位標牌，存放盒等簡易存儲盒（參考現(xiàn)場） （27） 帶斑馬打印機打印成品標簽 （b）電氣部分 （1）總開關控制所有設備中的電源 （2）急停開關可停止任何機械動作，并需要rest鍵恢復，帶安全繼電器 （3）PLC，工控機，扭矩槍，打印機等采用以太網(wǎng)通信，配路由器 （4）扭矩槍帶平衡臂，并配有回位檢測傳感器 （5）有氣缸動作的設備帶光柵，和雙手啟動按鈕 （3）連線標識（與圖紙標識對應） （4）收起式鍵盤，鼠標 （5）設備按鈕：啟動，復位，急停， good part燈，bad part燈，bad part按鈕，手動自動選型開關 （6）工控機要配備UPS。 （7）照明燈：照射到產(chǎn)品位置不小于1000流明，LED燈，單獨開關控制。終檢工位與其他工位相比需增加照明亮度。 （c）軟件 （1） 手動，自動選擇 （2） 有選型功能，有原材料掃碼防錯功能 （3） 視覺系統(tǒng)可屏蔽，帶密碼并密碼可以更改。 （4） 參數(shù)設置帶密碼并密碼可以更改 （5） 有IO點監(jiān)控界面 （6） 有產(chǎn)量統(tǒng)計信息，有數(shù)據(jù)查詢功能，記錄不合格產(chǎn)品信息，方便過程分析，有零部件和重要數(shù)據(jù)的追溯功能，并存儲到IT服務器，打印成品標簽。 工藝流程圖 方案對比與確定 方案一、前、后頭枕共同組裝裝配線（圖2.4-1）： 簡述：無需更換夾具，前、后頭枕可在同一工位實現(xiàn)裝配。 優(yōu)點：節(jié)省場地空間，同工位可實現(xiàn)不同產(chǎn)品件組裝，操作半徑小，夾具數(shù)量少，工位少，耗材少； 缺點：夾具設計難度大，加工難度大，設計成本高。 方案二、前、后頭枕分離組裝裝配線（圖2.4-2）： 簡述：前、后頭枕分別在不同工位加工，各司其職，相互配合完成裝配工作。 優(yōu)點：夾具設計簡單，加工難度低，節(jié)約設計成本； 缺點：工位多，占用場地面積大，工人活動半徑大，夾具數(shù)量多。 圖2.4-1 圖2.4-2 經(jīng)過初步翻案比對，發(fā)現(xiàn)方案一前、后頭枕共同組裝裝配線更加符合甲方設計要求，也更符合實際生產(chǎn)中的需要，所以我最終決定使用方案一作為此次設計的總體方案。 1.3.3技術路線 （1）紅旗汽車頭枕裝配線的結構設計。 （2）紅旗汽車頭枕裝配線的工作原理。 （3）裝配線工作臺的材質(zhì)以及選擇。 （4）繪制裝配圖及零件圖。 1.3.4畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃： 3月 2 日～3月15日 與導師見面；確定畢業(yè)設計題目，收集查閱設計用相關資料 3月18日～3月22日 編寫開題報告及制作PPT；期刊論文翻譯；開題報告公開答辯； 3月25日～3月 29 日 進入正式設計階段 4月 1 日～4月30日 畢業(yè)設計項目機械、氣液、電控設計 5月 5 日～5月 10 日 準備中期檢查 5月13日～5月31日 完成二維工程圖設計； 6月 3 日～6月 7 日 畢業(yè)設計說明書編寫；說明書、譯文、圖紙等文件打印裝訂； 6月 10 日～6月16日 公開答辯 1.4注意存在的問題 1需要根據(jù)實際情況采取必要的安全措施，結合經(jīng)濟、安全、環(huán)境等因素。 2加工是應注意定位與夾緊。 3方案設計的可行性。 1.5參考文獻 [1] 濮良貴 . 機械設計. 北京:高等教育出版社, 2001 [2] 徐灝 . 機械設計手冊(5) . 北京:機械工業(yè)出版社, 1995 [3] 孫恒 陳作摸 葛文杰 . 機械原理(第七版) . 高等教育出版社,2006 [4] 周伯英 . 工業(yè)機器人設計[M] . 北京:機械工業(yè)出版社,1995. [5] 呂仲文 . 機械創(chuàng)新設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004. [6] 余躍慶 . 現(xiàn)代機械動力學[M].北京:北京工業(yè)大學出版社,2001. [7] 王成燾 . 現(xiàn)代機械設計-思想與方法[M].上海:上?？茖W技術文獻出版社,1999. [8] 謝黎明 . 機械工程與技術創(chuàng)新[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005. [9] 諾頓R L .機械設計-機器和機構綜合和分析[M].陳立周,等,譯.北京:機械工業(yè)出版社,2003. [10] 劉鴻文 . 材料力學(第五版).北京:高等教育出版社,2011. [11] 吳衛(wèi)榮 . 氣動技術. 中國輕工業(yè)出版社,2010. [12] 王伯平 . 互換性與測量技術基礎(第三版). 北京:機械工業(yè)出版社,2008. [13] 徐茂功 . 公差配合與技術測量[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2008. [14] [蘇]皿．H．列謝多夫等著，傅年，黃華粱譯，機械零件試驗機與試驗臺，機械工業(yè)出版社，1985年12 [15] (美)s．R．斯旺森編，黃子健譯，疲勞試驗，上?？茖W技術出版社，第一版，1982 [16] 雷霖，微機自動檢測，電子科技大學出版社，第一版，1998 2、答辯組論證結論 （1）方案可行，技術路線清晰 □ （2）方案可行，技術路線基本清晰 □ （3）方案基本可行，技術路線不很清晰 □ （4）方案和技術路線不很清晰 □ （5）方案和技術路線不清晰 □ 3、指導教師意見： 教研室主任意見： 指導教師（簽名）： 教研室主任（簽名）： 年 月 日 年 月 日 注：(1) 開題報告是用文字體現(xiàn)的設計（論文）總構想，篇幅不必過大，但要把計劃設計的課題、如何設計、理論依據(jù)和研究現(xiàn)狀等主要問題說清楚； (2) 字數(shù)不少于3000字，參考文獻不少于6篇，印刷字符在10萬印刷符以上。 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 紅旗汽車頭枕裝配線設計 設計題目： 紅旗汽車頭枕裝配線設計 學生姓名： 李健偉__________ 學院名稱： 國際教育學院_______ 專業(yè)名稱： 機械設計制造及其自動化__ 班級名稱： 機制1646_________ 學 號： 1622421617________ 指導教師： 李曉冬__________ 教師職稱： 講師___________ 完成時間： 2019.3.15—2019.6.5____ 2020年 6月 5日 摘 要 隨著制造業(yè)不斷追求生產(chǎn)效率的情況下中國是全球人數(shù)人口基數(shù)很多的國家，其中流動性也很大得大，同時隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活節(jié)奏的加快還有各個行業(yè)的發(fā)展，自動化的產(chǎn)物也跟著時代的進步而到來隨著汽車行業(yè)的發(fā)展越來越塊，對于汽車裝配中的領域內(nèi)也有著很大的需求，本課題的目的是紅旗汽車頭枕裝配線設計，長春楓實科技有限公司，本設計是應用專業(yè)知識完成紅旗汽車頭枕的裝配線的設計。該設備能完成對紅旗汽車前、后頭枕的裝配。本設計需要完成支撐工作臺的設計，翅膀件、頭枕骨架和頭枕桿裝配機構的設計。本次設計的的過程中通過各方面的學習樹立正確的設計思想，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。整個系統(tǒng)機構設計簡單，結構精妙，性能穩(wěn)定，實現(xiàn)多功能。確定研究方向和思路，之后基于工程原理，最后再進行制圖與建模：使用AutoCAD，Catia等來進行設計后的制圖以及三維建模。 關鍵詞：頭枕；裝配 Abstract With the continuous pursuit of production efficiency in the manufacturing industry, China is a country with a large population base in the world, among which the mobility is also very large. At the same time, with the development of economy, the acceleration of people's living rhythm and the development of various industries, the products of automation also come with the progress of the times. With the development of the automobile industry, more and more pieces are produced in the field of automobile assembly There is also a great demand. The purpose of this project is to design the assembly line of Hongqi automobile headrest. Changchun Fengshi Technology Co., Ltd. This design is to apply professional knowledge to complete the design of the assembly line of Hongqi automobile headrest. The equipment can complete the assembly of the front and rear headrests of Hongqi automobile. This design needs to complete the design of the support table, wing parts, headrest frame and headrest rod assembly mechanism. In the process of this design, through the study of all aspects, set up the correct design idea, and cultivate the ability to analyze and solve problems. The whole system is simple in design, exquisite in structure, stable in performance and multi-function. Determine the research direction and ideas, and then based on the engineering principle, finally carry out the mapping and modeling: use AutoCAD, CATIA, etc. to carry out the mapping after design and 3D modeling. Keywords: Double speed chain 目 錄 1 緒論 1 1.1 目的意義 1 1.2 國內(nèi)外裝配現(xiàn)狀 1 1.2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀分析 1 1.2.2國外現(xiàn)狀分析 1 1.2.3夾具的發(fā)展趨勢 2 1.3研究內(nèi)容 2 2紅旗汽車頭枕裝配線設計 5 2.1紅旗汽車頭枕裝配線設計技術背景 5 2.2紅旗汽車頭枕裝配線設計組成部分 5 2.3 總體布局分析 5 2.4總體設計方案 6 2.5 總體方案設計 8 2.6 紅旗頭枕翅膀裝配工作臺機械結構設計 9 2.6.1紅旗頭枕翅膀裝配工作臺工作內(nèi)容 9 2.6.2紅旗頭枕翅膀裝配工作臺動作分析 9 2.6.3設計效果過程 9 2.7 頭枕桿與頭枕骨架裝配工作臺機械結構設計 9 2.7.1頭枕桿與頭枕骨架裝配工作臺機械結構設計工作內(nèi)容 9 2.7.2紅旗頭枕翅膀裝配工作臺動作分析 9 2.8綜合設備零件設計原則 9 3 設計部件選型計算 11 3.1裝配設計整體框架 11 3.1.1 整體設備的框架 11 3.1.2 整體設備的地腳選型 12 3.2 主要零部件部分選型 14 3.2.1 滑軌部分的選型 14 3.2.2 氣缸部分的選型 16 3.2.3 電機部分的選型 18 3.2.4 軸的選擇及校核 21 3.2.5軸承座的選型 22 3.2.6同步帶輪的選型 23 3.2.7導向軸支座 23 3.3 軸承的選擇 24 3.4軸承的選擇及校核 24 3.5選擇鍵連接的類型和尺寸 26 3.5.1校核鍵連接的強度 26 3.5.2 軸承壽命計算 27 4運用三維軟件進行建模 28 4.1整體設計建模示意圖 28 4.2整機性能分析 29 4.2.1整體框架的結構分析 29 4.2.2總裝配干涉檢查 29 5紅旗汽車頭枕裝配線項目管理與質(zhì)量管理 30 5.1項目管理內(nèi)容和流程、工作計劃橫道圖 30 5.2.質(zhì)量管理 31 6紅旗汽車頭枕裝配線項目對安全、環(huán)境、能耗、社會影響分析 33 6.1安全方面 33 6.2環(huán)境方面 33 6.3社會影響 33 6.4法律方面 33 6.5工程師責任 33 7紅旗汽車頭枕裝配線經(jīng)濟成本分析 34 7.1外購件清單 34 7.2加工件清單 36 7.3加工件成本分析 38 8 結論 39 參考文獻 40 致 謝 41 1 緒論 1.1 目的意義 目前國內(nèi)汽車頭枕裝配工藝中，大部分零件采用人工裝配，并且在交換加工前、后頭枕時需要手動更換卡具，嚴重浪費了生產(chǎn)時間，降低了生產(chǎn)效率。隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車零部件制造業(yè)對其產(chǎn)品的裝配質(zhì)量和效率提出了更高的要求，而國外生產(chǎn)的裝配線大多數(shù)都效率很高，很多地方便捷，但是造價比較高，維護不方便。部分國外產(chǎn)品的一些技術參數(shù)，操作界面和語言也不能適應國內(nèi)的工藝和技術標準。汽車頭枕是汽車的重要安全裝置，汽車頭枕可以為乘客提供安全,最主要的功能可以有效保護頸椎。在乘坐車輛發(fā)生意外時，往往第一時間受到傷害的是脖子。在交通事故發(fā)生的瞬間,加速度形成的力量全部都施加在脆弱的頸部，碰撞產(chǎn)生的巨大沖擊力使乘客受到嚴重傷害。正確使用頭枕，并配合其他安全防護措施，可以在撞車時將受重傷的可能性減少40%一50%。 通過該設計題目，不僅提高了紅旗汽車頭枕的裝配質(zhì)量和精度，而且也讓我在機械產(chǎn)品的總體方案設計、機械結構設計、氣液動系統(tǒng)設計、電控系統(tǒng)設計以及零件強度計算、編寫技術文件、經(jīng)濟成本分析、項目管理、法規(guī)標準、查閱文獻、交流溝通和設計軟件應用能力等方面受到一次綜合訓練。通過此次設計，不僅使我掌握了正確設計思想與方法，鞏固并學會綜合運用所學知識，培養(yǎng)了我在工程應用、綜合分析、解決問題等方面的能力，同時對我的思想品德、工作態(tài)度等方面產(chǎn)生了深遠的影響。對于增強事業(yè)心和責任感，提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有重要意義。 1.2 國內(nèi)外裝配現(xiàn)狀 1.2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀分析 我國在機械加工過程與裝配生產(chǎn)線中，機床與夾具有很大的作用，它會影響著機加產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本。伴隨著工業(yè)化的發(fā)展來臨，目前現(xiàn)代我國中常用的夾具有組合夾具、成組夾具、自動化夾具、數(shù)控機床夾具等，每種夾具有著不同的特點，因為現(xiàn)代制造業(yè)對加工的精度、加工的速度、加工的程度的要求越來越高，所以使現(xiàn)代工藝對機床夾具和生產(chǎn)線的標準會越來越高，因此設計先進的現(xiàn)代機床夾具以及生產(chǎn)線才能適應現(xiàn)代加工的需要。 生產(chǎn)線效率和質(zhì)量對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，在產(chǎn)品生產(chǎn)制造中具有重要意義，各個企業(yè)不斷地增加人力、物力來加快其設計和生產(chǎn)速度。我國改革開放以后，工業(yè)技先進術水平快速發(fā)展，隨之各種先進的工業(yè)技術廣泛應用到商業(yè)化的工業(yè)領域。為了保證加工精度，固定工件，在生產(chǎn)中大量使用機床夾具。保證工件的技工精度，減少輔助工時，大幅度提高生產(chǎn)率，還能擴大生產(chǎn)線的使用范圍，實現(xiàn)“一機多能”。 1.2.2國外現(xiàn)狀分析 國外機加行業(yè)與生產(chǎn)線設計運行同我國發(fā)展狀況一樣，組合夾具、成組夾具、自動化夾具、數(shù)控機床夾具等都被大規(guī)模使用，也都是看中了夾具規(guī)模化帶來的精準、高效、省時、省力、低成本、高質(zhì)量等優(yōu)點。不過值得注意的是，國外行業(yè)產(chǎn)業(yè)在此發(fā)展狀況之下，更注重夾具“柔性化”“智能化”的發(fā)展方向，其設計多為組合性強，調(diào)整性強。夾具組合可調(diào)整，夾具本身也可調(diào)整。可拆、快換性能突出，更適合中小批量生產(chǎn)。 1.2.3夾具的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。 1.標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259－91 以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 2.精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5μm。 3.高效化 高效化夾具目的是減少機器的運作時間，提高生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在特定的銑床上使用（電動）虎鉗固定工件，效率可提高 5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉速為 9000r/min 的條件還是可以夾住工件，使切削速度得到提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應的高效夾具外，在數(shù)控機床上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具，大大地提高了數(shù)控機床在日常生產(chǎn)中的效率。 4.柔性化 機床夾具和機床的柔性化相近，是指機床夾具用調(diào)整、組合等方式，以適應工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為了適應現(xiàn)代機械中小批量生產(chǎn)，需要擴大夾具的柔性化，發(fā)展可調(diào)夾具結構，將是當前夾具發(fā)展的主要方向。 綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)線正在朝著標準化、精密化、高效化、柔性化的方向發(fā)展，并且可以預見，伴隨的科技和未來的發(fā)展，將會出現(xiàn)更多先進機床夾具與生產(chǎn)設備，而我們作為設計人員更要發(fā)揮創(chuàng)造性思維，努力地設計制造出符合現(xiàn)代的東西。 設備一般在室內(nèi)工作，對于的質(zhì)量方面要采取可靠的設計，對于質(zhì)量的要求要能夠長期使用，準確性要得以保證。 1.3研究內(nèi)容 研究內(nèi)容： （1） 在本次設計組裝循環(huán)中，涉及到的具體內(nèi)容有循環(huán)升降傳輸機構、90度頂升轉向單元、倍速鏈傳動單元、及氣動元件選型等，工作過程有安全保護作原理和安裝工作過程。 （2） 學習使用三維設計軟件建模 （3） 手工繪制二維圖紙 首先對本次紅旗汽車頭枕裝配線設計的背景進行了研究和詳細的介紹，并結合當今社會的現(xiàn)狀分析了研究的目的及意義。對機械部分的設計進行計算。利用三維制圖軟件對設備進行了結構設計，并繪制出重要零部件的二維圖紙，并對其主要零部件的功能及材料進行了詳細的介紹，對它的整體結構進行講解。設計的固定需要結構更加緊湊，操縱更方便省力，工作性能更加優(yōu)良。 畢業(yè)設計（論文）的主要內(nèi)容： 本題目來源于長春楓實科技有限公司，本設計是應用專業(yè)知識完成紅旗汽車頭枕的裝配線的設計。該設備能完成對紅旗汽車前、后頭枕的裝配。本設計需要完成支撐工作臺的設計，翅膀件、頭枕骨架和頭枕桿裝配機構的設計。 2紅旗汽車頭枕裝配線設計 2.1紅旗汽車頭枕裝配線設計技術背景 隨著制造業(yè)不斷追求生產(chǎn)效率的情況下，各大工廠都在逐步引進各種自動化、半自動化生產(chǎn)流水線。倍速鏈流水線輸送能力大，運距長，在輸送過程中同時完成若干工藝操作，廣泛地應用于各種電子電器、機電等行業(yè)生產(chǎn)線。 2.2紅旗汽車頭枕裝配線設計組成部分 在本次設計中，設備主要包括整體框架、按鈕、指示燈、觸控屏等部分。圖下圖2.1所示。 圖2.1 2.3 總體布局分析 合理的設計使其符合基礎機械原理要求。合理的設計零部件的結構。設計圖樣要求符合最新制圖標準，表達完整，布局合理。 （1）詳細研討客戶要求，綜合生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況初步確定設備結構 （2）對比方案設計，優(yōu)中選優(yōu)，確定最終方案，在完成客戶要求的前提下，降低生產(chǎn)成本，提高人機體驗。 （3）具體結構設計 a.動力部分方案設計。 b.裝配線總體設計、零件詳細結構設計。 裝配線主要由翅膀裝配工作臺、頭枕裝配工作臺、整理工作臺三部分組成 — 翅膀裝配工作臺采用導向氣缸、閥島、仿形夾具、擰釘槍、電器柜等部分組成。 — 頭枕裝配工作臺采用氣缸、閥島、仿形夾具、防護門、電器柜等部分組成。 — 整理工作臺用于對產(chǎn)品件放置與整理。 — 各個工作臺對于產(chǎn)品件的夾緊，裝配等動作全部都由氣動完成。 結構組成部分和參數(shù) 1. 整體設備是利用外形框架選用質(zhì)量較好的鋼材來做外框結，利用機械設計所學知識來對運送結構設計來實現(xiàn)對樣件的固定以及裝配，前提條件是各部分機構應滿足設計的強度要求。夾緊和框架結構設計要平穩(wěn)，可靠，可停在工作行程中的任意位置。整體的裝配設備設計要求結構簡單、使用簡便、滿足功能要求；產(chǎn)品技術參數(shù)應符合相關技術標準； 2. 在結構總自動化的部分有以下幾點，其中形式方面上，可以取代工人勞動，代替或輔助人的腦力勞動，制造系統(tǒng)中人機及整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。在功能方面，自動化代替人的體力勞動是自動化功能目標體系的一部分。自動化的功能目標是多方面的。在范圍方面，制造自動化不但涉及到具體生產(chǎn)制造過程，而且還有涉及到了產(chǎn)品生命周期所有過程 2.4總體設計方案 設計參數(shù)的確定 a.生產(chǎn)線可容納2名操作員同時操作，合理分配工序，保證每名操作員在4.5 min內(nèi)完成各自的工序 b.壓縮空氣：6 Bar 設備電壓：400V/50HZ 或 220V/50HZ 無論設備或工作臺都有接地線 c.品牌要求（若涉及到按以下品牌選擇）： 氣動類品牌：Festo PLC：SIEMENS 300 光電,接近傳感器類： 視覺傳感器： 安全光柵：KEYENCE 標準件類（定位銷等）：MISUMI 滑軌、滑臺：上贏 按鈕類：光電 BANNER 電控柜：Rittal cabinet 腳輪：韓國進口福馬腳輪 擰螺絲系統(tǒng)： 電動螺絲刀 電腦：研華工控機 打印機：斑馬（帶卷簽紙功能） 掃描槍：HONONEYWELL（無線；一維二維都可掃描） e.設計細節(jié)（如有涉及按以下要求設計） （a）機械部分： （1） 設備要做到兩種頭枕（前頭或后頭）裝配均適用，考慮兩種頭枕防錯 （2） 操作臺面高度：850mm，整體高度：2200mm （3） 設備帶燈塔 （4） 安全光柵手指級密度 （5） 工業(yè)插座（品牌尺寸參考現(xiàn)場） （6） 照明燈帶獨立開關 （7） 帶指導書架 （8） 帶風扇（品牌尺寸參考現(xiàn)場） （9） 帶工具存放塊 （10） 裸露線需線套管或坦克鏈 （11） 設備上的氣動裝置不裸露在外 （12） 操作員接觸和產(chǎn)品接觸位置機械件棱角做打磨處理（防止劃傷） （13） 夾具上與產(chǎn)品接觸部分使用軟性材料（防止劃傷產(chǎn)品） （14） 有防護門，方便開啟維修 （15） 考慮夾具工裝更換的方便性 （16） 小零件有上料存儲位置 （17） 視覺傳感器支架要可調(diào)節(jié) （18） 視覺傳感器帶光源，若視覺傳感器和光源有磕碰風險，需加防護罩 （19） 帶視覺檢測功能的設備需茶色有機玻璃 （20） 視覺傳感器和電動螺絲刀現(xiàn)場要具備調(diào)試條件，若現(xiàn)場無法實現(xiàn)（例如無工控機），需要配調(diào)試線和調(diào)試軟件，通過工程師的電腦能調(diào)試 （21） 傳感器支架要可調(diào) （22） 帶4個萬向福馬腳輪 （23） 臺面部分鋪5mm后聚氨酯板（參考現(xiàn)場） （24） 每臺設備在上部統(tǒng)一留有氣源，電源（航插），網(wǎng)線接口 （25） 帶碼釘槍的設備需配槍托（尼龍塊），釘子存放盒，廢釘存放盒（參考現(xiàn)場） （26） 設備帶工位標牌，存放盒等簡易存儲盒（參考現(xiàn)場） （27） 帶斑馬打印機打印成品標簽 （b）電氣部分 （1）總開關控制所有設備中的電源 （2）急停開關可停止任何機械動作，并需要rest鍵恢復，帶安全繼電器 （3）PLC，工控機，扭矩槍，打印機等采用以太網(wǎng)通信，配路由器 （4）扭矩槍帶平衡臂，并配有回位檢測傳感器 （5）有氣缸動作的設備帶光柵，和雙手啟動按鈕 （3）連線標識（與圖紙標識對應） （4）收起式鍵盤，鼠標 （5）設備按鈕：啟動，復位，急停， good part燈，bad part燈，bad part按鈕，手動自動選型開關 （6）工控機要配備UPS。 （7）照明燈：照射到產(chǎn)品位置不小于1000流明，LED燈，單獨開關控制。終檢工位與其他工位相比需增加照明亮度。 （c）軟件 （1） 手動，自動選擇 （2） 有選型功能，有原材料掃碼防錯功能 （3） 視覺系統(tǒng)可屏蔽，帶密碼并密碼可以更改。 （4） 參數(shù)設置帶密碼并密碼可以更改 （5） 有IO點監(jiān)控界面 （6） 有產(chǎn)量統(tǒng)計信息，有數(shù)據(jù)查詢功能，記錄不合格產(chǎn)品信息，方便過程分析，有零部件和重要數(shù)據(jù)的追溯功能，并存儲到IT服務器，打印成品標簽。 工藝流程圖 2.5 總體方案設計 方案對比與確定 方案一、前、后頭枕共同組裝裝配線（圖2.4-1）： 簡述：無需更換夾具，前、后頭枕可在同一工位實現(xiàn)裝配。 優(yōu)點：節(jié)省場地空間，同工位可實現(xiàn)不同產(chǎn)品件組裝，操作半徑小，夾具數(shù)量少，工位少，耗材少； 缺點：夾具設計難度大，加工難度大，設計成本高。 方案二、前、后頭枕分離組裝裝配線（圖2.4-2）： 簡述：前、后頭枕分別在不同工位加工，各司其職，相互配合完成裝配工作。 優(yōu)點：夾具設計簡單，加工難度低，節(jié)約設計成本； 缺點：工位多，占用場地面積大，工人活動半徑大，夾具數(shù)量多。 圖2.4-1 圖2.4-2 經(jīng)過初步翻案比對，發(fā)現(xiàn)方案一前、后頭枕共同組裝裝配線更加符合甲方設計要求，也更符合實際生產(chǎn)中的需要，所以我最終決定使用方案一作為此次設計的總體方案。 2.6 紅旗頭枕翅膀裝配工作臺機械結構設計 2.6.1紅旗頭枕翅膀裝配工作臺工作內(nèi)容 紅旗頭枕翅膀裝配工作臺主要工作是將翅膀件與翅膀骨架裝配在一起，其左工位需要將管夾彈片壓裝進翅膀件鉸鏈處，其右工位需要將在左工位壓裝好的翅膀件與骨架裝配在一起，使用擰釘槍手動擰釘，工作結束。 2.6.2紅旗頭枕翅膀裝配工作臺動作分析 紅旗頭枕翅膀裝配工作臺左工位的機械結構，采用導向氣缸下壓彈片，仿形件固定翅膀件，二者配合完成左工位動作；右工位的結構設計由于考慮到手動擰釘?shù)墓ぷ?，右工位夾緊不能用導軌氣缸，因為導向氣缸體積較大，占用擰釘空間，故采用擺缸夾緊，節(jié)省工作空間。 2.6.3設計效果過程 根據(jù)上述工作內(nèi)容與動作分析 紅旗頭枕翅膀裝配工作臺具體動作設計： 放入左右彈片，放入工件，傳感器 測到工件是否到位，右側工位放入骨架，雙手按安全開關，氣缸下壓完成裝配，同時氣缸壓緊工件， 將左側壓好的工件取下手工安裝到右側工位，傳感器檢測工件是否放入到位。移動氣動扳手安裝螺栓，彈簧裝置檢測螺栓是否安裝到位，雙手按安全開關，打開氣缸一個循環(huán)結束。 2.7 頭枕桿與頭枕骨架裝配工作臺機械結構設計 2.7.1頭枕桿與頭枕骨架裝配工作臺機械結構設計工作內(nèi)容 頭枕桿與頭枕骨架裝配工作臺主要工作是將頭枕桿與頭枕骨架裝配在一起，其左工位完成前頭枕的裝配，右工位完成后頭枕的裝配。 2.7.2紅旗頭枕翅膀裝配工作臺動作分析 頭枕桿與頭枕骨架裝配工作臺的左、右工位工作模式幾乎一致，故左、右工位機械結構設計方案相同，都采用氣缸來夾緊與固定以及打釘工作 2.8綜合設備零件設計原則 1 工作可靠 工作可靠就是在它的壽命期限內(nèi)可以正常運行和功能。任何一個零件在設備中都具有一定的作用，其中尤其有一些重要零件對設備正常起著至關重要的作用。要把機械零件設計放在設計的機構設計系統(tǒng)中進行，通過科學設計，務必保證機械零件工作可靠。操縱力要在人力范圍內(nèi)，操作簡易，不污染環(huán)境、體積要小、安全性能高、維修起來方便、環(huán)境的影響等。 2 便于加工裝配 ????機械零件要有良好加工和裝配工藝性，以縮短制造周期、提高企業(yè)反應速度，增強企業(yè)競爭力，降低成本。 3 經(jīng)濟性好 ?在滿足客戶要求的情況下盡量小勺加工費用。 4 符合有關標準 ????在設計的過程中，一定要遵守國家法規(guī)和有關規(guī)定，如標準、專利法、商標法等。要盡量使用標準化的零件，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、合理簡化品種、縮短設計制造周期、降低制造成本、保護環(huán)境[5]。 3 設計部件選型計算 3.1裝配設計整體框架 3.1.1 整體設備的框架 框架的選取材料如何決定著產(chǎn)品設備的穩(wěn)固性如何，本次設計選用博士型材框架，框架選用40x40的型材來進行外框整體設計 圖3.1 選用博世型材來進行框架組合如圖3.1所示，通過軟件進行選取設計，選用60x60的型材及預計長度后進行調(diào)取。 圖3.2 型材示意圖 通過官網(wǎng)的選取中采用排除法的方式利用博士型材的選取軟件進行篩選后，最后選擇完畢。 3.1.2 整體設備的地腳選型 對于整體設備而言，地腳的選取也是不可忽略的，好的地腳質(zhì)量可以保證整體設備的穩(wěn)定性，保證工作的日常進展，假如地腳選擇比較劣質(zhì)或者不如何整體結構的話，就會產(chǎn)生后期不可挽回的設備損失。 首先本次設計首先把外形框架定義出來后，通過對市場的研究和分析后，最終我這次設計還是在米思米的官方網(wǎng)站上選取型號和品牌，然后加以設計安裝。 圖3.1 地腳 通過米思米官方軟件選擇后，最終在選擇的是卡迪農(nóng)地腳經(jīng)濟型，SM120-80； （80為地腳接觸地面的支撐底座的直徑） 3.2 主要零部件部分選型 3.2.1 滑軌部分的選型 影響直線滾動導軌副使用壽命的重要因素通常是工作載荷。 工作時，其不利的情況是一個滑塊承擔垂直于臺面的全部工作載荷，可計算出這個單滑塊所受的最大垂向載荷為： 其中，移動部件重量約為G＝700N，外加載荷F= Fz=1500N（z軸上下運動時產(chǎn)生的沖擊）載荷，代入式得最大工作載荷。根據(jù)《米思米樣本中導軌選型部分》，可以初選直線滾動導軌副的型號為HG系列的HGH25HA2R630ZAC型，直線滾動導軌副的額定靜載荷C0a=52.19N，其額定動載荷Ca=38.74kN。由直線滾動導軌副標準長度，可以選取導軌的長度為630mm。 計算距離額定壽命 初選的導軌副的滾道硬度可以取，在工作時，溫度不會大于100℃，每根導軌上配有兩只滑塊，其導軌副可取4級精度。查書本《系統(tǒng)設計課程設計指導書》表3-36至表3-40，得 則可以計算出其距離壽命： 計算結果遠大于期望值50km，則該選用導軌副符合其使用要求在考慮經(jīng)濟效益和品牌效益后最終選擇HGH25HA2R630ZAC導軌作為滑動機構。 組件尺寸 H 45 mm H1 6 mm N 16 mm 滑塊尺寸 W 60 mm B 40 mm B1 10 mm C 40 mm L1 70 mm L 97.4 mm K1 20.25 mm K2 6 mm G 12 mm Mxl M8x10 mm T 8.5 mm H2 9.5 mm H3 13.8 mm 導軌尺寸 WR 28 mm HR 26 mm D 14 mm h 12 mm d 9 mm P 80 mm E 20 mm 導軌的固定螺絲尺寸 導軌的固定螺絲尺寸 M8x25 mm 基本額定負荷 動負荷C 38.74 kN 靜負荷C0 52.19 kN 容許靜力矩 MR 0.66 kN-m Mp 0.53 kN-m My 0.53 kN-m 重量 滑塊 0.88 kg 導軌 4.47 kg/m 根據(jù)計算最后和考慮品牌得經(jīng)濟性，最后采取得是上銀品牌型號是HGH25HA2R630ZAC型可以滿足工作需求。 3.2.2 氣缸部分的選型 氣缸選擇，首先登陸米思米官方軟件，在選取薄型氣缸中選擇氣具體型號作為頭枕部分推動元器件 利用米思米官方軟件來進行選取 下面是氣缸具體外形參數(shù)和尺寸圖 氣缸的負載率：是指氣缸的實際負載力F與理論輸出力F0之比。 負載力是選擇氣缸的重要因素。負載情況不同，作用在活塞軸上的實際負載力也不同。 氣缸的實際負載是由工況所決定的，若確定了負載率η也就能確定氣缸的理論出力，負載率η的選取與氣缸的負載性能及氣缸的運動速度有關（見下表） 負載的運動狀態(tài) 靜負載 如夾緊、 低速壓鉚 動載荷 氣缸速度 ＜100mm/s 氣缸速度 100~500mm/s 氣缸速度 ＞500mm/s 負載率η ≤80％ ≤65％ ≤50％ ≤30％ 3.2.3 電機部分的選型 電機方面，電機預選為下圖所示 圖3.1 預選中達品牌得電機，其本身具有高性價比和較好的售后。 ZDHN060-L1-10-14在本次設計中，電機是的主驅動執(zhí)行裝置，電機的步距角取決于負載的準確度。 負載到電動機軸的最小分辨率，必須獲得每個等效馬達的角度。 電機的步距角，則需要在下面的這個角落。 目前，商業(yè)步進電機的步距角，一般0.36°/ 0.72°（3相電機），0.9°/ 1.8°（兩相和四相電動機），1.5°/ 三度（三度）。 相電機）。 雖然二相電機廉價，振動在低轉速大時，在高速時的扭矩急劇降低。 5相電動機具有小的高速性能是振動，比兩相電機高30-50％。 在某些情況下，可以更換電機。 根據(jù)系統(tǒng)要求的設計精度，選取步進電機步距角為，取其脈沖當量為 電機的步距角取決于負載精度的要求，將負載的最小分辨率（當量）換算到電機軸上，每個當量電機應走多少角度（包括減速）。電機的步距角應等于或小于此角度。目前市場上步進電機的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機）、0.9度/1.8度（二、四相電機）、1.5度/3度（三相電機）等。2相電機成本低，但在低速時的震動較大，高速時的力矩下降快。5相電機則振動較小，高速性能好，比2相電機的速度高30~50%，特定場合取代伺服電機。? 查閱文獻，并根據(jù)系統(tǒng)要求的設計精度，選取步進電機步距角為，取其脈沖當量為； （1）根據(jù)文獻《電機拖動與控制》，可知步進電機的啟動力矩可以根據(jù)以下公式計算： 若不考慮啟動時運動部件的影響，則啟動力矩： 取安全系數(shù)為0.3。 根據(jù)文獻《電機拖動與控制》 可以查的式中數(shù)據(jù)并帶入公式得到。 對于工作方式三相的步進電機 得 根據(jù)以上所得數(shù)據(jù)，步進電機，其型號與主要參數(shù)： 型號： 每轉步數(shù)：500m 步距角0.72/0.36 靜轉矩： 最大轉矩： 轉子轉動慣量： （2）確定傳動:因步進電機步距角，要求脈沖當量，則傳動比 得 （3）電動機軸上總當量負載轉動慣量計算： 得 （4）電動機慣量匹配驗算：，而，故慣量匹配合理。 （5）步進電機負載能力校核: 步進電機軸上總慣量 空載啟動時，電動機軸上的慣量轉矩: ，故電動機選擇合適。 中達電機ZDHN060-L1-10-14如下所示 3.2.4 軸的選擇及校核 進行軸的強度校核時，考慮到軸的具體受載和應力情況采取相應的計算方法，并合適地選取其許用應力。對主軸來說主要承受扭矩，應按照扭轉強度計算，且選取許用應力時取較小值。主軸材料采用45#，并進行淬火，所以選用應力為40MP。 軸的扭轉強度條件為 ——扭轉切應力（單位為MP） —— 軸所受扭矩（單位為） —— 軸的扭轉截面系數(shù)（單位為） —— 軸傳遞的功率（單位為KW） —— 軸的轉速（單位為r/mm） —— 計算界面處的直徑（單位為mm） —— 許用扭轉應力（單位為r/mm） 由上式可得軸的直徑為 =21.02mm 上述計算可知最小直徑為21.02mm，由于剛度和其他的因素，取主軸的最小直徑為20mm。 主軸剛度校核 1.當量直徑 由于是階梯軸，所以用當量直徑法作近似計算當量直徑為： 允許撓度[y]=0.0002L < 0.0002*660=0.132mm 3、計算主軸前端撓度值 [14] ——載荷（單位為公斤）（150/9.8） —— 軸兩端的跨距（單位為厘米）（66.00） —— 懸伸長度（單位為厘米）（13.2） —— 材料的彈性模數(shù)（單位為公斤/平方厘米）（21.02） —— 截面慣性矩（平方厘米） = 0.001cm = 0.01mm 又因為[y]=0.135，0.01<0.135，即< [y]，由上述校核可以得知，主軸剛度符合要求。 3.2.5軸承座的選型 在米思米官網(wǎng)選取菱形軸承座，根據(jù)所需要的具體參數(shù)后，在米思米軟件中選取， 向心軸承座組件 背面組合型向心軸承/法蘭型 ABGEB7005-N 3.2.6同步帶輪的選型 同步帶輪選用，在米思米官網(wǎng)網(wǎng)站上選取 夾持型高扭矩同步帶輪 S3M S5M S8M型 HTCPA25-S8M250-12 3.2.7導向軸支座 導向軸開口型支座，在米思米官網(wǎng)上選取 3.3 軸承的選擇 由于軸承主要承受的只有機體中的軸，葉輪，從動輪的徑向力。所以在此本次設計我們選擇角接觸軸承7207C角接觸球軸承。 軸承的主要參數(shù)：外徑D：72mm 內(nèi)經(jīng)b：35mm 接觸角C：15度 寬B：17mm n=425r/min 預計壽命為8年 工作小時數(shù)Lh預計為12000小時 3.4軸承的選擇及校核 軸承方面，本次設計依舊在米思米官網(wǎng)來進行選擇 角接觸球軸承通常是由滾動體、內(nèi)外圈和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸上，外圈裝在軸承座上。內(nèi)圈上有滾道，當內(nèi)外圈相對旋轉時，滾動體將沿著滾道滾動。保持架的作用是把滾動體均勻地隔開。滾動體與內(nèi)外圈應該選擇具有高的表面硬度和接觸疲勞強度、良好的耐磨性和沖擊性的材料。一般用含鉻合金鋼制造。與滑動軸承相比，這種軸承具有摩擦的阻力小、起動靈敏性高、效率高、能夠同時承受徑向和軸向的力等優(yōu)點。所以選擇角接觸球軸承。綜合考慮這里我們選擇7207C的角接觸球軸承，現(xiàn)對其進行校核。 由上文分析得該軸承同時承受Fr 和Fa的作用，因此要求出當量動載荷P計算時用到的徑向系數(shù)X、軸向系數(shù)Y要根據(jù)Fa/C0值查取，而C0是軸承的徑向額定靜載荷，在軸承型號未選出前暫時不知道，所以需要試算。由《機械設計》表13-5暫取Fa/C0=0.17，則e=0.5。 因Fr=269.6N，F(xiàn)a =155.6N，則Fa/Fr≈0.57>e，由《機械設計》13-5查得X=0.44，Y=1.4。 由公式 P=X Fr +Y Fa （18） P=0.44×269.6+1.4×155.6=292.89≈338N 計算所需徑向基本額定動載荷值，由公式： （19） fp=1.2（《機械設計基礎》表10-12； ft=1（《機械設計基礎》表10-11，因工作溫度不高）； Lh是使用壽命，為12000h 所以： Cr=2905>2900 N C0r=1920 N （20） 故7207C的角接觸球軸承軸承的Fa/C0r=288/1920=0.15與原估算接近，故符合要求。 3.5選擇鍵連接的類型和尺寸 此機構中的鏈接都是一般鏈接，所以可以選用圓頭平鍵在普通平鍵之中。 安裝刀盤處鍵的選擇： 選擇鍵的時候，它的選擇是通過軸的直徑來選取的，此處的直徑是25mm，我們查機械設計表6-1可得鍵的尺寸為：寬度b=8mm，高度h=7mm取長度L=18mm。 與皮帶輪聯(lián)接的鍵的選擇； 此處軸的直徑也是25mm，查機械設計表6-1可得鍵的尺寸為?：寬度b=8mm，高度h=7mm取長度L=36mm。 3.5.1校核鍵連接的強度 鍵、軸的材料都是鋼，鍵采用靜連接，沖擊輕微。由（機械設計第七版高等教育出版社）表6-2查得許用擠壓應力[σp]=100～120 MPa,取[σp]=110MPa。 鍵1的工作長度l=L-b=18-8=10mm由公式： σp=4000Thld =4000×337007×10×25=70Mpa<110 Mpa 所以鍵1符合強度要求，故安全。 鍵2的工作長度l=L-b=36 -8 =26 mm由公式： σp=4000Thld =4000×337007×26×25=30Mpa<110 Mpa 所以鍵2也符合強度要求，故安全。 其中： T---傳遞扭矩N?m h---鍵的高度mm l---鍵的工作長度mm d---軸的直徑mm 3.5.2 軸承壽命計算 L10=(CP)ε 式中： L10—軸承載荷為P時，所具有的基本額定壽命(106轉) C—基本額定動載荷 N ε—壽命指數(shù)（對球軸承：ε=3，對滾子軸承：ε=10/3） P—當量動載荷(N) 對于轉速恒定的軸承，實際計算時候用小時表示壽命比較方便： P= （是合成載荷，和P等效），用最小軸徑代入，T已經(jīng)求得是262N.M 所以P=2000T/d L10h=10660nCPε≈30000h 4運用三維軟件進行建模 4.1整體設計建模示意圖 本次設計設備利用三維軟件來進行整體數(shù)模設計，如下圖所示 圖4.1 三維的示意圖 本次設計的是一種結構比較簡明實用，特點是價格低廉，節(jié)省空間，維修方便。結構簡單耐用易于維修。裝配體在實際安裝的過程中要注意各個零部件的配合與固定的滿足要求，裝配之前需要按照查看零件所在的位置，或者能否在運輸?shù)倪^程中出現(xiàn)劃傷。保證零部件具有合適的強度和剛度，使其具有結構簡單，降低成本，加工方便，并提高在使用時的便捷性及保證穩(wěn)定性可靠性。 測量裝置安裝與維修 1. 在充分干燥的基礎上安裝主機。 2. 檢查各系統(tǒng)是否正常工作。 3. 確保定期維護主要檢測部件如顯示器滑軌等。 4. 移動升降及平移結構保持清潔。 4.2整機性能分析 4.2.1整體框架的結構分析 本次設計用，對于與結構的合理性進行了縝密的設計，有型材搭建，從三維軟件可得知，整體質(zhì)量在，可承重范圍內(nèi)，保證了整體設計設備的穩(wěn)固性， 整體框架質(zhì)量150kg以內(nèi)，保持穩(wěn)固的質(zhì)量范圍，按照實際狀況，來說對于采用的60x60的型材來說可見非常牢固，不擔心整體設備不穩(wěn)定的情況。 4.2.2總裝配干涉檢查 在利用三維軟件完成三維設計后，進行了整體的干涉檢測，整個裝配沒有任何問題，無干涉的問題。 整體裝配符合接觸面的預設。無干涉問題。 5紅旗汽車頭枕裝配線項目管理與質(zhì)量管理 5.1項目管理內(nèi)容和流程、工作計劃橫道圖 （1）項目管理內(nèi)容 項目管理是在項目活動中運用專門的知識和方法，讓項目在目前有限的條件下，管理讓其達到預期的過程，甚至可以超越預期。項目管理在針對項目時需要制定計劃、領導、組織、控制，然后讓它達到一個明確的目的，在有限的資源下按照規(guī)定時間和規(guī)范去完成任務。 以下是紅旗汽車頭枕裝配線設計項目的項目管理工作內(nèi)容： ① 紅旗汽車頭枕裝配線項目制定項目可行性研究報告，包括大體的方案設計，成本預算等，為企業(yè)的決策層提供意見，在通過后進行投標合同的擬定。 ② 與招標方簽訂中標合同。 ③ 成立項目組，制定項目不同時期的不同完成目標，制定項目進度表。 ④ 對紅旗汽車頭枕裝配線設計進行分析和方案設計。 ⑤ 根據(jù)招標方的要求選擇滿足條件的材料、外購件以及加工方式。 ⑥ 提交外購件清單，由采購部編制外購件的采購計劃，在不同的供應商之間比較，選擇合適的廠商協(xié)商，并簽訂采購合同。 ⑦ 對項目的各個工作安排合適的技術人員，同時要做好團隊建設，最大程度的利用企業(yè)的人力資源。 ⑧ 對項目中的設備做好質(zhì)量管理和售后服務，保證產(chǎn)品符合國家標準。 制造進度計劃 1）進度計劃：工期60天。圖9工作進程。 2）所有的臨時材料、機械、設施需要放置到位，從而避免二次搬運； 3）嚴格要求，實現(xiàn)計劃，加強設備檢查以及及時調(diào)整。使用動態(tài)管理建立常規(guī)生產(chǎn)會議系統(tǒng)并實施滾動計劃，每周至少舉行一次常規(guī)工程師會議，并在最后一次例會后進行計劃在下次例會前審核并調(diào)整計劃的準備工作，需要快速處理并控制日常計劃。換句話說，項目的實際進展應解決施工延誤措施，實現(xiàn)實際情況。邀請甲方加入例會探討。檢查延遲計劃要求的原因并采取措施實現(xiàn)計劃。為了及時解決問題，與甲方，設計，質(zhì)檢等部門召開相關會議。 4）嚴格體現(xiàn)各項規(guī)章制度，按期完成。項目經(jīng)理負責項目總體責任，計劃，組織，秩序，協(xié)調(diào)，監(jiān)督等基本職能，并在項目部門選擇組織系統(tǒng)。生產(chǎn)專家組根據(jù)工作，標準和時間組成操作層并對其進行處理。 5）時間進度要求 l 開始設計時間： 定點時間 開始評審時間： 定點時間+2 周 加工完成時間： 定點時間+6 周 首次試模時間： 定點時間+8周 設備發(fā)運時間： 備注：時間進度要求以最終版技術協(xié)議為準；加工過程中有任何延誤必須馬 上和 CPAT 商量，并采取措施彌補，以保證整體進度不推遲。 圖9 項目進度計劃圖 （4）主要設備生產(chǎn)計劃 1）先對主要部位工作臺、部裝及夾具等在生產(chǎn)車間進行加工：下料—精車—刨削—銑鏜—打磨—剪板—折彎—檢驗—合格出廠。 2）配電設備：機箱加工—電氣設備安裝—設備連接—整體測試—合格出廠。 3）配電柜控制設備安裝： 控制及配電設備在控制室按圖就位—接線纜編號—將負載設備接入控制設備的相應端子—電控柜接線—線路、電氣設備檢查絕緣。 4）驗收階段 經(jīng)過調(diào)試合格后，再由顧客進行驗收后，就開始進行包裝，準備發(fā)貨了，在這期間，工程師需要撰寫操作說明書和一些必要的文件，連售后部門進行簽訂相關的文件。最后，由工程師將整個項目的所有文件進行整理、存檔。至此，一個項目結束。 5.2.質(zhì)量管理 長春楓實科技有限公司通過并采用ISO9001質(zhì)量管理體系，以下是ISO9001質(zhì)量管理體系介紹： ISO9001是國際認可的一種質(zhì)量管理體系，通過ISO9001認證的企業(yè)說明企業(yè)具有能提供滿足顧客需求并且適應法律法規(guī)要求的產(chǎn)品的能力，隨著產(chǎn)品的不斷增多和商業(yè)的國際化，通過ISO9001認證既可以保證消費方的權益，也能體現(xiàn)生產(chǎn)方的能力，可以使整個交易的可靠性提高，并且在國際上都通用。對企業(yè)來講，通過ISO9001認證既是對企業(yè)的肯定，也是對企業(yè)的鞭策，能使企業(yè)在往后的日子更加進步。 ISO9001質(zhì)量管理體系的原則： 原則一:以顧客為關注焦點 原則二:領導作用 原則三:全員參與 原則四:過程方法 原則五:持續(xù)改進 原則六:循證決策 原則七:關系管理 ISO9001質(zhì)量管理體系的作用： 1、強化品質(zhì)管理，提高企業(yè)效益。 2、增強客戶信心，擴大市場份額，在產(chǎn)品品質(zhì)競爭中永遠立于不敗之地。 3、提高全員質(zhì)量意識，改善企業(yè)文化。 4、第三方認證，提供最廣泛的認可，節(jié)省了第二方審核的精力和費用。 5、有效地避免產(chǎn)品責任。 6、獲得了國際貿(mào)易"通行證"，消除了國際貿(mào)易壁壘。 7、法律責任減免:如更容易的許可，更少的檢查以及簡化的報告要求等。 8、公眾形象及社會關系，為消費者選擇提供信心。 6紅旗汽車頭枕裝配線項目對安全、環(huán)境、能耗、社會影響分析 6.1安全方面 紅旗汽車頭枕裝配線項目采用自動控制方式進行生產(chǎn)，也可以實現(xiàn)手動控制。其翅膀件裝配工作臺和頭枕招聘工作臺都有安全光柵、手動觸碰開關以及急停按鈕等安全措施。此外，工作臺的制造材料及外購件生產(chǎn)均符合國家相關標準，沒有不安全因素。 6.2環(huán)境方面 由于使用氣動裝置，工作臺會對環(huán)境會產(chǎn)生輕微噪聲影響，對此可以在排氣口進行消聲處理，以減輕環(huán)境危害。而且在工廠環(huán)境中，工作臺噪聲影響微弱，不會對人體造成傷害。 6.3社會影響 該工作臺生產(chǎn)符合國家標準，工作臺的使用極大方便了生產(chǎn)工作的進行，加快了生產(chǎn)節(jié)奏，有利于下一環(huán)節(jié)工作，為整車產(chǎn)出節(jié)約了成本，促進了產(chǎn)品產(chǎn)出，加快了供應速度，更加便捷解決了社會需求。 6.4法律方面 紅旗汽車頭枕裝配線項目的設計與生產(chǎn)，全部在雙方合同系統(tǒng)下進行運作，工程師與企業(yè)都會遵守保密協(xié)議，生產(chǎn)也會按合同時間完成，甲方也會履行義務。 6.5工程師責任 作為紅旗汽車頭枕裝配線項目的設計者，我愿意承擔工程師責任。 并且我認為一名合格的機械工程師必須要遵守以下幾點要求： 1.不損害公眾利益，尤其是不損害公眾的環(huán)境、福利、健康和安全。 2.重視自身職業(yè)的重要性，工作中尋求與可持續(xù)發(fā)展原則相適應的解決方案。 3.正式規(guī)勸組織或用戶終止影響和可能影響公眾健康和安全的情況發(fā)生。 4.遵守法魯法規(guī)，按合同要求進行設計生產(chǎn)工作 5.應向致力于公眾的環(huán)境、福利、健康、安全和可持續(xù)發(fā)展的他人提供支持。 7紅旗汽車頭枕裝配線經(jīng)濟成本分析 7.1外購件清單 表5.1-1 外購件材料清單 項目名稱： 頭枕桿與頭枕骨架裝配工作臺 設計者 李健偉 序號 物料名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 價格 備注 1 上銀滑軌 HGW 25CA 2 R600 Z0 C 4 60 E1=E2=30 2 HGW 25CA 1 R220 Z0 C 2 50 E1=E2=20 3 HGW 25CA 2 R350 Z0 C 2 50 E1=E2=25 4 HGH 15CA 2 R700 Z0 C 4 30