本文關(guān)鍵詞：汽車輪轂螺栓自動壓入設(shè)備的開發(fā)

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【摘要】：隨著我國不斷擴大的汽車需求量與生產(chǎn)量,對汽車的基礎(chǔ)裝配技術(shù)提出了越來越高的要求;輪轂螺栓作為汽車上非常重要的連接零件,主要作用是將車輪總成連接在車橋上,而車輪承受著車輛的垂直載荷、橫向力、驅(qū)動制動扭矩及在行駛中所產(chǎn)生的各種應(yīng)力,其裝配質(zhì)量的缺陷導(dǎo)致其螺栓副的失效將導(dǎo)致很嚴重的后果,不但會造成重大的財產(chǎn)損失,還會導(dǎo)致人員傷亡的慘劇。本論文結(jié)合生產(chǎn)實踐,以輪轂螺栓和法蘭盤輪轂為研究對象,旨在開發(fā)出高效率、高質(zhì)量的自動輪轂螺栓壓裝設(shè)備,并將該設(shè)備用于汽車前軸裝配線之中,在降低工人勞動強度的同時,提高裝配精度和生產(chǎn)效率。首先,在分析了課題研究的背景及意義后,根據(jù)裝配需求和工件特點進行分析研究,確定設(shè)備的基本參數(shù)和實現(xiàn)方式,并在此基礎(chǔ)上根據(jù)各個需求點開發(fā)相關(guān)的結(jié)構(gòu)�？紤]到其裝配工藝為滾花過盈配合連接,其壓裝過程中力變化較為復(fù)雜,故本文對壓入力進行了詳細的分析,首先以近似為圓柱過盈配合的方法用解析法對最大壓入力進行理論計算并配合ABAQUS進行數(shù)值模擬仿真結(jié)果作參考;然后,結(jié)合HYPERMESH及ABAQUS軟件對真實滾花齒形的螺栓壓入法蘭盤輪轂過程進行數(shù)值模擬仿真,算出最大壓入力,并根據(jù)設(shè)備制造出后的實際試驗結(jié)果對之前的仿真結(jié)果進行驗證。然后,根據(jù)最大壓入力計算的結(jié)果,確定設(shè)備所需壓入力選擇合適的伺服電動缸,并結(jié)合虛擬制造技術(shù),在CATIA軟件的虛擬裝配環(huán)境中完成壓裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計,在開發(fā)過程中,分各工序需求開發(fā)各部分的結(jié)構(gòu),在分工序需求開發(fā)的過程中,同時考慮設(shè)備的整體性、操作便利性、結(jié)構(gòu)合理性等,不斷完善和細化,最后,生成工程圖,進行設(shè)備的加工、裝配。論文的最后,基于DELMIA軟件與CATIA的無縫對接,從虛擬流程仿真的角度,實現(xiàn)在虛擬環(huán)境下,對工件的壓裝過程進行模擬仿真并驗證其制造過程,并以此結(jié)果輸出為技術(shù)資料,作為電氣工程師對接材料及需方現(xiàn)場工藝培訓(xùn)資料。最后開發(fā)出來的設(shè)備已投入生產(chǎn)使用,運行穩(wěn)定,不僅效率更高,操作更方便,壓裝質(zhì)量也得到很好的保證。
【關(guān)鍵詞】：輪轂螺栓 伺服壓裝 數(shù)值模擬 虛擬裝配
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U468.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 課題研究的背景、目的和意義10-15
• 1.2.1 選題背景10-14
• 1.2.2 目的和意義14-15
• 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容15-16
• 第二章 需求分析和方案初步設(shè)計16-21
• 2.1 設(shè)備需求16-17
• 2.2 設(shè)計原則17-18
• 2.3 方案初步設(shè)計18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 壓入力分析21-37
• 3.1 輪轂螺栓和法蘭盤輪轂分析21-23
• 3.2 壓裝設(shè)備所需壓入力分析23-36
• 3.2.1 圓柱過盈配合的理論計算24-26
• 3.2.2 圓柱過盈配合數(shù)值模擬26-30
• 3.2.3 滾花過盈連接數(shù)值模擬30-35
• 3.2.4 滾花過盈連接數(shù)值模擬結(jié)果的試驗驗證35-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第四章 汽車輪轂螺栓自動壓入設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計37-69
• 4.1 基于CATIA的零件設(shè)計與虛擬裝配技術(shù)簡介37
• 4.2 壓力動力源的確定及壓頭總成的結(jié)構(gòu)設(shè)計37-44
• 4.2.1 壓裝方式的確定37-38
• 4.2.2 伺服電動缸的選型38-40
• 4.2.3 壓頭總成結(jié)構(gòu)設(shè)計40-43
• 4.2.4 工程圖模塊的應(yīng)用43-44
• 4.3 機架結(jié)構(gòu)設(shè)計44-47
• 4.3.1 C型架結(jié)構(gòu)設(shè)計44-45
• 4.3.2 機架的強度校核45-47
• 4.4 工件定位平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計47-58
• 4.4.1 治具概述47-48
• 4.4.2 治具的結(jié)構(gòu)設(shè)計48-58
• 4.5 自動上料方式結(jié)構(gòu)設(shè)計58-63
• 4.5.1 輸送方式分析58-59
• 4.5.2 自動上料機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計59-63
• 4.6 人機工程分析63-66
• 4.6.1 建立虛擬人體模型63-64
• 4.6.2 基于工作臺的操作評估分析64-66
• 4.7 壓裝設(shè)備總體結(jié)構(gòu)66-68
• 4.8 本章小結(jié)68-69
• 第五章 運動仿真分析69-81
• 5.1 DELMIA簡介69-70
• 5.2 基于DELMIA的運動仿真分析70-80
• 5.2.1 模擬行為的創(chuàng)建70-74
• 5.2.2 創(chuàng)建壓機動作邏輯關(guān)系74-77
• 5.2.3 運動過程模擬77-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 總結(jié)與展望81-83
• 參考文獻83-87
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果87-88
• 致謝88-89
• 附件89

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本文編號：1092087