轿车铝轮毂数控立车专用夹具的设计

发布时间：2017-07-28 16:26

  本文关键词：轿车铝轮毂数控立车专用夹具的设计

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【摘要】：本文源于中信戴卡股份有限公司一号生产线存在的关键问题:数控立车夹具的精度稳定性较差、毛坯浇口与夹具干涉、保养周期短、备件损耗大、夹具备件更换确认精度时间长、夹具检修用时长、检修周期过短、机床异常撞车难恢复等。针对上述问题,本文的主要研究内容如下:首先,通过对实际生产中原夹具存在的问题进行深入剖析,并结合原夹具的结构造型设计,找出原夹具设计上的主要问题,即径向定位精度差和夹具与毛坯浇口干涉。其次,针对原夹具径向定位设计上的问题,本文从夹具机械优化设计方面对原夹具的径向定位方式进行优化设计。通过对比,摒弃了原夹具的连杆传动机构,采用斜楔传动机构模型,根据此模型设计出一组新传动构件,并借助三维制图软件衍生出新的径向定位结构模型。且针对不同型号的夹盘和不同尺寸的轮毂,对夹具中的某些定位组件进行了一定的柔性化设计。然后,通过ANSYS Workbench软件对新夹具进行静力学分析和模态分析,验证设计的合理性和安全性,找出新夹具结构的最大应力处、位移等最薄弱的地方,并对结构进行优化。此外,针对夹具与毛坯浇口干涉的问题,改进毛坯去浇口工艺,在现有钻床基础上,设计一种新式去浇口阶梯钻,并能满足目前生产线所有产品的去浇口需求。最后,本文对新夹具实际使用情况的数据进行采集,并与原夹具的使用情况数据进行对比,发现新夹具的成本更低,保养检修时间更短,显著提高了铝轮毂的成品率,而且完全可以满足自动化生产,总体使用情况良好。
【关键词】：铝轮毂 数控立车 阶梯钻 专用夹具 有限元仿真
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U468.2;TG75
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-15
• 1.1.1 夹具使用现状11-12
• 1.1.2 原夹具问题分析12-15
• 1.2 数控车床夹具的发展现状15-17
• 1.2.1 夹具设计15-16
• 1.2.2 夹具有限元分析16
• 1.2.3 阶梯钻头设计16-17
• 1.3 本文的主要研究内容17-19
• 第2章 夹具的径向定位设计19-35
• 2.1 引言19
• 2.2 轮毂的定位原则19-21
• 2.3 夹具的径向定位设计21-29
• 2.3.1 原夹具径向定位方式21-23
• 2.3.2 新夹具径向定位方案23-24
• 2.3.3 传动机构的选择24-25
• 2.3.4 斜楔机构的设计25-27
• 2.3.5 伸缩爪和压缩头的设计27-28
• 2.3.6 径向块和压爪的设计28-29
• 2.4 夹具的柔性化设计29-31
• 2.4.1 拉动板的设计29-30
• 2.4.2 径向块的设计30-31
• 2.5 径向定位结构的确定31-33
• 2.6 本章小结33-35
• 第3章 夹具的静力学分析和模态分析35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 夹具结构的静力学分析35-41
• 3.2.1 ANSYS Workbench有限元软件分析35-36
• 3.2.2 几何模型的建立36
• 3.2.3 仿真前处理36-37
• 3.2.4 模型的加载与约束37-38
• 3.2.5 夹具仿真结果的评价指标38-39
• 3.2.6 本文仿真结果的分析39-41
• 3.3 夹具结构的模态分析41-43
• 3.3.1 前处理41
• 3.3.2 夹具仿真结果的分析41-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第4章 毛坯去浇口改进方案45-56
• 4.1 引言45
• 4.2 去浇口方案设计45-47
• 4.3 毛坯去浇口阶梯钻设计47-55
• 4.3.1 获取阶梯钻设计数据47-49
• 4.3.2 钻头易坏处分析49-50
• 4.3.3 钻头设计参数50-52
• 4.3.4 钻头受力分析52-53
• 4.3.5 钻头设计成果53-55
• 4.3.6 效果论证55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 夹具改进前后效益分析56-63
• 5.1 引言56
• 5.2 夹具改进效果反馈56-58
• 5.2.1 精度稳定性提高56
• 5.2.2 保养和检修周期延长56-57
• 5.2.3 备件寿命提高57
• 5.2.4 改进后成品率提高57-58
• 5.3 夹具改进前后效益对比58-62
• 5.3.1 总成本58-59
• 5.3.2 经济效益分析59-62
• 5.3.3 社会效益分析62
• 5.4 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-67
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果67-68
• 致谢68-69
• 作者简介69

【参考文献】

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本文编号：584969