基于轨道的热成形高温换模机械手的研究与设计

发布时间：2020-04-06 13:21

【摘要】：随着我国航空工业的快速发展,钛合金的用量逐年增加,钛合金件需要在400~800℃高温下进行热成形。目前国内航空制造企业在一批钛合金件加工完之后,不能及时更换高温模具,而是要等待高温模具自然在空气中冷却至常温,再进行人工方式换模。等待的过程需要耗费的时间大约为24个小时,但是加工这一批次零件的时间只需要大约0.5个小时,进而加工的热成形机只有大约15%的使用率。热成形机的购买成本过于昂贵,不利于控制生产成本。为了保证高效的生产效率和较低的生产成本,所以国内航空制造企业迫切需要一种自动化程度高且稳定性优异的高温换模机械手。根据航空企业的要求,本文设计了用于热成形高温换模的自动化高且安全可靠的换模机械手。本文主要研究了高温换模机械手的机械设计部分,机械部分主要由升降系统、伸缩系统、夹持系统及地面行驶系统组成,其中升降系统由升降模具系统和升降台系统组成。同时对相应系统的关键执行零件进行了详细设计与选型,实现了对高温模具的安全可靠的更换。利用CATIA建立了机械手的各个系统的三维数模,并且给出了机械手的总体装配模型;利用ANSYS Workbench对机械手的关键零件-升降模具系统中的升降机构进行了热-结构耦合分析,对不同厚度的隔热材料进行了热分析,为不同位置的电机和机械手前端的模具隔热罩选择相应厚度的隔热材料;使用DELMIA进行三维动态仿真,分析机械手的各部件的运动路径以及空间协调,验证设计的合理性。
【图文】：

图 1.1 热成形机加工完同批次的最后一件产品时，开始计算时时间下。因为在这段加工设备没有工作的时间于低下，使产品成本上升了。由于快速换模减开关时间，这样能够减少产品生产周期，进而的工作效率[2]。由于减少了换模周期，进而设时或提前交货，不用压货，减少了资金成本。，日本研制了快速换模技术，其技术最先应用于在更换模具上，，使汽车制造转换生产产品由中，因为更换模具消耗的时间过于多，所以注的使用，解决了这一问题，大大提高了换模效机床集团的科研人员自主研制出一套快速换模夹紧装置、模具顶起夹紧管路，同时针对大型

图 1.2 机械手的坐标形式械手研究状况研究现状纪 40 年代初[16]，西方国家开始研究工业机器手。工业机械手将机电液一体化中的众多技术融合在一起，当然如此复杂的机械系决[17]。机械手初次使用在原子能方面，由于原子能的辐射危险系保证安全。随着科技的不断进步，机械手结合众多的新技术成果越多。由于对机器手的分类尚没有明确的标准，欧美学术界大致[18]:机械手没有控制系统，主要是由人为控制执行动作，即开环式机械手安装了控制系统，能完成一小部分人为行为，但是缺点是能精确地将运动信息反馈给机械手。机械手已经可以被称作机器人，许多需要人工完成的工作被其替
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V260.6

【参考文献】

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本文编号：2616565