汽车轮毂螺栓自动压入设备的开发

发布时间：2017-10-25 04:26

  本文关键词：汽车轮毂螺栓自动压入设备的开发

  更多相关文章： 轮毂螺栓 伺服压装 数值模拟 虚拟装配

【摘要】：随着我国不断扩大的汽车需求量与生产量,对汽车的基础装配技术提出了越来越高的要求;轮毂螺栓作为汽车上非常重要的连接零件,主要作用是将车轮总成连接在车桥上,而车轮承受着车辆的垂直载荷、横向力、驱动制动扭矩及在行驶中所产生的各种应力,其装配质量的缺陷导致其螺栓副的失效将导致很严重的后果,不但会造成重大的财产损失,还会导致人员伤亡的惨剧。本论文结合生产实践,以轮毂螺栓和法兰盘轮毂为研究对象,旨在开发出高效率、高质量的自动轮毂螺栓压装设备,并将该设备用于汽车前轴装配线之中,在降低工人劳动强度的同时,提高装配精度和生产效率。首先,在分析了课题研究的背景及意义后,根据装配需求和工件特点进行分析研究,确定设备的基本参数和实现方式,并在此基础上根据各个需求点开发相关的结构。考虑到其装配工艺为滚花过盈配合连接,其压装过程中力变化较为复杂,故本文对压入力进行了详细的分析,首先以近似为圆柱过盈配合的方法用解析法对最大压入力进行理论计算并配合ABAQUS进行数值模拟仿真结果作参考;然后,结合HYPERMESH及ABAQUS软件对真实滚花齿形的螺栓压入法兰盘轮毂过程进行数值模拟仿真,算出最大压入力,并根据设备制造出后的实际试验结果对之前的仿真结果进行验证。然后,根据最大压入力计算的结果,确定设备所需压入力选择合适的伺服电动缸,并结合虚拟制造技术,在CATIA软件的虚拟装配环境中完成压装设备的结构设计,在开发过程中,分各工序需求开发各部分的结构,在分工序需求开发的过程中,同时考虑设备的整体性、操作便利性、结构合理性等,不断完善和细化,最后,生成工程图,进行设备的加工、装配。论文的最后,基于DELMIA软件与CATIA的无缝对接,从虚拟流程仿真的角度,实现在虚拟环境下,对工件的压装过程进行模拟仿真并验证其制造过程,并以此结果输出为技术资料,作为电气工程师对接材料及需方现场工艺培训资料。最后开发出来的设备已投入生产使用,运行稳定,不仅效率更高,操作更方便,压装质量也得到很好的保证。
【关键词】：轮毂螺栓 伺服压装 数值模拟 虚拟装配
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U468.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 课题研究的背景、目的和意义10-15
• 1.2.1 选题背景10-14
• 1.2.2 目的和意义14-15
• 1.3 课题来源及主要研究内容15-16
• 第二章 需求分析和方案初步设计16-21
• 2.1 设备需求16-17
• 2.2 设计原则17-18
• 2.3 方案初步设计18-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 压入力分析21-37
• 3.1 轮毂螺栓和法兰盘轮毂分析21-23
• 3.2 压装设备所需压入力分析23-36
• 3.2.1 圆柱过盈配合的理论计算24-26
• 3.2.2 圆柱过盈配合数值模拟26-30
• 3.2.3 滚花过盈连接数值模拟30-35
• 3.2.4 滚花过盈连接数值模拟结果的试验验证35-36
• 3.3 本章小结36-37
• 第四章 汽车轮毂螺栓自动压入设备的结构设计37-69
• 4.1 基于CATIA的零件设计与虚拟装配技术简介37
• 4.2 压力动力源的确定及压头总成的结构设计37-44
• 4.2.1 压装方式的确定37-38
• 4.2.2 伺服电动缸的选型38-40
• 4.2.3 压头总成结构设计40-43
• 4.2.4 工程图模块的应用43-44
• 4.3 机架结构设计44-47
• 4.3.1 C型架结构设计44-45
• 4.3.2 机架的强度校核45-47
• 4.4 工件定位平台的结构设计47-58
• 4.4.1 治具概述47-48
• 4.4.2 治具的结构设计48-58
• 4.5 自动上料方式结构设计58-63
• 4.5.1 输送方式分析58-59
• 4.5.2 自动上料机构结构设计59-63
• 4.6 人机工程分析63-66
• 4.6.1 建立虚拟人体模型63-64
• 4.6.2 基于工作台的操作评估分析64-66
• 4.7 压装设备总体结构66-68
• 4.8 本章小结68-69
• 第五章 运动仿真分析69-81
• 5.1 DELMIA简介69-70
• 5.2 基于DELMIA的运动仿真分析70-80
• 5.2.1 模拟行为的创建70-74
• 5.2.2 创建压机动作逻辑关系74-77
• 5.2.3 运动过程模拟77-80
• 5.3 本章小结80-81
• 总结与展望81-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果87-88
• 致谢88-89
• 附件89

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本文编号：1092087