汽车半轴校直工艺及其设备的研发

发布时间：2022-10-04 20:03

　　汽车半轴也称为驱动轴,主要是将驱动轮与差速器连接起来,用于二者之间传递扭矩,其精度和稳定性在汽车应用中意义重大。但是,汽车半轴在生产加工以及后续各种处理的过程中,不可避免地会产生弯曲变形,影响产品的质量,降低使用寿命,并且在某些特定的场合十分危险,为了避免废品数量的增加和造成材料和加工成本的浪费,对汽车半轴零件进行相应的校直处理是必不可少的一道工序。本文在现有的研究基础上,结合弹塑性力学的理论知识,着重分析了汽车半轴校直工艺中两个最关键的问题,压点支点的组合以及校直行程的计算。首先阐述了压点支点组合的理论依据,并对于压点支点的距离如何设置做了相应的仿真,在SolidWorks的simulink模块中建立了仿真系统;对于校直行程的计算,介绍了弹塑性理论、有限元仿真、相关经验公式以及专家数据库的行程计算方法,以现有的方法为基础,并根据实际的调试情况,设计了递增行程控制的校直行程计算方法。在此基础上,通过对工件不同的弯曲类型给出了相应的校直工艺。其次,对于控制系统的软、硬件模块进行了相关的研究,系统采用DSP作为控制核心,设计各个模块的外围电路,包括电源模块、伺服电机控制模块、通用输入输出模... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及目的意义
    1.2 校直机国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 校直机的发展趋势
    1.3 校直机行业的市场与效益分析
        1.3.1 市场需求分析
        1.3.2 效益分析
    1.4 本课题来源与主要研究内容
第二章 校直工艺理论基础及其研究
    2.1 工件材料的弹塑性性质
    2.2 校直过程中汽车半轴的弯曲变形分析
    2.3 关于压点支点组合的相关研究
        2.3.1 压点支点选择的理论依据
        2.3.2 压点支点组合的仿真分析
    2.4 汽车半轴校直设备压点和支点的组合
    2.5 校直行程的计算方法分析
        2.5.1 校直行程计算理论基础
        2.5.2 弹塑性理论的行程计算方法
        2.5.3 有限元仿真的校直行程计算方法
        2.5.4 相关经验计算公式的校直行程计算方法
        2.5.5 专家数据库的校直行程计算方法
    2.6 基于递增行程控制的校直行程计算方法
    2.7 本章小结
第三章 汽车半轴弯曲类型的工艺分析与校直系统方案设计
    3.1 汽车半轴的弯曲类型与反弯校直原理
    3.2 三种弯曲类型的校直工艺分析
        3.2.1 单弓形零件的校直工艺分析
        3.2.2 “S”形和麻花形零件的校直工艺分析
    3.3 校直系统介绍及方案设计
        3.3.1 校直系统的构成和控制对象
        3.3.2 控制系统的硬件结构
        3.3.3 控制系统总体方案设计
    3.4 本章小结
第四章 汽车半轴校直设备控制系统硬件设计
    4.1 数字信号处理器(DSP)简介
    4.2 控制系统硬件电路模块设计
        4.2.1 电源模块
        4.2.2 伺服电机控制模块
        4.2.3 通用输入输出模块
        4.2.4 通信模块
        4.2.5 数据采集模块
    4.3 控制系统抗干扰设计
    4.4 本章小结
第五章 校直设备控制系统软件设计
    5.1 校直机控制系统软件开发概述
        5.1.1 TMS320F28377D软件开发流程
        5.1.2 控制系统开发环境介绍
    5.2 软件功能要求
        5.2.1 控制功能需求分析
        5.2.2 操作功能需求分析
    5.3 软件总体运行流程
    5.4 触摸屏组态软件设计
        5.4.1 主界面模块
        5.4.2 参数设置界面模块
    5.5 控制系统软件子程序设计
        5.5.1 初始化程序
        5.5.2 通信模块
        5.5.3 伺服电机控制模块
        5.5.4 弯曲跳动值检测与处理模块
    5.6 本章小结
第六章 校直工艺实验与误差分析
    6.1 校直行程与变形实验分析
    6.2 校直系统误差分析
        6.2.1 误差分析的意义
        6.2.2 校直系统误差的来源
        6.2.3 减小误差的措施
第七章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]伺服电机控制技术的应用与发展[J]. 王高理.  轻工科技. 2019(02)
[2]全自动棒料校直机的工艺系统[J]. 潘玉晶,陈柏金,芦光荣.  锻压技术. 2017(08)
[3]基于Modbus协议的STM32与触摸屏通讯的实现[J]. 林填达,张泉宏,曾敏,胡小芳.  自动化与仪表. 2015(08)
[4]面向RS-485控制网络的Modbus协议扩展及应用[J]. 胡文翔,蔡政,郭伟玮,吴银锋.  自动化仪表. 2013(04)
[5]基于Modbus协议的单片机与触摸屏通讯系统设计[J]. 张桓,赵树忠.  河北理工大学学报(自然科学版). 2010(04)
[6]自动校直机的应用与发展[J]. 庄树明,王惊鸿,袁德志,王宁军,黄斌.  工程与试验. 2009(01)
[7]轴类零件自动校直技术现状及发展趋势[J]. 翟华.  重型机械. 2007(04)
[8]压力校直工艺理论研究的现状与展望[J]. 李骏,邹慧君,熊国良.  机械设计与研究. 2004(04)
[9]YH40型自动精密液压校直机中的人机界面设计[J]. 鲍珊,韩春明,肖峰.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2003(03)
[10]校直工艺的现状调查[J]. 谭伟.  渝州大学学报(自然科学版). 1997(01)

博士论文
[1]电梯导轨弯曲变形校直理论模型、仿真与实验研究[D]. 周磊.浙江大学 2010
[2]轴类零件校直工艺理论研究[D]. 翟华.合肥工业大学 2003

硕士论文
[1]智能化轴类校直系统的工艺决策研究[D]. 杜宗顺.重庆理工大学 2018
[2]轴承形廓质量检测方法的研究[D]. 胡思杰.合肥工业大学 2017
[3]轴类自动校直机控制系统研究[D]. 刘子涛.重庆理工大学 2013
[4]3000吨自动矫直液压机液压系统设计[D]. 张雅楠.重庆大学 2010
[5]全自动液压校直机的研究[D]. 李繁荣.哈尔滨工程大学 2002



本文编号：3685673