汽车喷油泵柱塞芯自动送料系统设计与实验研究

发布时间：2017-07-06 16:14

  本文关键词：汽车喷油泵柱塞芯自动送料系统设计与实验研究

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【摘要】：随着工业4.0以及中国制造2025概念的提出,实现自动化生产在中国的许多企业里都已经势在必行。机床自动上下料作为自动化生产线中一个不可或缺的部分在中国的制造业中变的越来越重要。本课题设计了一种汽车喷油泵柱塞芯磨床自动上料系统,采用振动传输来对柱塞芯进行存储,排列和传输,以及通过传感器检测和气动装置来对柱塞芯进行定向,使柱塞芯能够按照磨床夹取机械手的要求,稳定、准确和有序的进入磨床进行磨削加工。该系统具有柔性好、送料速度快等优点,能够满足企业的生产要求。本课题的研究内容主要包括以下几个方面：1、论述了汽车喷油泵柱塞芯磨床自动上料系统的的总体方案设计。采用振动料斗、传感器检测和气动装置这一新型的复合式振动传输上料系统来对柱塞芯进行存储、排列和定向,并且在此基础上进行具体的机械结构的设计；在选定了具体的传感器和分析了气动装置动作的基础上进行了柱塞芯自动上料装置的控制系统设计。采用欧姆龙CPlE型PLC作为控制核心,对传感器检测到的柱塞芯正反方向信号进行判断,从而控制气动装置对柱塞芯进行剔除或者下压动作以完成柱塞芯的定向工作。2、对圆盘料斗里的柱塞芯进行了力学建模,计算出柱塞芯对阻挡气缸模块的合力,并且运用Solidworks/Simulation对阻挡气缸模块进行了建模仿真,对其进行了应力分析与疲劳分析；推导计算磁钢的吸力公式,计算出磁钢对柱塞芯的吸力从而检验磁钢选择的合理性。3、对振动传输的耐磨性保护材料相关理论进行了初步的探索,针对本文的装置进行了合适耐磨性材料的选择,并且运用ANSYS对其耐磨性进行了仿真计算,从而验证了耐磨材料的耐磨性能。4、装配调试了柱塞芯自动上料系统,将该系统调试到最理想的状态并且运用于工厂生产。通过理论研究与工厂实际应用,表明本课题所研究的汽车喷油泵柱塞芯磨床自动上料系统,能够稳定、准确以及快速的完成磨床自动上料的功能,目前已经稳定的用于无锡威孚油泵油嘴公司的实际生产,满足了该企业的实际生产要求,具有较高的实用价值。
【关键词】：柱塞芯 自动化上料 复合式振动传输 建模与仿真 耐磨材料
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.136.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 喷油泵柱塞芯的简介10-11
• 1.3 课题研究的意义11-12
• 1.4 国内外自动上料的发展现状12-15
• 1.4.1 国外发展现状12-13
• 1.4.2 国内发展现状13-15
• 1.5 课题研的究内容15
• 1.6 本章小结15-16
• 第二章 柱塞芯自动上料系统总体方案设计16-25
• 2.1 技术要求16-17
• 2.2 总体方案设计17-23
• 2.2.1 柱塞芯的传输与排列装置17-19
• 2.2.2 柱塞芯的定向装置19-22
• 2.2.3 柱塞芯自动上料系统的总体结构设计22-23
• 2.3 气压传动系统总体设计23-24
• 2.3.1 气压传动系统的基本组成23
• 2.3.2 柱塞芯自动上料系统气动系统总体设计23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 柱塞芯自动上料系统机械结构设计与研究25-34
• 3.1 前置料仓的设计25-26
• 3.2 圆盘料斗的机械结构设计26-30
• 3.2.1 圆盘料斗的基本尺寸参数计算26-29
• 3.2.2 圆盘料斗出料口结构设计29-30
• 3.3 气动装置的机械结构设计30-32
• 3.4 直线传输装置的设计32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第四章 柱塞芯自动上料系统关键零件计算和耐磨材料研究34-53
• 4.1 柱塞芯的力学模型34-38
• 4.1.1 无阻挡时的柱塞芯静态模型34-35
• 4.1.2 有阻挡时的柱塞芯的力学模型35-37
• 4.1.3 柱塞芯合力计算公式参数的确定37-38
• 4.2 阻挡气缸执行件设计与分析38-41
• 4.3 定位磁钢的设计与分析41-46
• 4.3.1 磁钢的简介与选型41-42
• 4.3.2 圆盘料斗上层轨道出料口柱塞芯力学建模42-43
• 4.3.3 磁钢吸引力的推导与计算43-46
• 4.4 柱塞芯自动上料系统的耐磨材料选择46-52
• 4.4.1 磨损的概述46
• 4.4.2 磨损的主要类型分析46-47
• 4.4.3 柱塞芯与耐磨材料磨损形式的分析与磨损量的计算47-48
• 4.4.4 耐磨材料的选型48-50
• 4.4.5 耐磨材料的耐磨性仿真50-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 控制系统设计与研究53-62
• 5.1 控制系统的总体设计53-54
• 5.2 控制系统硬件设计54-58
• 5.2.1 PLC选型54-55
• 5.2.2 电控装置元器件的选型55-58
• 5.3 控制系统软件设计58-61
• 5.3.1 PLC的工作原理58-59
• 5.3.2 编程软件59
• 5.3.3 程序设计59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 柱塞芯自动送料系统的搭建与实验及改进研究62-71
• 6.1 系统装置的调试运行62-64
• 6.1.1 机械结构的安装与调试62
• 6.1.2 气压系统的调试62-63
• 6.1.3 控制系统的调试63-64
• 6.1.4 上料系统在工厂运行的现状64
• 6.2 实验部分64-68
• 6.2.1 摩擦系数的测定64-65
• 6.2.2 柱塞芯自动上料系统供料速率测试实验65-66
• 6.2.3 圆盘料斗振幅的测定66-68
• 6.3 柱塞芯自动上料系统的改进设计68-70
• 6.4 本章小结70-71
• 第七章 总结与展望71-73
• 7.1 总结71
• 7.2 展望71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-75

【参考文献】

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本文编号：526905