本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告論文題目： 汽車(chē)后橋環(huán)焊縫焊接專(zhuān)機(jī) 學(xué) 院： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 開(kāi)題時(shí)間： 年 03 月 02 日目錄1.選題的目的及意義 ................................................................................................11.1 選題背景 .....................................................................................................11.2 研究目的和意義 ........................................................................................12.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 ........................................................................................12.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................12.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 ............................................................................................23.汽車(chē)后橋環(huán)焊焊縫焊接專(zhuān)機(jī)總體設(shè)計(jì)方案........................................................33.1 卡盤(pán)的設(shè)計(jì) .................................................................................................33.2 電機(jī)的選取 .................................................................................................34.研究?jī)?nèi)容與技術(shù)難點(diǎn) ............................................................................................44.1 主要研究?jī)?nèi)容 ..........................................................................................44.2 研究過(guò)程中解決的關(guān)鍵問(wèn)題 ..................................................................45.驗(yàn)證課題研究的實(shí)驗(yàn)條件 ....................................................................................56.進(jìn)度計(jì)劃 ................................................................................................................6參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................70汽車(chē)后橋環(huán)焊縫焊接專(zhuān)機(jī)1.選題的目的及意義1.1 選題背景隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快,越來(lái)越多的人們?yōu)榱朔奖愠鲂羞x擇配置汽車(chē)，這直接導(dǎo)致了汽車(chē)銷(xiāo)量的大幅度提高。與此同時(shí)，人們對(duì)于汽車(chē)的性能追求越來(lái)越高，使得汽車(chē)的生產(chǎn)工藝要求也越來(lái)越高。汽車(chē)后橋是汽車(chē)的重要部分之一，它不但承重和傳力，還承受巨大的動(dòng)載荷和靜載荷所形成的彎矩和扭矩，為此后橋要求有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，其質(zhì)量對(duì)整個(gè)汽車(chē)的性能起到關(guān)鍵的作用，焊接成型是當(dāng)今中國(guó)汽車(chē)后橋加工的主要工藝，所以其焊接的質(zhì)量將直接影響汽車(chē)的性能。 [1]-[3]1.2 研究目的和意義改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)的焊接技術(shù)不斷提高，在國(guó)民發(fā)展的過(guò)程中起到了重要的作用，我國(guó)逐漸成為了焊接大國(guó)但是還不是焊接強(qiáng)國(guó)。我國(guó)的焊接技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都缺乏統(tǒng)一性很不均衡，而且矛盾突出。近年來(lái)，焊接專(zhuān)機(jī)已經(jīng)在汽車(chē)工業(yè)中得到了大量的應(yīng)用，每年有近千臺(tái)焊接專(zhuān)機(jī)投入到生產(chǎn)一線(xiàn)中，除了整車(chē)安裝需要用到焊接專(zhuān)機(jī)，汽車(chē)零部件也大量應(yīng)用。對(duì)于汽車(chē)后橋的焊接，焊接專(zhuān)機(jī)不僅可以提供高質(zhì)量的焊接而且焊接速度快且廉價(jià)，可以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)絕大部分汽車(chē)企業(yè)一定規(guī)模的生產(chǎn)需求。本課題為汽車(chē)后橋環(huán)焊縫焊接專(zhuān)機(jī)設(shè)計(jì)，主要目的是設(shè)計(jì)并滿(mǎn)足焊接專(zhuān)機(jī)對(duì)后橋加工的需求 [1]~[4]。 圖 1 后橋環(huán)焊焊接圖12.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀20 世紀(jì)后期，美國(guó)首先提出了轎車(chē)車(chē)身焊裝“2mm 工程”的概念，即白車(chē)身焊后尺寸偏差小于 2mm。這一目標(biāo)的提出對(duì)整個(gè)汽車(chē)制造技術(shù)要求大大提高，即制造材料、沖壓件質(zhì)量、工藝精度、焊接工藝方法等方面都有嚴(yán)格的保證措施。[9]在歐美、日本等技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，自動(dòng)化、機(jī)器人焊接設(shè)備的應(yīng)用非常普遍，特別是在批量化、大規(guī)模和有害作業(yè)環(huán)境中使用率更高，已形成了成熟的技術(shù)、設(shè)備和與之配套并不斷升級(jí)的焊接工藝。 [10]在國(guó)外的大型企業(yè)中已經(jīng)能夠完全由自動(dòng)化焊接專(zhuān)機(jī)或焊接機(jī)器人來(lái)取代人為操作。國(guó)外焊接設(shè)備大都提供了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口，而且可控參數(shù)豐富，焊接工藝控制更加方便，國(guó)外自動(dòng)化焊接系統(tǒng)的集成水平顯著提高。1960 年代末期，美國(guó) CRC 公司首先在 MIG 過(guò)程中使用機(jī)械化焊接機(jī)。隨著科技的高速發(fā)展，由計(jì)算機(jī)控制的全方位自動(dòng)焊接機(jī)已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)很高的水平了。CRC 公司（美國(guó)） ，VIETZ 公司（德國(guó)） ，MAGNATECH 公司(美國(guó)） ，VERAWELD 公司(荷蘭） ，NOREAST 公司(英國(guó)） ，SERIMER DASA 公司(法國(guó)） ，PWT 公司(意大利）等公司生產(chǎn)的自動(dòng)化焊接機(jī)是世界領(lǐng)先的。P-500，P-600 智能焊機(jī)（CRC 公司）和雙火炬焊機(jī)（SERIMER DASA 公司）是世界上最好最先進(jìn)的焊接機(jī)。盡管不同的焊機(jī)有不同的形狀，這些產(chǎn)品無(wú)論自動(dòng)或手動(dòng)都有相同的焊接參數(shù)控制方法。另外，國(guó)外近年來(lái)焊接技術(shù)的發(fā)展工業(yè)焊接機(jī)器人、焊接新電源和激光焊接技術(shù)等發(fā)展過(guò)程的幾個(gè)例子來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)明產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的重要性。日本在 1972 年第一次國(guó)際全球石油危機(jī)之后，為了提高其汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)地位，開(kāi)始引進(jìn)、吸收美國(guó)的機(jī)器人技術(shù)，政府資助產(chǎn)學(xué)研結(jié)合大力發(fā)展本國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，政府對(duì)應(yīng)用本國(guó)機(jī)器人的制造企業(yè)給予稅收的優(yōu)惠，很快幾家技術(shù)較強(qiáng)的電子電器公司轉(zhuǎn)型成為日本的工業(yè)機(jī)器人骨干企業(yè)，如安川（電機(jī)） 、松下（電器） 、FANAV（數(shù)控）等。從 20 世紀(jì) 70 年代至 80 年代末的 15 年間，日本的工業(yè)機(jī)器人迅速發(fā)展并超過(guò)美國(guó)成為世界工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)與應(yīng)用“王國(guó)” ，2004 年已擁有 35.6 萬(wàn)臺(tái)各類(lèi)機(jī)器人，占世界總量的 42%。日本汽車(chē)產(chǎn)業(yè)也是應(yīng)用機(jī)器人最多2的行業(yè)，造就其價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。韓國(guó)于 20 世紀(jì) 80 年代末開(kāi)始大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，在政府的資助和引導(dǎo)下，由現(xiàn)代重工集團(tuán)牽頭，到 20 世紀(jì) 90 年代末用了 10 年的時(shí)間形成自己的工業(yè)機(jī)器人體系，目前韓國(guó)的汽車(chē)工業(yè)大量應(yīng)用本國(guó)的機(jī)器人，并已經(jīng)有韓國(guó)的整套汽車(chē)焊接機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)入中國(guó)。中國(guó)從 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始，國(guó)家連續(xù)投入幾億元的資金，花了近 20 年的時(shí)間，但是由于工作過(guò)于學(xué)術(shù)化，至今連一個(gè)能批量生產(chǎn)具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人的企業(yè)都沒(méi)有建立，形成巨大的反差。 [10]-[16]2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀與國(guó)外相比，從總體上看 國(guó)內(nèi)焊接生產(chǎn)的機(jī)械化、自動(dòng)化水平較低，眾多企業(yè)需要的、中國(guó)自有的、 “使用量大面廣”的焊接技術(shù)、焊接設(shè)備、焊接材料的水平甚至比尖端焊接技術(shù)更落后于國(guó)外。然而，對(duì)于汽車(chē)、造船、軌道車(chē)輛、電站鍋爐、發(fā)電設(shè)備、重型機(jī)械、工程機(jī)械、集裝箱等行業(yè)的中等以上骨干企業(yè)，在改革開(kāi)放以來(lái)的多次技術(shù)改造中，引進(jìn)了一些國(guó)外的先進(jìn)焊接設(shè)備、材料和工藝，焊接生產(chǎn)的技術(shù)水平有了很大的提高，基本上能達(dá)到接近國(guó)外同類(lèi)企業(yè)的水平，能夠生產(chǎn)出國(guó)家經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)需要的裝備和產(chǎn)品，只是先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用面、使用的數(shù)量和技術(shù)的先進(jìn)程度有別于國(guó)外的企業(yè)。但是必須看到國(guó)內(nèi)還缺少更多的具有自主品牌的先進(jìn)焊接設(shè)備、高端焊接材料和高效焊接工藝技術(shù)，目前企業(yè)使用的這些先進(jìn)焊接設(shè)備與材料大多依賴(lài)外國(guó)進(jìn)口。國(guó)內(nèi)焊接生產(chǎn)的這種表面輝煌，技術(shù)空心化的局面是一個(gè)嚴(yán)重的戰(zhàn)略軟肋。 [17]-[25]3.汽車(chē)后橋環(huán)焊焊縫焊接專(zhuān)機(jī)總體設(shè)計(jì)方案3.1 卡盤(pán)的設(shè)計(jì)氣動(dòng)卡盤(pán)的設(shè)計(jì)包括：卡盤(pán)爪、爪體、端蓋、滑柱、活塞、芯體、氣缸、法蘭盤(pán)、進(jìn)氣盤(pán)、卡盤(pán)軸的設(shè)計(jì)。氣動(dòng)卡盤(pán)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵及難點(diǎn)是滑柱的傾角、長(zhǎng)度及活塞的行程的確定。設(shè)計(jì)中全部零件均采用 AUTOCAD 三維實(shí)體，通過(guò)計(jì)算、模擬，最后確定滑柱及活塞的尺寸，由此可確定單卡盤(pán)爪行程滿(mǎn)足工作要求。3.2 電機(jī)的選取電機(jī)的選擇主要包括電機(jī)的種類(lèi)，結(jié)構(gòu)形式，額定電壓和額定功率的選擇。3根據(jù)選用原則電機(jī)應(yīng)滿(mǎn)足環(huán)境需求且可靠性能好易于維修，另外與有一定的可換性。4.研究?jī)?nèi)容與技術(shù)難點(diǎn)4.1 主要研究?jī)?nèi)容1.焊機(jī)各部分的聯(lián)接是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。2.工件安裝，卸載的可靠性及穩(wěn)定性。3.焊槍的位置和移動(dòng)。4.2 研究過(guò)程中解決的關(guān)鍵問(wèn)題1.氣動(dòng)卡盤(pán)卡緊/放松工作并按照焊接工藝要求勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，頂尖的左右移動(dòng)以便裝卸工件。焊槍上下移動(dòng)給工人留下操作空間，焊槍能左右移動(dòng)以便使焊槍對(duì)準(zhǔn)焊縫位置，氣動(dòng)卡盤(pán)帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)焊槍對(duì)環(huán)焊縫的焊接。2.焊槍不止在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，在水平方向上也要有較小的移動(dòng)，以使焊槍對(duì)準(zhǔn)待焊處，在這里使用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程精密滑珠螺桿。5.驗(yàn)證課題研究的實(shí)驗(yàn)條件1.在圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)上查閱相關(guān)資料,了解國(guó)內(nèi)外最新的前沿資訊。這是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。2.指導(dǎo)老師對(duì)本課題的指導(dǎo)。指導(dǎo)教師從業(yè)已有近 30 年，對(duì)本次的焊接專(zhuān)機(jī)的設(shè)計(jì)一定有比本人更高的見(jiàn)解。通過(guò)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)可以少走彎路，更高效的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。3.充裕的設(shè)計(jì)時(shí)間。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)以來(lái)第一次獨(dú)立完成整套機(jī)械設(shè)備的相關(guān)設(shè)計(jì)。我在很多方面一定會(huì)有各種不足之處，所以我需要 18 周的時(shí)間來(lái)完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。4.良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在設(shè)計(jì)中，相關(guān)的計(jì)算及零件選用需要一定的技術(shù)手段來(lái)檢驗(yàn)其是否最優(yōu)，所以，我需要一定的實(shí)驗(yàn)條件來(lái)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。這樣才能最終將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成至一個(gè)令人滿(mǎn)意的結(jié)果。46、進(jìn)度計(jì)劃序號(hào) 時(shí)間 工作內(nèi)容01 第四周 調(diào)研，閱資料02 第五周 查閱資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告03 第六周 外文翻譯，初步方案設(shè)計(jì)04 第七周 詳細(xì)方案設(shè)計(jì)05 第八周 詳細(xì)方案設(shè)計(jì)06 第九周 繪制總裝裝配圖07 第十周 繪制總裝裝配圖08 第十一周 繪制總裝裝配圖09 第十二周 繪制總裝裝配圖10 第十三周 繪制局部裝配圖11 第十四周 繪制局部裝配圖12 第十五周 繪制零件圖13 第十六周 撰寫(xiě)論文，修改圖紙14 第十七周 修改論文，準(zhǔn)備答辯15 第十八周 答辯5參考文獻(xiàn)[1]張兆剛，趙艷華．礦用汽車(chē)后橋殼斷裂焊接工藝探討與實(shí)踐[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，10(3):26.[2]肖智清．機(jī)械制造基礎(chǔ)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.[3]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)主編．焊接手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.[4]林尚揚(yáng)．我國(guó)焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與焊接技術(shù)的發(fā)展[J].船舶工程，2005,11(1):2～6.[5]吳勇．國(guó)內(nèi)電焊機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展思考[J]埃森焊接與切割展覽會(huì)專(zhuān)刊,2002,5(2):5～7.[6]唐伯鋼．展望 21 世紀(jì)我國(guó)焊接技術(shù)和焊接產(chǎn)業(yè)[J]埃森焊接與切割展覽會(huì)專(zhuān)刊，2002,5(3):2～4.6[7]Panzeri C. New automatic manufacturing systems for the production of medium-large sezed components.[J] Ansaldo Industria. Milan: spa, 1993.85～90.[8]何瑞芳，陳裕川．焊接工作者信息手冊(cè)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.60～63.[9] EriChS"hmitt.展望未來(lái)全球經(jīng)濟(jì)中汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展.[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社 ,2000.[10] Column.Booms in china [J]Welding Review published by ESAB, 2001, 5(4):2～3.[11]孟廣哲．國(guó)內(nèi)外焊接技術(shù)發(fā)展情況和對(duì)今后焊接技術(shù)發(fā)展的設(shè)想[J]第一界全國(guó)焊接會(huì)議論文集．北京：中 國(guó)工業(yè)出版社，1964.56～60[12] Submerged-arc welding of large-diameter piper with digital arc control[J]Welding and Cutting, 2001, 8(6):16～ 23[13]Olympiade. der Schweβ technik[J] Schweiβ en und Schmeiden, 2001,8(3):17～64[14]宋天虎．我國(guó)焊接技術(shù)的現(xiàn)狀及今后的發(fā)展[J]機(jī)械工業(yè)出版社，1992,57～59.[15]張洪波．新世紀(jì)展望中國(guó)電焊機(jī)行業(yè)[J]現(xiàn)代焊接，2001,11(3):6～8.[16]李建國(guó)．我國(guó)電焊機(jī)市場(chǎng)淺析[J]電焊機(jī)，1999,9(6):1～4.[17]Peter J. Hewitt Strategies for Risk Assessrr Lnt and Control in Welding Challenges for Developing Countries[J]2001, 45(4): 295～298.[18]李建國(guó)，華大龍，朱旗．我國(guó)焊接設(shè)備的現(xiàn)狀及 90 年代發(fā)展方向 [J]焊接學(xué)會(huì)三十周年紀(jì)念文集．北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，1992.55～58.[19]劉順洪，胡乾午，李志遠(yuǎn). 汽車(chē)后橋環(huán)焊縫自動(dòng)超聲波探傷系統(tǒng) [J].華中理工大學(xué)校報(bào)，2000，28（5）：30～33.[20]李亞江，王娟等．特種材料焊接技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2002.[21]李偉吾．汽車(chē)后橋焊接工藝[J].焊接，2009，04（12）：46～47.[22]陸明志．汽車(chē)后橋焊接工藝及應(yīng)用[J].焊接，2007，03（04）：39～40.[23]周淑玲，朱蘭.汽車(chē)后橋焊接工藝及設(shè)備[J].焊接，2011，01（11）：35～37.[24]王喜亮．汽車(chē)后橋焊接生產(chǎn)工藝[J].電焊機(jī)，2010，36（6）：63～66[25]樊宇峰．重車(chē)后橋焊接生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)[J].電焊機(jī)，2011，40（05）：110～115指 導(dǎo) 教 師 意 見(jiàn)7指導(dǎo)教師簽字：年 月 日