汽车发动机缸体堵片压装机的设计及优化
汽车发动机缸体堵片压装机是发动机装配线的重要组成部分,为了保证发动机装配的稳定性和连续性,需要各个环节都要具有较高的可靠性和灵敏性.目前国内缸体堵片压装机的结构设计,仍然是依靠传统材料力学简化计算和经验设计相结合的方法;实践生产证明这种设计方法具有一定的可靠性,但存在着一些弊端,如结构设计周期长,材料用量大,成本高,效益低.通常设计出的压装机十分笨重,导致成本增加,企业效益下降.本文针对这些问题,展开对汽车发动机缸体堵片压装机的设计及优化.发动机缸体堵片压装机大致由四部分组成:堵片上料装置、定位夹紧装置、涂胶装置、堵片压入装置.堵片上料装置是将堵片按照一定的方向单批输出,然后再分两批分别送到隔料器的装置;定位装置是将待压装的缸体定位并夹紧的机构;涂胶装置将密封胶均匀、适量地涂在工艺孔内,保证压装后的密封性;堵片压入装置基于过盈配合将堵片压入缸体的工艺孔中,完成缸体的压装.本课题重点研究发动机缸体堵片压装机的结构设计及优化.研究内容包括:基于CAD和PRO/E 5.0软件的压装机总体方案设计,堵片上料装置的设计,定位夹紧装置的设计,涂胶装置和堵片压入装置的设计,并通过三维建模装配,对设备进行运动仿真,可以直观的对设备进行可视化检测,运动仿真结果表明压装机的设计不会产生干涉现象.利用ANSYS 12.0软件对压装机关键零部件的静力学分析可以得到零件的应力和变形分布情况,结果表明,压头、压杆、压装箱体和滑台箱体的设计强度满足压装机在工况下的最大受力要求,模态分析得出的结果能够有效避免压装机在工作中发生共振现象,减小设备的噪音,为轻量优化设计提供有力的技术支持.利用力学性能分析的结果对受力较小的零部件进行轻量化设计,在保证强度和性能的前提下,压杆和滑台箱体立板的质量分别降低了23.5%和39.3%,得到优化后零件的结构,并通过加工工艺的优化和仿生结构优化,使压装机的结构实现轻量化、合理化、最优化.
- 作者：
- 冯怡然
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 机械工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 陶学恒；刘德云
- 中图分类号：
- U468.2
- 关键词：
- 汽车发动机；压装装置；涂胶装置；定位装置；运动仿真；力学性能分析；轻量化设计
- automotive engine； press mounting machine； gluing machine； positioning machine； motion simulation； analysis of mechanical properties； lightweight design