136FM摩托車發(fā)動機裝配線設計畢業(yè)論文.doc

本科畢業(yè)設計說明書（論文）第1頁共27頁1引言1.1本課題研究意義發(fā)動機流水線裝配需借助裝配線進行，由于裝配工藝的好壞直接影響產(chǎn)品質量，因此，發(fā)動機裝配線在整個生產(chǎn)過程中占有重要地位。發(fā)動機裝配線是否合理，直接影響了摩托車質量和產(chǎn)量。隨著摩托車行業(yè)的發(fā)展，發(fā)動機裝配線正由較為剛性裝配線向柔性裝配線方向發(fā)展，柔性裝配線的特點是裝配節(jié)拍可以在一定的范圍內(nèi)自由調(diào)整，可以實現(xiàn)多品種混流生產(chǎn)并適應生產(chǎn)綱領的變化。多年來，國內(nèi)許多企業(yè)從國外引進了先進的加工生產(chǎn)線和裝配線或技術，通過借鑒、消化、吸收和改造，使我們的工藝裝備、加工能力和水平有了大幅度的提高。發(fā)動機是摩托車領域技術最密集的關鍵部件，在摩托車發(fā)動機裝配過程中，由于被裝配零件的多樣性、工藝的繁瑣性，采用摩托車發(fā)動機裝配線就顯得尤為重要。摩托車發(fā)動機裝配線是一個發(fā)動機順序裝配的流水線工藝過程，每個工位之間是流水線生產(chǎn)，因此每個環(huán)節(jié)的控制都必須具備較高可靠性和一定的速度，才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。1為了使復雜的發(fā)動機質量達到設計要求，就必須要在生產(chǎn)過程中注重每一個環(huán)節(jié)。而要確保每個環(huán)節(jié)都既達到高度精細，又滿足工業(yè)生產(chǎn)必需的高效率，就必然要借助最先進的生產(chǎn)制造技術才能實現(xiàn)。2隨著國內(nèi)摩托車生產(chǎn)廠家質量意識的不斷提高，摩托車發(fā)動機裝配技術、設備也將越來越受到重視。3這幾年，我們的許多企業(yè)花了很大的力氣，從國外引進了先進的加工生產(chǎn)線、裝配線和各式各樣的設備，使我們的工藝裝備、加工能力和水平有了大幅度的提高。但從總的方面來看，我們的裝配線水平與發(fā)達國家相比還有一定差距。4目前，國內(nèi)還有部分生產(chǎn)廠生產(chǎn)條件較差，從原本混亂的零部件市場上購買零部件拼裝發(fā)動機，經(jīng)常出現(xiàn)緊固件松動、密封部位滲油、摩擦損失偏大、振動噪聲偏大、零部件損壞等現(xiàn)象。其中因裝配問題占不少。51.2本課題相關的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著摩托車行業(yè)的發(fā)展，發(fā)動機裝配線正由剛性裝配線向柔性裝配線方向發(fā)展，柔性裝配線的特點是裝配節(jié)拍可以在一定的范圍內(nèi)自由調(diào)整，可以實現(xiàn)多品種混流生產(chǎn)并適應生產(chǎn)綱領的變化。又由于在裝配作業(yè)時裝配對象和裝配工人保持相對靜止狀本科畢業(yè)設計說明書（論文）第2頁共27頁態(tài)，對采用專門的裝配設備保證裝配的高質量提供了方便的條件，便于實現(xiàn)裝配的自動化。國內(nèi)發(fā)動機裝配線目前也趨于采用柔性裝配線。6柔性自動化生產(chǎn)技術以工藝設計為先導，以數(shù)控技術為核心，是自動化地完成企業(yè)多品種、小批量的加工、制造、裝配、檢驗等過程的先進生產(chǎn)技術。它涉及計算機、網(wǎng)絡、控制、信息、監(jiān)測、生產(chǎn)系統(tǒng)仿真、質量控制與生產(chǎn)管理等技術。國外廠家生產(chǎn)的裝配線由于價格昂貴，國內(nèi)一般廠家難以承受。鑒于此，江蘇瑞晟自動化設備有限公司通過潛心研發(fā)，將模塊化的各類柔性自動化專機、高精度機器人裝配、各類檢測軟件及在線檢測等技術融為一體，使發(fā)動機生產(chǎn)線滿足多品種、小批量生產(chǎn)的特點，將發(fā)動機裝配生產(chǎn)線最快生產(chǎn)節(jié)拍由54秒提升到20秒、年產(chǎn)能由30萬臺提高到80萬臺，產(chǎn)品價格只有國外同類產(chǎn)品的三分之一。由于該生產(chǎn)線具有高度模塊化的特點，裝配線的生產(chǎn)交貨期由一年左右縮短至半年。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，摩托車發(fā)動機制造業(yè)緊跟汽車工業(yè)的發(fā)展動向，結合自身特點和具體要求，選擇性地移植汽車發(fā)動機上的裝配先進技術，有許多成熟的裝配技術已在摩托車裝配技術上得到了應用。7目前我國發(fā)動機裝配線其設計開發(fā)能力已接近國外先進水平，在裝配線開發(fā)方面已縮短了與國外先進水平的差距。但在實際生產(chǎn)中，裝配作業(yè)的自動化程度卻遠低于其它作業(yè)的自動化水平，成為提高生產(chǎn)率的主要制約因素。對此，國外制造業(yè)中普遍采用了機器人技術。利用機器人的識別、定位、檢測、補償、避碰等功能和它的柔順裝配技術，可以大幅度提高生產(chǎn)柔性和生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期，保證產(chǎn)品質量，降低成本。8但就全國范圍而言，總體開發(fā)和技術創(chuàng)新能力還參差不齊，一些企業(yè)裝配線的開發(fā)還處在引進、仿制及小規(guī)模改進階段，沒有形成自己獨立完善的開發(fā)系統(tǒng)，主要是缺乏高水平的設計開發(fā)人才，缺乏驗證手段，加之開發(fā)資金投入不足，這種弱的開發(fā)能力是我們不能進入世界摩托車發(fā)動機強國的障礙之一。為了促進我國摩托車行業(yè)的發(fā)展，在人員素質的提高、科研手段的完善、資料的積累、信息系統(tǒng)的建立等方面還需做大量的工作。9在裝配線制造技術上來看，我國少數(shù)設備生產(chǎn)廠通過對引進技術的消化吸收，已能自行設計和制造用于中小機械的非同步裝配線，并用于生產(chǎn)中。但與引進的設備相比還有一定的差距，主要問題和技術難點是可靠性差，輥子和滾杠耐磨強度低，影響設備的使用壽命。不少這種設備還是引進的，如果采用國產(chǎn)設備將使生產(chǎn)線的成本大本科畢業(yè)設計說明書（論文）第3頁共27頁大降低，在我國有廣泛的推廣前景，因此在這方面還有待于進一步研制，尚需我們?nèi)袠I(yè)的共同努力。101.3本文的具體工作及各部總體設計思路根據(jù)畢業(yè)設計任務書上的設計要求及通過對本課題的研究，針對實驗室教學的場地限制，在查看已有文獻的基礎上，設計整套摩托車發(fā)動機的裝配線。使之既符合本校實際教學需要，又適用于企業(yè)生產(chǎn)的摩托車發(fā)動機裝配線。按任務書要求，本文的具體工作如下：兩半圓加兩直線線體，可增加分裝線設計；發(fā)動機裝配傳輸為手動傳動，但也可在某一機構上加入一些自動化機構；兩直線段應滿足全部20個裝配工位同時裝配；隨行夾具可水平旋轉并定位，同時，固定發(fā)動機箱體的橫架可繞水平軸翻轉一定角度并定位；編寫部分裝配工藝過程卡、部分工序卡。首先，要先確定裝配線線體的形狀，由于本校實驗室場地有限，因此，不可能做一條占地面積很大的裝配線線體，所以，在有限的空間內(nèi)，必須造一條符合本校實際情況的裝配線，采用類似于跑道的線體設計，可以合理的利用實驗室的場地，也滿足20個裝配工位同時裝配，看上去也很簡潔大方；其次，學校經(jīng)費有限，要設計一條經(jīng)濟又耐用的裝配線線體。所以，在設計中盡量考慮可以把裝配線上的各個零部件都可方便的拆卸，出了什么問題，也可以及時替換。因此，在這個設計中，各部分基本上符合了裝配線上的各個零部件都可以方便拆卸的要求。設計好線體以后，就要考慮設計一個能在線體上運動的拖板了，由于線體是手動的，因此在拖板下應該安裝有助于滑動的零件，可以在拖板的下面安裝4個鋼球，通過螺栓并經(jīng)中間加一個轉座類零件從而把拖板和輪子連接在一起，裝配線上就有可以推拉發(fā)動機的拖板了。但是，若鋼球太小的話，發(fā)動機在整個裝配過程中對線體的壓力比較大。因此，鋼球轉座盡量大一些并盡量安裝在拖板的外側，這樣就可以防止拖板與線體直接發(fā)生摩擦。設計好拖板以后，就要考慮設計一個零部件，使其可以在拖板上左右轉動。可以設計一塊轉盤。通過一個螺栓把拖板和一塊轉盤相連接。不過這樣可能帶來了另外一個問題，如果把螺栓擰緊，轉盤就被固定在拖板上了，起不到旋轉的作用了，因此可以在雙頭螺栓上加上略高一點的套筒，這樣就可以使拖板和轉盤之間有一定的間隙。開始想用軸承來固定，這樣既不方便，又增加了成本，結構也復雜了。而且由于力臂很大，所需轉動扭矩比較小，沒有必要過度考慮摩擦力。為了方便轉盤在拖板上可以自由轉動，可考慮用推力軸承來固定，這樣既不方便，又增加了成本，結構也復雜了。本科畢業(yè)設計說明書（論文）第4頁共27頁可以在拖板上車個圓形槽，在里面鋪上小鋼珠，當然對應的在轉盤上也開個相對應的圓形槽，可以讓小鋼珠在拖板與轉盤之間的軌道里轉動。這樣就能沿水平面轉動了，阻力也不大，結構特別簡單。設計好轉盤以后，就要設計如何把轉盤與托架連接起來。考慮設計一個與裝配線線體相匹配的托架。裝配線托架在整個發(fā)動機的裝配過程中既要有足夠的強度來支撐整個發(fā)動機的裝配，又要方便操作，還要確保操作人員的安全。在設計托架的過程中，起初的設計理念是設計一個類似于地球儀的隨行托架，但這個設計比較復雜，而且也不利于發(fā)動機的固定，因此，放棄了該方案。經(jīng)過思考，想到可以用一個像U形的托架來作為隨行托架。為了將U形托架固定在轉盤上，可以用4個M6螺釘來連接U形托架和轉盤。設計好U形托架后，就可以設計安裝翻板了。通過在實驗室對發(fā)動機進行的拆裝，測量出發(fā)動機的大致輪廓。在設計安裝翻板的時候，在安裝板內(nèi)部，留出空間來放置發(fā)動機。在安裝翻板和轉盤之間還要留足夠空間。由于發(fā)動機有一定的重量，所以安裝翻板要稍微厚一些。為了防止發(fā)動機殼體包括油漆等在裝配過程中不必要的擦碰、沖撞損壞，可以在安裝翻板上一些位置墊上一層塑料等。通過連接轉軸把安裝翻板和U形托架連接起來。在設計連接軸的時