150FM摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第1頁(yè)共20頁(yè)1引言1.1本課題研究依據(jù)和意義在摩托車(chē)產(chǎn)品中，發(fā)動(dòng)機(jī)是摩托車(chē)領(lǐng)域技術(shù)最密集的關(guān)鍵部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的制造顯得尤為重要，而在摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中，由于被裝配零件的多樣性、工藝的繁瑣性，采用摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線就顯得尤為重要。裝配工藝的好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。發(fā)動(dòng)機(jī)流水線裝配的工藝過(guò)程需借助裝配線進(jìn)行，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中占有重要地位，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線是否合理，直接影響了摩托車(chē)質(zhì)量和產(chǎn)量。本課題就是以摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線為研究對(duì)象，以本校的現(xiàn)有資源條件對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線進(jìn)行設(shè)計(jì)。本課題題的研究目標(biāo)，最終是要設(shè)計(jì)一項(xiàng)可以用于本校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)同時(shí)又適用于實(shí)際生產(chǎn)的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線。因此，本課題具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線是一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)順序裝配的流水線工藝過(guò)程，每個(gè)工位之間是流水線生產(chǎn)，因此每個(gè)環(huán)節(jié)的控制都必須具備較高的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(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，就必須要在裝配過(guò)程中注重每一個(gè)環(huán)節(jié)，而確保每個(gè)環(huán)節(jié)都既達(dá)到高度精細(xì)，又滿足工業(yè)生產(chǎn)必需的高效率，就必然要借助最先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。2隨著摩托車(chē)行業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)摩托車(chē)生產(chǎn)廠家質(zhì)量意識(shí)的不斷提高，摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)、設(shè)備也將越來(lái)越受到重視。31.2本課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力已接近國(guó)外先進(jìn)水平，在裝配線開(kāi)發(fā)方面已縮短了與國(guó)外先進(jìn)水平的差距。8但就全國(guó)范圍而言，總體開(kāi)發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新能力還參差不齊，一些企業(yè)裝配線的開(kāi)發(fā)還處在引進(jìn)、仿制及小規(guī)模改進(jìn)階段，沒(méi)有形成自己獨(dú)立完善的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，主要是缺乏高水平的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人才，缺乏驗(yàn)證手段，加之開(kāi)發(fā)資金投入不足，這種弱的開(kāi)發(fā)能力是我們不能進(jìn)入世界摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)國(guó)的障礙之一。為了促進(jìn)我國(guó)摩托車(chē)行業(yè)的發(fā)展，在人員素質(zhì)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近年我國(guó)許多企業(yè)花了很大的力氣，從國(guó)外引進(jìn)了先進(jìn)的加工生產(chǎn)線、裝配線和各式各樣的設(shè)備，使我們的工藝裝備、加工能力和水平有了大幅度的提高。但從總的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第2頁(yè)共20頁(yè)方面來(lái)看，我們的裝配線水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距。4目前，國(guó)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(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)零部件拼裝發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)緊固件松動(dòng)、密封部位滲油、摩擦損失偏大、振動(dòng)噪聲偏大、零部件損壞等現(xiàn)象。其中甚至地?cái)傃b配，因此，因裝配問(wèn)題占不少。5隨著摩托車(chē)行業(yè)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)是裝配節(jié)拍可以在一定的范圍內(nèi)自由調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)多品種混流生產(chǎn)并適應(yīng)生產(chǎn)綱領(lǐng)的變化。又由于在裝配作業(yè)時(shí)裝配對(duì)象和裝配工人保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)采用專門(mén)的裝配設(shè)備保證裝配的高質(zhì)量提供了方便的條件，便于實(shí)現(xiàn)裝配的自動(dòng)化。國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線目前也趨于采用柔性裝配線。6柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)以工藝設(shè)計(jì)為先導(dǎo)，以數(shù)控技術(shù)為核心，是自動(dòng)化地完成企業(yè)多品種、小批量的加工、制造、裝配、檢驗(yàn)等過(guò)程的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。這樣它不僅能加快生產(chǎn)速度，而且能有效的減少勞動(dòng)力的投入，它涉及計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、控制、信息、監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)系統(tǒng)仿真、質(zhì)量控制與生產(chǎn)管理等技術(shù)。國(guó)外廠家生產(chǎn)的裝配線由于價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)一般廠家難以承受。在裝配線制造技術(shù)上來(lái)看，我國(guó)少數(shù)設(shè)備生產(chǎn)廠通過(guò)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，已能自行設(shè)計(jì)和制造用于非同步裝配線，并用于生產(chǎn)中。但與引進(jìn)的設(shè)備相比還有一定的差距，主要問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)是可靠性差，輥?zhàn)雍蜐L杠耐磨強(qiáng)度低，影響設(shè)備的使用壽命。不少這種設(shè)備還是引進(jìn)的，如果采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備將使生產(chǎn)線的成本大大降低，在我國(guó)有廣泛的推廣前景，因此在這方面還有待于進(jìn)一步研制，尚需我們?nèi)袠I(yè)的共同努力。101.3本文的具體工作本文的具體工作是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)上的設(shè)計(jì)要求針對(duì)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的場(chǎng)地限制，在查看已有文獻(xiàn)及通過(guò)對(duì)本課題的研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)整套摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配線。使之既符合本校實(shí)際教學(xué)需要，又適用于企業(yè)生產(chǎn)的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線。首先到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室及摩托車(chē)生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車(chē)間進(jìn)行考察，預(yù)計(jì)本課題的可行性，為裝配線的整體設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。以實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地為基礎(chǔ)，確定線體的整體尺寸，初步完成裝配線的線體設(shè)計(jì)。對(duì)摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)際拆裝，了解發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造，合理安排發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配工序。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸、要求等，設(shè)計(jì)隨行夾具。設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)合實(shí)際，做必要的修改按任務(wù)書(shū)要求?？傮w設(shè)計(jì)考慮是這樣的，通過(guò)查閱相關(guān)資料選擇兩半圓加兩直線線體（類(lèi)似長(zhǎng)橢本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第3頁(yè)共20頁(yè)圓形），當(dāng)然可考慮增加分裝線設(shè)計(jì)；由于考慮到并非用于大批量生產(chǎn)，以及設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配傳輸為手動(dòng)傳動(dòng)，但也可在某一機(jī)構(gòu)上加入一些自動(dòng)化機(jī)構(gòu)；兩直線段應(yīng)滿足全部20個(gè)裝配工位同時(shí)裝配；隨行夾具可水平旋轉(zhuǎn)并定位，同時(shí)，固定發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的橫架可繞水平軸翻轉(zhuǎn)一定角度并定位；編寫(xiě)部分裝配工藝過(guò)程卡、部分工序卡。線體的設(shè)計(jì)要考慮到隨行夾具能在線體上任意傳送，所以，最好線體是一條直線這樣可以避免一些不必要的碰撞，但是考慮到我們實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地的局限性，采用直線線體是不可行的，經(jīng)過(guò)綜合的考慮，本設(shè)計(jì)采用類(lèi)似于跑道的線體設(shè)計(jì)，前后兩條直線線體中間用半圓過(guò)渡，這樣在最大程度上合理的利用實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地，也滿足20個(gè)裝配工位同時(shí)裝配，看上去也很簡(jiǎn)潔大方；其次，學(xué)校經(jīng)費(fèi)有限，要設(shè)計(jì)一條經(jīng)濟(jì)又耐用的裝配線線體。所以，在設(shè)計(jì)中盡量可以把裝配線上的各個(gè)零部件都可以方便的拆卸，出了什么問(wèn)題，也可以及時(shí)替換。因此，在這個(gè)設(shè)計(jì)中，基本上符合了裝配線上的各個(gè)零部件都可以方便拆卸的要求。其次就是怎樣才能讓隨行夾具在線體上自由的傳送和減少碰撞和摩擦?？梢云鸪醯臉?gòu)思是用鋼珠鋪在線體上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這樣會(huì)使隨行夾具在定位時(shí)比較的困難，而且即使已經(jīng)很好的定位，隨行夾具在運(yùn)動(dòng)時(shí)也很不方便，然后還想到把鋼珠直接安裝在拖板下面，這樣既可以很好的定位，也可以很容易控制隨行夾具的傳送，但是這還是有些不足，不足的地方是隨行夾具的鋼珠和拖板之間運(yùn)動(dòng)摩擦較大，很難運(yùn)動(dòng)。結(jié)果我沒(méi)有采納這兩個(gè)方案，雖然這兩個(gè)方案都被否決了，但是還是給了我不少的啟發(fā)，通過(guò)這兩個(gè)方案聯(lián)想到了小車(chē)，這樣就有了最終方案，就是在拖板下面裝一根軸，兩邊加上滾輪，這樣克服了所有的問(wèn)題。這里滾輪外圈采用尼龍66這種材料。尼龍66具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，磨擦系數(shù)低，自潤(rùn)滑性，軟化點(diǎn)高，耐熱，耐磨損，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐堿和一般溶劑，電絕緣性好，有自熄性，無(wú)毒，無(wú)臭，耐候性好，染色性差，這樣就可方便隨行夾具的運(yùn)動(dòng)。讓尼龍與槽鋼接觸，可以降低摩擦損耗，提高使用壽命。然后就是怎樣保證隨行夾具的左右旋轉(zhuǎn)，看到餐桌上可以旋轉(zhuǎn)的圓臺(tái)面，讓我頓時(shí)心里想到可以把它的原理用在我的設(shè)計(jì)上，在拖板上安裝一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，這樣又帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，用什么能讓轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)呢？通過(guò)深入的思考決定在轉(zhuǎn)盤(pán)和螺栓中間安裝一個(gè)套筒，這樣既可以保證轉(zhuǎn)盤(pán)和拖板的連接，又可以保證轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)。但是由于力的原因在旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)和拖板之間會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦和傾斜，這樣需要在轉(zhuǎn)盤(pán)下的一定位置墊本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第4頁(yè)共20頁(yè)上推理軸承，但成本高，可直接用鋼珠代替，通過(guò)鋼珠消除轉(zhuǎn)盤(pán)和拖板之間的滑動(dòng)摩擦。使轉(zhuǎn)盤(pán)能旋轉(zhuǎn)自如。旋轉(zhuǎn)方面完成后就要考慮旋轉(zhuǎn)定位問(wèn)題，我采用的定位方式是用彈簧插銷(xiāo)定位，考慮到不需要太多角度的定位，所以采用此方案，不僅簡(jiǎn)便，而且便于拆卸。即會(huì)讓夾具轉(zhuǎn)動(dòng)方便，也能讓夾具在裝配時(shí)很好的定位，然后考慮怎樣才能讓發(fā)動(dòng)機(jī)前后翻轉(zhuǎn)呢？第一個(gè)想到的是秋千，可以前后不停的翻轉(zhuǎn)，要想讓發(fā)動(dòng)機(jī)能在夾具上前后翻轉(zhuǎn)還必須用托架來(lái)支撐，與其采用兩個(gè)托架不如就用一個(gè)托架一次性解決，通過(guò)這個(gè)構(gòu)想，并且考慮到外表的美觀和材料的經(jīng)濟(jì)性，決定采用U型托架，這樣不僅能在裝配時(shí)很好的支撐發(fā)動(dòng)機(jī)，而且可靠性能大大的提高。U型架和轉(zhuǎn)盤(pán)的連接采用4個(gè)M6螺釘，這樣能很好的連接U型架和轉(zhuǎn)盤(pán)。最后要研究安裝板的前后翻轉(zhuǎn)，而且安裝板必須能承受發(fā)動(dòng)機(jī)的基本重量，所以安裝板的厚度不能太小，通過(guò)連接轉(zhuǎn)軸把安裝板和U形托架連接起來(lái)。在設(shè)計(jì)連接軸的時(shí)候，為防止安裝板可能出現(xiàn)的晃動(dòng)，我在安裝板的兩端各安裝了2個(gè)M6的螺釘來(lái)固定住，兩邊同時(shí)連接轉(zhuǎn)軸。這樣裝配線的總體設(shè)計(jì)基本可以滿足要求。2摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線的線體設(shè)計(jì)2.1線體的總體形狀設(shè)計(jì)目前國(guó)內(nèi)普遍采用柔性輸送線輸送工件，并在線上配置自動(dòng)化裝配設(shè)備以提高效率。11柔性輸送線主要有：摩擦輥道和啟停式動(dòng)力輥道兩種，輸送速度一般為3-15m/min。而本設(shè)計(jì)用于我校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并非大批量生產(chǎn)，所以本設(shè)計(jì)以手動(dòng)為主，以自動(dòng)半自動(dòng)為輔。這樣可以大大縮小學(xué)校的開(kāi)支。摩擦輥道為連續(xù)運(yùn)行方式，行進(jìn)速度恒定。輸送線上設(shè)置停止器，定位準(zhǔn)確可靠。線上可配置裝配拖板輸送工件，拖板可在工位間實(shí)現(xiàn)積放，一個(gè)工位可積放多個(gè)拖板。也可采用特別處理的輥面實(shí)現(xiàn)無(wú)拖板輸送。12但是，本案由于場(chǎng)地有限，不可能鋪設(shè)大面積的摩擦輥道，而且成本也太高，不符合本校的實(shí)際情況。所