【正文】 第一篇：機(jī)械類(lèi)開(kāi)題報(bào)告[本站推薦]畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告課題的目的及意義（含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計(jì)方案比較、選型分析等）此次課題，涉及到汽車(chē)零部件的焊接生產(chǎn), 對(duì)于全新設(shè)計(jì)的車(chē)身來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)總布置斷面的正確理解，將車(chē)身按照焊接總成順序分解，確定焊接裝配關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的先行條件。而對(duì)于改型和逆向的車(chē)身來(lái)說(shuō)，追溯其原型車(chē)的焊接裝配關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)尤為必要原型車(chē)的工藝往往是經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的成熟工藝，焊接關(guān)系的正確確定和理解，可以很大程度上提高原型車(chē)已有生產(chǎn)條件的利用效率，降低開(kāi)發(fā)成本和周期，如工藝路線(xiàn)的延用，工藝師和操作工對(duì)工藝的熟悉和掌握，焊裝夾具的調(diào)試和延用，焊接生產(chǎn)線(xiàn)的共線(xiàn)生產(chǎn)等汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車(chē)橋、車(chē)架、車(chē)身、車(chē)廂6大總成都離不開(kāi)焊接技術(shù)的應(yīng)用。在汽車(chē)零部件的制造中，點(diǎn)焊、凸焊、縫焊、滾凸焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊等各種焊接方法中，由于點(diǎn)焊、氣體保護(hù)焊、釬焊具有生產(chǎn)量大，自動(dòng)化程度高，高速、低耗、焊接變形小、易操作的特點(diǎn)，所以對(duì)汽車(chē)車(chē)身薄板覆蓋零部件特別適合，因此，在汽車(chē)生產(chǎn)中應(yīng)用最多隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)車(chē)身焊裝生產(chǎn)線(xiàn)也在逐漸向全自動(dòng)化方向發(fā)展，為了趕上國(guó)際水平，在提高產(chǎn)量的同時(shí)，要求努力提高汽車(chē)制造質(zhì)量。眾所周知，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的前提是零部件的制造精度要很高，希望焊接變形最小，焊接部位外觀要清爽，故要求焊接技術(shù)越來(lái)越高。我國(guó)面臨加入WTO的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，焊接方面新技術(shù)的推廣應(yīng)用對(duì)汽車(chē)工業(yè)的品牌提升有著極其重要的作用汽車(chē)制造業(yè)是焊接應(yīng)用面最廣的行業(yè)之一，所用的焊接方法也種類(lèi)繁多，其應(yīng)用情況如下：1)點(diǎn)焊 主要用于車(chē)身總成、地板、車(chē)門(mén)、側(cè)圍、后圍、前橋和小零部件等。(2)多點(diǎn)焊 用于車(chē)身底板、載貨車(chē)車(chē)廂、車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和行李箱蓋等。(3)凸焊及滾凸焊 用于車(chē)身零部件、減震器閥桿、制動(dòng)蹄、螺釘、螺帽和小支架等。(4)縫焊 用于車(chē)身頂蓋雨檐、減震器封頭、油箱、消聲器和機(jī)油盤(pán)等。(5)對(duì)焊 用于鋼圈、排進(jìn)氣閥桿、刀具等電弧焊1)CO2保護(hù)焊 用于車(chē)箱、后橋、車(chē)架、減震器閥桿、橫梁、后橋殼管、傳動(dòng)軸、液壓缸和千斤頂?shù)暮附印?2)氬弧焊 用于機(jī)油盤(pán)、鋁合金零部件的焊接和補(bǔ)焊。(3)焊條電弧焊 用于厚板零部件如支架、備胎架、車(chē)架等。(4)埋弧焊 用于半橋套管、法蘭、天然氣汽車(chē)的壓力容器等。(1)摩擦焊 用于汽車(chē)閥桿、后橋、半軸、轉(zhuǎn)向桿和隨車(chē)工具等。(2)電子束焊 用于齒輪、后橋等。(3)激光焊割 用于車(chē)身底板、齒輪、零件下料及修邊等。用于車(chē)身總成的補(bǔ)焊用于散熱器、銅和鋼件、硬質(zhì)合金的焊接?，F(xiàn)今，汽車(chē)工業(yè)中的先進(jìn)焊接技術(shù)很多，這里只列舉出與車(chē)身焊接相關(guān)的焊接新技術(shù)。(1)聯(lián)體懸掛式點(diǎn)焊機(jī) 汽車(chē)工業(yè)中應(yīng)用最多的是懸掛式點(diǎn)焊機(jī)，一個(gè)車(chē)間往往是幾十或上百臺(tái)，其容量大多在100kVA以上，在汽車(chē)薄板的焊接中得到了廣泛的應(yīng)用。(2)電阻焊機(jī) 目前電阻焊機(jī)大量使用交流50Hz的單相交流電源，容量大、功率因數(shù)低。發(fā)展三相低頻電阻焊機(jī)、三相次級(jí)整流接觸焊機(jī)(已在普通型點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī)、凸焊機(jī)中 應(yīng)用)和IGBT逆變電阻焊機(jī)，可以解決電網(wǎng)不平衡和提高功率因數(shù)(可達(dá)09以上)的問(wèn)題。同時(shí)還可進(jìn)一步節(jié)約電能，利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)的微機(jī)控制，可更好地適用于焊接鋁合金、不銹鋼及 其他難焊金屬的焊接。另外還可進(jìn)一步減輕設(shè)備重量。(3)電阻焊的控制 西南交通大學(xué)針對(duì)一工廠(chǎng)鋁合金車(chē)圈對(duì)焊研制成車(chē)圈焊接PLC(可編程控制器)智能控制器，對(duì)原機(jī)進(jìn)行了改造，解決了鋁合金車(chē)圈的焊接質(zhì)量問(wèn)題，提高了焊接生產(chǎn)率。后又同一工廠(chǎng)研制了PLC縫焊控制器，解決了對(duì)一般清理要求制件的縫焊問(wèn)題。通過(guò)這兩項(xiàng)控制器的研制，證明了PLC比單片微機(jī)控制器抗干擾能力強(qiáng)，可*性高；比工控機(jī)控制器體積小、成本低，使用通用的單相工頻交流電阻焊機(jī)完成了高難度的對(duì)焊及縫焊工作。(1)表面張力過(guò)渡的波形控制法 方法的關(guān)鍵是用2個(gè)電流脈沖完成1個(gè)熔滴過(guò)渡，第1個(gè)電流脈沖形成熔滴并使之長(zhǎng)大，直至熔滴與工件短路；第2個(gè)電流脈沖是1個(gè)短時(shí)窄脈沖并不斷檢測(cè)其di/dt，同時(shí)控制電流脈沖值，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾姶攀湛s力，使熔滴頸部收縮變細(xì)，最后*熔池表面張力拉斷，完成1個(gè)熔滴過(guò)渡而不產(chǎn)生飛濺。(2)逆變電源波形控制 利用逆變電源良好的動(dòng)特性和靈活的可控性，采用波形控制，在短路階段初期抑制電流上升，以減少電磁力在剛形成小橋時(shí)熔滴過(guò)渡的阻礙和爆斷，減少大顆粒飛濺，并利于熔滴在熔池?cái)傞_(kāi)；當(dāng)熔滴在熔池?cái)傞_(kāi)后，使電流迅速上升，以加速形成縮頸，以后再慢速上升到一較低峰值，使小橋爆斷時(shí)飛濺減少。(3)氬弧焊新技術(shù) 氬弧焊有非熔化極(TIG)和熔化極(MIG)兩種，均用于汽車(chē)工業(yè)有色金屬和高合金鋼焊接中。為了改善CO2氣體保護(hù)焊的成形和減少飛濺，采用加入80%或20%Ar的混合氣體保護(hù)焊。3高能束熱源焊接及加工技術(shù)高能束熱源是指能量密度已大于5108W/m2的熱源(電子束、離子束和激光)，在汽車(chē)工業(yè)中均有應(yīng)用，目前國(guó)外發(fā)展的新技術(shù)有：(1)激光和電弧復(fù)合加熱焊接 激光焊接可焊出窄而深的焊縫，電弧焊接可焊出寬而淺的焊縫；前者投資大，后者成本低，兩者特性組合，會(huì)大大提高焊接效率。激光和電弧復(fù)合加熱焊接的焊炬設(shè)計(jì)特別重要，兩熱源的夾角要盡可能小，焊炬也設(shè)計(jì)成激光+雙電弧電源。該方法已在4～8mm厚的鋼結(jié)構(gòu)中使用，正擬用于更薄的汽車(chē)部件生產(chǎn)和鋁合金焊接中。激光除了在焊接及精密切割中應(yīng)用外，還在摩擦面形成儲(chǔ)油細(xì)花紋或重熔復(fù)合層，以提高耐磨性方面應(yīng)用。(2)等離子體的應(yīng)用 氬氣保護(hù)的等離子焊接切割早已在各行業(yè)應(yīng)用，主要用于合金鋼和有色金屬加工。目前空氣等離子切割已普遍應(yīng)用于一般鋼鐵和有色金屬的切割，國(guó)內(nèi)鐵路客車(chē)廠(chǎng)引進(jìn)了水下等離子切割，以減少變形和提高精度。發(fā)動(dòng)機(jī)氣閥體早已采用填充圈等離子焊接。近十幾年來(lái)粉末等離子堆焊有很大發(fā)展，可進(jìn)行小熔合比的薄層料精細(xì)堆焊，能堆焊各種特種合金表面。隨著轎車(chē)發(fā)展的日趨緊湊小型化、輕量化、新材料的應(yīng)用使轎車(chē)材料構(gòu)成發(fā)生了明顯改變，未來(lái)轎車(chē)車(chē)身材料仍以鋼板為主，為使鋼板厚度減薄，將廣泛采用高強(qiáng)度鋼板。同時(shí)為了提高車(chē)身的防腐蝕性能，世界上不少汽車(chē)廠(chǎng)家在轎車(chē)生產(chǎn)中大量應(yīng)用了鍍鋅鋼板。另外，還使用鋁合金、塑料及陶瓷等材料。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)末并不會(huì)在大批量轎車(chē)生產(chǎn)中出 現(xiàn)全鋁車(chē)身或全塑車(chē)身。在美國(guó)焊接學(xué)會(huì)分會(huì)的會(huì)議上討論汽車(chē)工業(yè)中應(yīng)用的金屬板焊接問(wèn)題時(shí)，有關(guān)專(zhuān)家指出，焊接鍍鋅鋼板最有前途的方法是激光焊接。但是由于該過(guò)程現(xiàn)在自動(dòng)化程度還不夠，必須完善汽車(chē)工業(yè)中廣泛應(yīng)用的接觸點(diǎn)焊方法。這種方法的主要缺點(diǎn)是在焊件與電極接觸中鋅的大量過(guò)渡而使電極燒損較快。故建議使用Al2O3彌散微粒強(qiáng)化的CuZn和CuCr合金制造的電極，可在最小電抗下焊接，以保證獲得最小的焊接接頭尺寸。為了實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的輕量化，提高汽車(chē)安全性能，高強(qiáng)度鋼板在汽車(chē)中的應(yīng)用正在逐年增加，現(xiàn)今出現(xiàn)了新一代的高強(qiáng)度鋼板材料——超細(xì)晶粒鋼。該鋼種主要指在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)一步提高的基礎(chǔ)上，鋼鐵材料的強(qiáng)度、韌性比現(xiàn)有的鋼材提高一倍。新一代超細(xì)晶粒鋼在組織結(jié)構(gòu)上具有超細(xì)晶粒、高潔凈度、高均勻度的特性當(dāng)前用于研究的新一代超細(xì)晶粒鋼主要有400MPa級(jí)和800MPa級(jí)兩種。4鋁合金鋁合金具有重量輕、強(qiáng)度高及抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，是優(yōu)良的建筑材料，汽車(chē)工業(yè)中也逐漸在使用鋁合金材料的零部件。鋁合金焊接有五個(gè)主要的特點(diǎn)：(1)鋁合金表面有一層致密的氧化薄膜(熔點(diǎn)約2050℃)，焊接時(shí)如未能將其清除，將會(huì)影響基本金屬的熔化質(zhì)量，形成夾雜等質(zhì)量問(wèn)題。(2)熱導(dǎo)率大(約為鋼的4倍)，導(dǎo)電性好，焊接時(shí)若要達(dá)到與鋼相同的焊速，則焊接熱輸入要比焊鋼時(shí)大2～4倍.(3)線(xiàn)膨脹系數(shù)大，焊件有產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力、變形及裂紋的傾向。(4)易出現(xiàn)氣孔.(5)鋁合金焊接接頭的強(qiáng)度降低。鋁合金焊接的這些特點(diǎn)，正是我們?cè)谘兄坪附釉O(shè)備和焊接工藝時(shí)應(yīng)認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)題，只有這樣才能開(kāi)發(fā)出適合鋁合金焊接的設(shè)備、材料和焊接工藝。 汽車(chē)焊接中工裝夾具的發(fā)展及作用汽車(chē)制造中焊接生產(chǎn)具有批量大,生產(chǎn)速度快,自動(dòng)化程度高,對(duì)被焊接零件的裝配焊接精度要求高等特點(diǎn),，其技術(shù)、自動(dòng)化水平對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)的作用至關(guān)重要。我國(guó)汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)品自主開(kāi)發(fā)能力非常弱，落后于發(fā)達(dá)國(guó)家年，尤其是轎車(chē)研發(fā)能力更弱，因此在產(chǎn)品間共用技術(shù)平臺(tái)方面的研究比較少。目前大多數(shù)的汽車(chē)產(chǎn)品是從國(guó)外引進(jìn)的或者是請(qǐng)國(guó)外設(shè)計(jì)的，我國(guó)汽車(chē)制造廠(chǎng)數(shù)量多，分布分散，許多汽車(chē)廠(chǎng)生產(chǎn)規(guī)模達(dá)不到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，每輛汽車(chē)的成本比較高，對(duì)產(chǎn)品的更新?lián)Q代缺少長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃，存在著盲目看市場(chǎng)的情況，哪種車(chē)好就賣(mài)那一種，等到花一年多的時(shí)間建成生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)，這種產(chǎn)品已經(jīng)落后，導(dǎo)致其產(chǎn)品始終落后于國(guó)內(nèi)和國(guó)外市場(chǎng)，這種引進(jìn)產(chǎn)品的盲目性，不利于提高企業(yè)的研發(fā)能力，不利于產(chǎn)品的系列化，致使產(chǎn)品的投入較大，不適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。每一種車(chē)型的生產(chǎn)壽命伴隨著商戰(zhàn)的激化，將逐漸的縮短，目前存在的一種車(chē)型生7~8 年的現(xiàn)象已經(jīng)一去不返，汽車(chē)的銷(xiāo)售價(jià)格將逐漸的降低，尤其是有著廣泛市場(chǎng)空間的轎車(chē)，每輛汽車(chē)的利潤(rùn)會(huì)逐步減少并接近世界水平。1發(fā)展自動(dòng)化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)縱觀整個(gè)汽車(chē)工業(yè)的焊接現(xiàn)狀，不難分析出汽車(chē)工業(yè)的焊接發(fā)展趨勢(shì)為：發(fā)展自動(dòng)化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。而工業(yè)機(jī)器人，因集自動(dòng)化生產(chǎn)和靈活性生產(chǎn)特點(diǎn)于一身，故轎車(chē)生產(chǎn)近年來(lái)大規(guī)模、迅速地使用了機(jī)器人。在焊接方面，主要使用的是點(diǎn)焊機(jī)器人和弧焊機(jī)器人。焊接生產(chǎn)線(xiàn)要高度自動(dòng)化，廣泛采用6自由度的機(jī)器人，且機(jī)器人具有焊鉗儲(chǔ)存庫(kù)，可根據(jù)焊裝部位的不同要求或焊裝產(chǎn)品的變更，自動(dòng)從儲(chǔ)存庫(kù)抓換所需焊鉗。傳輸裝置則已發(fā)展為采用無(wú)人駕駛的更具柔性化的感應(yīng)導(dǎo)向小車(chē)。2發(fā)展輕便組合式智能自動(dòng)焊機(jī)國(guó)內(nèi)汽車(chē)焊接水平與國(guó)外相比差距很大。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的汽車(chē)制造廠(chǎng)都非常重視焊接的自動(dòng)化。如一汽引進(jìn)的捷達(dá)車(chē)身焊裝車(chē)間的13條生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化率達(dá)80%以上。各條線(xiàn)都由計(jì)算機(jī)(可編程控制器PLC3)控制，自動(dòng)完成工件的傳送和焊接。焊接由R30型極坐標(biāo)式機(jī)器人和G60肘節(jié)式機(jī)器人61臺(tái)進(jìn)行，機(jī)器人驅(qū)動(dòng)由微機(jī)控制，數(shù)字和文字顯示，磁帶記錄儀輸入 和輸出程序。機(jī)器人的動(dòng)作采用點(diǎn)到點(diǎn)的序步軌跡，具有很高的焊接自動(dòng)化水平，既改善了工作條件，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，又降低材料消耗可以看到,焊接在汽車(chē)生產(chǎn)中的作用非常重要,怎樣的生產(chǎn)工藝直接或間接的決定了生產(chǎn)成本的高低,也就決定了企業(yè)的發(fā)展,更重要的它同時(shí)也就決定了整個(gè)行業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力的高低課題任務(wù)、重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑此次課題的主要任務(wù)是進(jìn)行汽車(chē)齒輪套的焊接研究。重點(diǎn)要學(xué)習(xí)UG軟件的使用，焊接基礎(chǔ)的掌握這兩個(gè)方面。而實(shí)現(xiàn)內(nèi)容主要通過(guò)一下途徑實(shí)施。首先運(yùn)用三維建模軟件對(duì)齒輪套進(jìn)行三維實(shí)體建模。詳細(xì)了解零件的構(gòu)造特點(diǎn)。然后根據(jù)零件的特點(diǎn)及要求進(jìn)行焊接工裝夾具的設(shè)計(jì)，力求達(dá)到既簡(jiǎn)單又能夠準(zhǔn)確地定位并夾緊