150FM摩托車發(fā)動機裝配線設(shè)計畢業(yè)論文.doc

本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第1頁共20頁1引言1.1本課題研究依據(jù)和意義在摩托車產(chǎn)品中，發(fā)動機是摩托車領(lǐng)域技術(shù)最密集的關(guān)鍵部件，發(fā)動機的制造顯得尤為重要，而在摩托車發(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。裝配工藝的好壞直接影響發(fā)動機產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。發(fā)動機流水線裝配的工藝過程需借助裝配線進行，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(zhì)量和產(chǎn)量。本課題就是以摩托車發(fā)動機裝配線為研究對象，以本校的現(xiàn)有資源條件對發(fā)動機裝配線進行設(shè)計。本課題題的研究目標，最終是要設(shè)計一項可以用于本校實驗室教學(xué)同時又適用于實際生產(chǎn)的摩托車發(fā)動機裝配線。因此，本課題具有很大的現(xiàn)實意義。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)動機質(zhì)量達到設(shè)計要求，就必須要在裝配過程中注重每一個環(huán)節(jié)，而確保每個環(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(shù)才能實現(xiàn)。2隨著摩托車行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)摩托車生產(chǎn)廠家質(zhì)量意識的不斷提高，摩托車發(fā)動機裝配技術(shù)、設(shè)備也將越來越受到重視。31.2本課題相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前我國發(fā)動機裝配線其設(shè)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。8但就全國范圍而言，總體開發(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(shè)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(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(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)計說明書（論文）第2頁共20頁方面來看，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。其中甚至地攤裝配，因此，因裝配問題占不少。5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(yīng)生產(chǎn)綱領(lǐng)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態(tài)，對采用專門的裝配設(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(shù)以工藝設(shè)計為先導(dǎo)，以數(shù)控技術(shù)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(shù)。這樣它不僅能加快生產(chǎn)速度，而且能有效的減少勞動力的投入，它涉及計算機、網(wǎng)絡(luò)、控制、信息、監(jiān)測、生產(chǎn)系統(tǒng)仿真、質(zhì)量控制與生產(chǎn)管理等技術(shù)。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。在裝配線制造技術(shù)上來看，我國少數(shù)設(shè)備生產(chǎn)廠通過對引進技術(shù)的消化吸收，已能自行設(shè)計和制造用于非同步裝配線，并用于生產(chǎn)中。但與引進的設(shè)備相比還有一定的差距，主要問題和技術(shù)難點是可靠性差，輥子和滾杠耐磨強度低，影響設(shè)備的使用壽命。不少這種設(shè)備還是引進的，如果采用國產(chǎn)設(shè)備將使生產(chǎn)線的成本大大降低，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本文的具體工作本文的具體工作是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書上的設(shè)計要求針對實驗室教學(xué)的場地限制，在查看已有文獻及通過對本課題的研究的基礎(chǔ)上，設(shè)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(xué)需要，又適用于企業(yè)生產(chǎn)的摩托車發(fā)動機裝配線。首先到學(xué)校實驗室及摩托車生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)動機裝配車間進行考察，預(yù)計本課題的可行性，為裝配線的整體設(shè)計做好準備。以實驗室場地為基礎(chǔ)，確定線體的整體尺寸，初步完成裝配線的線體設(shè)計。對摩托車發(fā)動機進行實際拆裝，了解發(fā)動機的構(gòu)造，合理安排發(fā)動機的裝配工序。根據(jù)發(fā)動機的尺寸、要求等，設(shè)計隨行夾具。設(shè)計過程中結(jié)合實際，做必要的修改按任務(wù)書要求?？傮w設(shè)計考慮是這樣的，通過查閱相關(guān)資料選擇兩半圓加兩直線線體（類似長橢本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第3頁共20頁圓形），當(dāng)然可考慮增加分裝線設(shè)計；由于考慮到并非用于大批量生產(chǎn)，以及設(shè)計的經(jīng)濟性，發(fā)動機裝配傳輸為手動傳動，但也可在某一機構(gòu)上加入一些自動化機構(gòu)；兩直線段應(yīng)滿足全部20個裝配工位同時裝配；隨行夾具可水平旋轉(zhuǎn)并定位，同時，固定發(fā)動機箱體的橫架可繞水平軸翻轉(zhuǎn)一定角度并定位；編寫部分裝配工藝過程卡、部分工序卡。線體的設(shè)計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，但是考慮到我們實驗室場地的局限性，采用直線線體是不可行的，經(jīng)過綜合的考慮，本設(shè)計采用類似于跑道的線體設(shè)計，前后兩條直線線體中間用半圓過渡，這樣在最大程度上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(xué)校經(jīng)費有限，要設(shè)計一條經(jīng)濟又耐用的裝配線線體。所以，在設(shè)計中盡量可以把裝配線上的各個零部件都可以方便的拆卸，出了什么問題，也可以及時替換。因此，在這個設(shè)計中，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。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。可以起初的構(gòu)思是用鋼珠鋪在線體上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這樣會使隨行夾具在定位時比較的困難，而且即使已經(jīng)很好的定位，隨行夾具在運動時也很不方便，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動摩擦較大，很難運動。結(jié)果我沒有采納這兩個方案，雖然這兩個方案都被否決了，但是還是給了我不少的啟發(fā)，通過這兩個方案聯(lián)想到了小車，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具有很高的機械強度，磨擦系數(shù)低，自潤滑性，軟化點高，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，無毒，無臭，耐候性好，染色性差，這樣就可方便隨行夾具的運動。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)的圓臺面，讓我頓時心里想到可以把它的原理用在我的設(shè)計上，在拖板上安裝一個轉(zhuǎn)盤，這樣又帶來一個問題，用什么能讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動呢？通過深入的思考決定在轉(zhuǎn)盤和螺栓中間安裝一個套筒，這樣既可以保證轉(zhuǎn)盤和拖板的連接，又可以保證轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動。但是由于力的原因在旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)盤和拖板之間會產(chǎn)生很大的摩擦和傾斜，這樣需要在轉(zhuǎn)盤下的一定位置墊本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第4頁共20頁上推理軸承，但成本高，可直接用鋼珠代替，通過鋼珠消除轉(zhuǎn)盤和拖板之間的滑動摩擦。使轉(zhuǎn)盤能旋轉(zhuǎn)自如。旋轉(zhuǎn)方面完成后就要考慮旋轉(zhuǎn)定位問題，我采用的定位方式是用彈簧插銷定位，考慮到不需要太多角度的定位，所以采用此方案，不僅簡便，而且便于拆卸。即會讓夾具轉(zhuǎn)動方便，也能讓夾具在裝配時很好的定位，然后考慮怎樣才能讓發(fā)動機前后翻轉(zhuǎn)呢？第一個想到的是秋千，可以前后不停的翻轉(zhuǎn)，要想讓發(fā)動機能在夾具上前后翻轉(zhuǎn)還必須用托架來支撐，與其采用兩個托架不如就用一個托架一次性解決，通過這個構(gòu)想，并且考慮到外表的美觀和材料的經(jīng)濟性，決定采用U型托架，這樣不僅能在裝配時很好的支撐發(fā)動機，而且可靠性能大大的提高。U型架和轉(zhuǎn)盤的連接采用4個M6螺釘，這樣能很好的連接U型架和轉(zhuǎn)盤。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)動機的基本重量，所以安裝板的厚度不能太小，通過連接轉(zhuǎn)軸把安裝板和U形托架連接起來。在設(shè)計連接軸的時候，為防止安裝板可能出現(xiàn)的晃動，我在安裝板的兩端各安裝了2個M6的螺釘來固定住，兩邊同時連接轉(zhuǎn)軸。這樣裝配線的總體設(shè)計基本可以滿足要求。2摩托車發(fā)動機裝配線的線體設(shè)計2.1線體的總體形狀設(shè)計目前國內(nèi)普遍采用柔性輸送線輸送工件，并在線上配置自動化裝配設(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力輥道兩種，輸送速度一般為3-15m/min。而本設(shè)計用于我校的實驗教學(xué)，并非大批量生產(chǎn)，所以本設(shè)計以手動為主，以自動半自動為輔。這樣可以大大縮小學(xué)校的開支。摩擦輥道為連續(xù)運行方式，行進速度恒定。輸送線上設(shè)置停止器，定位準確可靠。線上可配置裝配拖板輸送工件，拖板可在工位間實現(xiàn)積放，一個工位可積放多個拖板。也可采用特別處理的輥面實現(xiàn)無拖板輸送。12但是，本案由于場地有限，不可能鋪設(shè)大面積的摩擦輥道，而且成本也太高，不符合本校的實際情況。所