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高强度铝蜂窝自动化组装工艺及设备的研究

作　者: 刘天宝
导　师: 陶红艳
学　校: 重庆理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 铝蜂窝组装工艺组装设备组装实验
分类号:
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 39次
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内容摘要

近年来，铝蜂窝材料由于其优良的吸能特性，在航空航天、轨道交通、汽车、建筑等多个领域得到了广泛的应用。但由于传统拉伸法制作的铝蜂窝无法满足高强度的技术要求，严重制约了高强度铝蜂窝材料的发展。随着高新技术行业对高强度铝蜂窝的需求越来越强烈，而国内高强度铝蜂窝的加工工艺及成套装备尚属空白，加之国外高强度铝蜂窝进口价格高昂和技术封锁。因此，研制相应的高强度铝蜂窝自动化装备具有重大意义。首先，本文从自动化组装工艺出发，研究了组装过程中的两个核心工艺。结合现代设计理论方法对组装设备的系统功能进行了分析，确定了系统的总功能和分功能。利用模糊综合评价法对预选方案进行了评价和决策，进而得出了最佳方案，并通过实验对所决策的核心工艺进行了验证。其次，对组装设备进行了基于模块化的结构设计，同时分析了各个模块的工作原理，对重要外购件的主要参数进行了设计计算。所设计的高强度铝蜂窝自动化组装设备由半格结构铝箔送料机构、A/B涂胶模块、直角坐标机器人、预压机构、辅助压紧机构、叠加机构等部件组成。并利用ANSYS对组装设备的关键部件进行了有限元分析。同时对设备的气压传动进行了设计，分析了设备的工序流程。最后，对所设计的高强度铝蜂窝自动化组装设备进行了调试和实验。通过实验，证明了高强度铝蜂窝组装工艺和组装设备具有很高的实用性，能够满足相应的技术要求。本文的研究成果解决了传统拉伸法制造铝蜂窝强度低、一致性差、质量不稳定的问题，对于高强度铝蜂窝的生产具有很高的参考价值和指导意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 课题背景及研究的目的、意义  9-10
  1.2 高强度铝蜂窝研制及应用的国内外研究现状  10-14
    1.2.1 高强度铝蜂窝研制的国内外研究现状  10-12
    1.2.2 高强度铝蜂窝的国内外应用现状  12-14
  1.3 课题来源与本课题的主要研究内容  14-17
    1.3.1 课题来源  14
    1.3.2 本课题的主要研究内容  14-17
2 高强度铝蜂窝自动化组装工艺研究及设备方案的制定  17-35
  2.1 铝蜂窝制造工艺分析  17-18
  2.2 高强度铝蜂窝组装工艺研究  18-22
    2.2.1 波纹结构的接合工艺研究  19-21
    2.2.2 波纹结构的叠加工艺研究  21-22
  2.3 系统功能化分析  22-26
    2.3.1 确定系统总功能  23
    2.3.2 系统总功能分解  23-24
    2.3.3 系统总功能求解  24-26
  2.4 应用模糊综合评价法对方案进行评价决策  26-31
    2.4.1 模糊综合评价法的概念  26
    2.4.2 模糊综合评价法模型的建立  26-31
  2.5 核心工艺的实验验证  31-32
    2.5.1 光轴式涂胶粘胶工艺验证  31-32
    2.5.2 气动叠加工艺及配重加压工艺验证  32
  2.6 小结  32-35
3 高强度铝蜂窝自动化组装设备的机械系统设计  35-55
  3.1 设备性能参数及模块组成  35-36
  3.2 组装设备模块化设计  36-45
    3.2.1 直角坐标机器人模块设计  36-40
    3.2.2 送料模块设计  40-41
    3.2.3 涂胶模块设计  41
    3.2.4 辅助压紧模块设计  41-43
    3.2.5 叠加模块设计  43
    3.2.6 预压及驱动模块设计  43-45
  3.3 关键零部件的优化设计与仿真  45-49
    3.3.1 关键零部件的结构静力学分析  45-47
    3.3.2 关键零部件的模态分析  47-49
  3.4 系统气路设计  49-52
    3.4.1 设备气压传动原理  50
    3.4.2 气动执行元件及控制元件的选择  50-52
  3.5 设备工序流程分析  52-53
  3.6 小结  53-55
4 高强度铝蜂窝自动化组装设备的安装调试及实验  55-63
  4.1 实验目的  55
  4.2 实验准则  55
  4.3 实验材料及设备  55-57
  4.4 实验方案  57
  4.5 实验参数  57
  4.6 实验结果及分析  57-62
    4.6.1 铝箔材料的物理性能测试  57-60
    4.6.2 设备各个模块的试运行测试  60-61
    4.6.3 缩比蜂窝结构的物理性能测试  61-62
  4.7 实验结论  62-63
5 总结与展望  63-65
致谢  65-67
参考文献  67-69
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果  69

高强度铝蜂窝自动化组装工艺及设备的研究

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