合成树脂汽车保险杠自动打孔机的设计及关键部件的研究

作     者：崔庆林 

作者单位：湖北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨德斌

授予年度：2014年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：保险杠自动打孔机 柔性加工 自动打孔机 部件族管理 

摘      要：随着汽车产业的快速发展，汽车渐渐地从高端奢侈品转变为高档消费品。汽车开始走进普通消费者家庭，面对这一趋势各大汽车生产商进入了空前的机遇期，同时也面临着巨大的挑战。如何在这场消费者抢夺战中占据优势成为各大汽车生产商所共同面临的重大课题。由于市场上的汽车品牌众多，汽车生产商在努力提升汽车性能的同时对汽车外形的设计也投入了相当可观的人力物力。但是针对当今汽车造型越来越复杂的情况下，生产设备的通用性就显得尤其重要。 本文中提到的保险杠是指合成树脂材料的汽车保险杠。传统的保险杠打孔机只能针对一种型号的保险杠上的孔进行加工，产品换型时必须同时更换加工设备，生产成本高，通用性差。本文所研究的汽车保险杠自动打孔机，就是一款针对不同型号的汽车保险杠上雷达孔及大灯清洗孔加工的生产设备。从工程应用的实际需求出发，采用旋转工作台的方式解决了装夹等待的时间问题，节省了装夹等待的问题，实现了连续加工，提高了生产效率。同时采用治具快换的设计方法解决了传统保险杠打孔机的产品换型就必须更换相应设备的弊端。在加工方式上，采用工业机械手夹持电主轴铣削的方式对保险杠进行加工，这种加工方式一改之前冲头冲孔且调试废品率高的缺点，利用机械手的多关节性和再编程性对形状复杂的汽车保险杠孔实现了柔性加工。在本文的设计方案评价中对这种方案做了方案评价证明了这种方案的可行性与科学性。 本文对机械手采用了运动学分析的方法，以确定机械手的工作空间。为了将汽车保险杠自动打孔机进行系列化并推向市场，在设计时用UG软件对部分部件进行部件族参数化管理，为后续系列产品的设计提供了现成的部件库便于设计时直接调用，节约了设计时间，同时避免了设计过程中产生一些不必要的错误。