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搅拌摩擦焊焊接工装设计.doc

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搅拌摩擦焊焊接工装设计.doc

毕业设计(论文)搅拌摩擦焊焊接工装设计年级学号姓名专业指导老师毕业设计(论文)任务书班级学生姓名学号发题日期年月日完成日期毕业当年的月日题目搅拌摩擦焊焊接工装设计1、本论文的目的、意义通过对相关资料、文献的查找,获得相关资料,了解搅拌摩擦焊焊接原理及相关工艺,了解搅拌摩擦焊的应用范围,了解搅拌摩擦焊在焊接中的优势,了解搅拌摩擦焊的研究现状和在工业中的应用,以及搅拌摩擦焊的发展前景。参照搅拌摩擦焊工装设计相关资料,设计一台能焊接焊缝厚度为20mm,焊缝长度为600mm的搅拌摩擦焊实验用焊机。在写设计说明书的过程中,要求对关键部位的设计写得比较详细、具体,并校核该实验用焊机的各主要部分。2、学生应完成的任务(1)查阅相关文献资料(2)翻译外文文献一篇(不少于10000外文字符)(3)完成相当于三张0号的设计图(4)论文的书写3、论文各部分内容及时间分配(共14周)第一部分查阅相关资料,设计方案的确认,外文文献的翻译3周第二部分设计搅拌摩擦焊专用焊机,绘制设计图8周第三部分书写论文2周第四部分论文答辩1周第五部分周评阅及答辩周备注指导教师年月日审批人年月日摘要搅拌摩擦焊技术是90年代发展起来的、自发明到工业应用时间跨度最短和发展最快的一项新型固相连接新技术,公认为是最有前途和最适合航空材料以及结构件制造的工艺方法之一。由于搅拌摩擦焊焊缝组织均匀、接头力学性能优异,生产过程中安全、无飞溅、无烟尘烟气、无辐射,污染小、成本低等技术优势,因而在许多工业领域获得了广泛应用。在航天工业中,搅拌摩擦焊工艺在飞行器铝合金结构制造中的推广应用,在国外已显示出强劲的技术创新活力,给传统制造工艺带来了革命性的改造。随着人们对搅拌摩擦焊技术认识的提高,预计在不远的将来,铝合金、镁合金、锌合金、钛合金等轻金属材料的连接将主要由搅拌摩擦焊来完成,尤其在运载火箭、高速铝合金列车、铝合金高速快艇、全铝合金汽车等项目中搅拌摩擦焊技术将会占主导地位。本文设计出的搅拌摩擦焊焊机,总功率约3千瓦,适合于普通厚度的铝及其合金的工艺试验试件的焊接,搅拌摩擦头转速约6000r/min,焊接速度100600mm/min,最大加工焊缝厚度20mm,焊缝长度600mm。文中介绍了搅拌摩擦焊焊接技术的基本原理和特点,概要地介绍了搅拌摩擦焊的技术优势、研究现状、工业应用和发展前景。针对工艺试验试件搅拌摩擦焊机,主要设计、计算和校核了设备各主要部分,均能够满足试验用焊机的要求。该设备结构紧凑,简单,操作方便,与市场价格相比,成本很低。关键词搅拌摩擦焊固相焊接铝合金焊接应用前景焊机设计AbstractFrictionstirweldingFSWwasfirstlyusedinthe1990s,whichisswiftestindevelopmentandisshortestintimefrominventmenttoapplyment,itisalsotreatedasoneofthetechnologyofthemostpertencialandthemostsuitableforaviationandstructionmanufaction.Thejointsweldedbyfrictionstirweldingarehomogeneousinmicrostructureandpredominantinmechanicalcapacity.Becauseofthevirtue,suchasthesecurity,nosplash,noradiationandnopollutionduringfrictionstirwelding,andsoon,sothistechniqueiswidelyutilizedinindustry.Inaviationindustry,aircraftsmadebyaluminiumalloyareusuallyweldedbyfrictionstirwelding.AbroadmarketisexploredofFSWinothercountries,andalsomakingareformationinthemanufactureofwatercraft.WiththefurtheracknowledgementtoFSW,thejointofaluminiumalloy,magnesiumalloy,zincalloyandtitaniumalloywillbeweldedbyFSW.Especially,thecarrierrocket,highvelocityaluminiumalloytrain,highvelocityalminiumalloyspeedboatandaluminiumalloyvehiclewillbepossiblyweldedbytheFSW.Thistaskistosignamachineusedinlaboratory.Itspowerisaboutthreekilowatt,rotationrateapproximatelyis6000r/min,andweldingspeedisfrom100to600mm/min.Itcanbeapplytoweldingthealuminiumandaluminiumalloy.Inaddition,theweldingthicknesscantexceed20mmandlength600mm.Inthispaper,thebasalprincipleandfeaturesofFSWisintroduced,andthepriority,prospectandapplicationarealsoexpounded.Importantly,mainpartsoftheFSWmachinewasdesignedandcalculated,thecalculationresultsshowsthattheFSWmachinedesignedinthepapercanaccordwiththedemandofthetestinginlaboratory.Thedeviceissimpleandcompactinstructure.Comparingwiththemarketableprice,itscostisverylower.KeywordsFrictionstirwelding,Solidphasewelding,Aluminiumalloywelding,Applicationprospect,Weldingmachinedesign西南交通大学本科毕业设计论文目录第一章绪论11.1搅拌摩擦焊简介11.2搅拌摩擦焊的技术优势41.3搅拌摩擦焊的研究现状51.4搅拌摩擦焊的工业应用91.5搅拌摩擦焊的发展前景111.6本论文的目的和意义12第二章搅拌摩擦焊焊机设计132.1总体设计规划132.2搅拌摩擦系统设计132.2.1搅拌头及夹具设计132.2.2搅拌系统功率计算152.2.3搅拌系统V带设计162.2.4搅拌轴的设计252.3伺服系统设计312.3.1伺服系统功率计算312.3.2伺服系统V带设计322.3.3伺服系统齿轮传动设计352.3.4伺服系统传动丝杠设计442.3.5伺服系统液压传动器件选择462.4电气控制设计462.4.1电气控制设计原则462.4.2电气控制系统原理图47结论50致谢51参考文献52

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