双搅拌轴搅拌摩擦焊焊机设计论文[带图纸].doc

浙江理工大学本科毕业设计（论文）题目双搅拌轴搅拌摩擦焊机设计学院机械与自动控制学院专业班级09机械设计制造及其自动化（4）班姓名陈伟杰学号B09300405指导教师李红军系主任胡明学院院长胡旭东二一三年五月十二日浙江理工大学机械与自动控制学院毕业设计诚信说明我谨在此保证：本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。声明人（签名）：2013年5月12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。搅拌摩擦焊（FSW）是一个相对较新的固态焊接过程。这种连接技术具有节能，高效，环保，用途广泛的特点。特别是，它可以用于高强度航天铝合金和其他金属的合金，这些合金是很难通过常规焊接熔焊。FSW被认为是金属连接在十年的发展中最有标志性的成果。6本文设计出的双搅拌轴摩擦焊焊机，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，焊接速度为500600mm/min，最大加工焊缝厚度15mm，焊缝长度500mm。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。本机器由于采用双搅拌头，因此相对于一般的搅拌摩擦焊焊机效率更高。相对于一般的搅拌摩擦焊焊机，该机器也非常的经济和容易操作。关键词：双搅拌轴摩擦焊；固相焊接；铝合金焊接；焊机设计AbstractFrictionstirwelding(FSW)wasfirstlyusedinthe1990s,whichisswiftestindevelopmentandisshortestintimefrombeinginventedtobeingapplied,itisalsotreatedasoneofthetechnologythathaveabrightfutureandthemostsuitableforaviationandcomponentmanufacture.Frictionstirwelding(FSW)isarelativelynewsolid-statejoiningprocess.Thisjoiningtechniqueisenergyefficient,environmentfriendly,andversatile.Inparticular,itcanbeusedtojoinhigh-strengthaerospacealuminumalloysandothermetallicalloysthatarehardtoweldbyconventionalfusionwelding.FSWisconsideredtobethemostsignificantdevelopmentinmetaljoininginadecade.Thistaskistosignamachineusedinlaboratory.Itspowerisaboutthreekilowatt,rotationrateapproximatelyis6000r/min,andweldingspeedisfrom500to600mm/min.Itcanbeapplytoweldingthealuminumandaluminumalloys.Inaddition,theweldingthicknesscantexceed15mmandlength500mm.Inthispaper,thebasalprincipleandfeaturesofFSWisintroduced,andthepriority,prospectandapplicationarealsoexpounded.Importantly,mainpartsoftheFSWmachinewasdesignedandcalculated,thecalculationresultsshowsthattheFSWmachinedesignedinthepapercanaccordwiththedemandofthetestinginlaboratory.TheadvantageofthismachineisthatitismoreefficientthanthenormalFSWmachinebecauseithasatwin-stir.Comparedwithothermachine,itisalsoverycheapandeasy-to-use.Keywords：Twin-stirFrictionwelding；Solidphasewelding；Aluminumalloyswelding；Applicationprospect；Weldingmachinedesign目录摘要Abstract第1章绪论.11.1搅拌摩擦焊简介.11.2国内外研究现状及发展趋势.21.2.1搅拌摩擦焊技术发展历史及研究成果.21.2.2国内搅拌轴摩擦焊技术发展发展应用.31.2.3搅拌摩擦焊中双搅拌轴摩擦焊技术目前的应用情况和前景.51.3本次设计的内容和意义.6第2章双搅拌轴搅拌摩擦焊机设计.72.1焊机的总体设计以及规划.72.2各部件设计.82.2.1搅拌头及夹具设计.82.2.2搅拌系统功率计算.92.2.3搅拌系统传动齿轮设计.102.2.4搅拌轴的设计.152.2.5搅拌系统V带设计.202.2.6X-Y工作台设计.262.2.7传动丝杠设计.272.2.8减速齿轮的设计.302.2.9液压缸选择.33第3章AUTOCAD与PRO/E软件简介.343.1软件简介.343.2三维模型.35第4章总结与展望.33参考文献.33致谢.33