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机械毕业设计车辆工程

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CL01-121@发动机（DA465Q）气缸盖进、排气门组自动检验装置的设计,机械毕业设计车辆工程

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毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 : 发动机（ DA465Q）气缸盖进、排气门组自动 检验装置的设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆工程 07-10 班 学 生 姓 名 : 张群朋 导 师 姓 名 : 林明 开 题 时 间 : 2011 年 2 月 27 日 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 nts 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 张群朋 院系 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆 07-10 班 指导教师姓名 林明 职称 高工 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 发动机（ DA465Q）气缸盖进、排气门组自动检验装置的设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 微型及普及型汽车在我国有很大市场，从 0.9L 到 1.6L，价格适合我国国情，适合正在发展的中国的现况。发动机是汽车重要零件之一，随 着现在设计加工制造技术的发展，发动机的装配方法及技术手段等也在不断发展，确定装配工艺与装夹方案及设计，从而达到对发动机装配工艺进一步的更深了解。 该毕业设计可以加强常用工具 AutoCAD 软件的使用与掌握；加快了解汽车企业生产装配工艺设计、制造及应用的过程。 汽车发动机装配的自动化程度，在一定程度上限制了汽车的自动化生产水平。因此，提高汽车发动机的自动装配生产线水准，是目前我们必须解决的重要难题。 汽车发动机的气缸盖分为缸体与气缸盖两大部分，其中缸体主要提供发动机的动力输出，而气缸盖主要提供发动机的动力来源。 它将输入的燃料以化学能转化成热能形式、进而转化成发动机的动力，以实现汽车的动力与预期功用。 汽车发动机的配气机构是发动机实现其正常工作的必备机构，发动机通过配气机构的运动带动活塞的往复运动，进而实现其吸气、排气、做功等一系列的动作与功能。 汽车发动机的气门组的布置方式有垂直与倾斜两种，而倾斜布置角度又分 60 度、 70 度、 75 度、80 度等几种方式。本设计采用的气门组布置方式为倾斜布置，而倾斜角度为 70 度。 弹簧座是气门组的重要固定与夹紧装置，在弹簧预紧力的作用下，锁片、气门阀、以及弹簧座的实现紧密配合，即自锁。 弹簧座可大致分为正向与反向两种固定方式。起重，正向固定一般为与水平垂直 90 度“上大下小”方式，而反向固定为与水平垂直 90 度“下小上大”方式。本设计采用的是正向固定方式。 在弹簧座的自锁机构中，为了更加的保证配合的精度，有时需要在弹簧座中加入一锁片套，利用锁片套与锁片之间的紧密配合，来达到更高的技术要求。 汽车发动机气缸盖进、排气门组自动检验装置的设计，是完全自动化的检查装置，检查时间为60s。 本生产线是针对哈飞东安 465 发动机缸盖而设计。进、排气门组自动检验装置的任务是检查上一道气门的装配工序中，锁片的安 装是否正确。综合所有可能存在的装配位置，大致会出现 6 种情况：1.锁片正确安装； 2.只装上一个锁片； 3.只反装一个锁片； 4.锁片一正一反安装； 5.两个锁片都反装；6.两个锁片都未装。 其中，为了保证正确的装配与安装位置，必须明确其它几种位置的尺寸数据，以避免因安装误差引起的产品装配质量问题，避免在自动检验过程中发生更多的发动机返修，会导致例如厌恶装配时序、增大次品率、加大人工返修率，进而增加成本投入等一系列的可能问题。 nts 二、文献综述（课题研究现状及分析） 我国汽车工业已有 50 年的历史了，正在快速的发展成为世 界的汽车大国。改革开放以来 ,特别车工业的健康发展和准备进入 WTO 起了重要的作用。 2000 年是中国汽车工业发展史上有重要意义的又一年，汽车产量突破了 300 万辆大关，轿车产量突破 100 万辆。 正因为汽车行业的迅猛发展，而发动机是汽车中的动力元件，也是汽车的核心汽车的灵魂。目前炙手可热的词汇如“节能”、 “环保”、“大马力”等无疑都是对发动机提出的更高的要求。可以这么说，汽车科技的发展创新就是指发动机的发展和创新。提高发动机的生产效率和质量就是提高了汽车的生产效率和质量。 目前。我国有很多发动机制造厂家还停留 在用手工装配发动机盖和气缸，这样无疑有很多弊端。 1、手工的效率非常低 2、质量不能得到保证 3、发动机的互换性差 4、需要人力资源 所以，我们试着去研发一种自动化生产线，这样不仅可以大大提高生产效率，还可以提高质量和互换性，同时也可以雇佣很少的人员来操作。下面是初步构想发动机装配生产线。 装配生产线，如图所示： 装配工艺： 1、进排气门的装配 2、进排气门的装配检验 3、进排气门的清洗 4、进 排气门的清洗检验 5、螺栓的装配 6、螺栓的装配检验 1、进排气门的装配 发动机盖生产好后，按顺序先安装进排气门。通过震动给料器得到的整列好的气门放到正确的位置，机械手按顺序压住弹簧，加上垫片，然后把锁片放到气门杆上有凹槽的位置。机械手松开，弹簧回弹，把垫片紧紧压到止动销上，使止动销底部的楔型刚好嵌入垫片中间的斜面。使其紧紧锁住。 2、进排气门的装配检验 在进、排气门组的装配完成后，需要检验锁片是否到了正确的位置。有时由于机械的失误出现一些装配错误现象，可能出现丢失一个或两个半锁片的情况，或锁片没正 好嵌入杆的凹处，这些都是不合格的，那么必须返回进行个人处理。所以可以采用数字测长仪来检验气门是否安装合格。 3、进排气门的清洗 由于气门要求很高的气密性，所以必须对其进行清洗。把所有的可能存在的灰尘和杂物都清洗干净。可以用高压空气清洗。 返修 返修 返修 进排气门的装配 进排气门的装配检验 进排气门的清洗 进排气门的清洗检验 螺栓的装配 螺栓的装配检验 nts 4、进排气门的清洗检验 这道工序很必要，清洗后检测气密性是否达到要求，达到了进行下一道工序，没达到则需要返回重新人工清洗。 5、螺栓的装配 使发动机盖和发动机缸体的螺孔对正，放入垫片，拧紧螺杆，完成装配。 6、螺栓的装配检验 螺栓装配完毕后，必须检验是否装配正确。有时由于机 械的失误出现一些装配错误现象，如没有放垫圈，没有放螺栓，放了两个垫圈等。所以可以采用数字测长仪来检验螺栓是否安装合格。 三、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 提出可用于生产实际的装配与检验生产线，分别从经济性和生产效率以及设备利用率等方面，对其进行了详细的计算、综合比较和分析，并对各个装配与检测方法进行了反复的推敲和论证，从而确立了最终装配与检验生产线。同时，针对以东安为代表的国内特定的生产技术与劳动条件，对其装配与检验工艺规程进行了详细设计。进而，用系统工程学的原理对发动机各部件的装配与检验时间 定额，以及生产线的线性配置进行了初步优化，并对自动装配与检验过程提出了详细的要求，最终确立了一套完整的适合国内生产实际的工艺文件与设计理念。 技术要求： 1、对气门组自动检验生产线的工艺分析、总体设计、自动装置的设计与选型、以及整体方案的构思与选择，确定了自动检验装置的最终设计方案。 2、通过分析拟定必要的保证清洗要求的设计内容：汽车发动机缸盖与进排气门组自动装配完成后，对进排气门固定器以及半销的装配质量进行自动检测，鉴别合格品与各种不合格品的情况。 3、通过分析设计符合实际的自动检验装置 4、通过分析，对 检查装置进行了结构的设计和理论的分析 5、完成二维装配图 6、要有对相关项目进行理论分析和设计计算 7、图纸和说明书要符合规范、标准化、清晰 四、技术路线（研究方法） 发动机缸盖装配生产线主要包括以下几道工序：进、排气门组的自动装配；进、排气门组的装配质量自动检验；进、排气门组的清洗；进、排气门组密封质量自动检验；连接螺栓自动装配；连接螺栓装配质量的自动检验。 我设计的是发动机气缸盖进、排气门组自动检验装置。 在进、排气门组的装配完成后，需要检验锁片是否到了正确的位置。可能出现丢失一个或两个半 锁片的情况，或锁片没正好嵌入杆的凹处，这些都是不合格的，那么必须返回进行个人处理。处理合格后再返回生产线检测工序，直到合格为止。这里我初步有 3 个方案。 1）用磙子，通过人手动把托盘拉离生产线，修理后重新把托盘推进生产线进行进、排气门组的检验工序。 2）用磙子通过某种方法使托盘带动发动机缸盖一台接一台的在磙子上排好，大概排满的时候，用一个行程开关或一个传感器发出信号，则专门工人来修理，然后再通过人手动送回生产线。 3）用机械手实现。发动机有问题时，机械手接到一个信号，把发动机和托盘一起抓离生产线，放到一边，统 一维修，然后再一个一个抓回生产线，重复进、排气门组的自动检验工序。 比较一下 1) 的好处是省电，设备简单，但完全人工，需要有专人负责。发动机有问题立刻手动拉离生产线。 2) 设备相对复杂， 但不需要专门用人看管，半自动化，集中修理，不宜出事故。 3 )设备复杂，造价高，但对人的要求十分灵活。 nts 五、进度安排 1、熟悉设计任务书，并了解相关材料（网上查阅），准备资料，填写开题报告：第 13 周（ 3 月 3日 3 月 23 日） 2、熟悉零部件图纸（提出有相应问题），熟练掌握 CAD2004 以上版本及装配工艺学：第 45 周（ 3月 24 日 4 月 6 日） 3、据自己所学知识及实习工厂或其他装配厂提出改进设计方法，确定设计方案及设计内容，有改进解决问题的方法简单方案草图（说明问题），辅助工具 excel、 word 和 CAD 要有一定使用能力：第67 周（ 4 月 7 日 4 月 20 日） 4、气缸盖进、排气门组自动检验装置的设计及中期检查：第 89 周（ 4 月 21 日 5 月 3 日） 5、二维装配图设计：第 1011 周（ 5 月 4 日 5 月 18 日） 6、进行理论分析和设计计算及装置的主要零部件图设计：第 1214 周（ 5 月 19 日 6 月 8 日） 7、总结毕业设计及编写说明书、 后期检查审核及修改不足：第 1516 周（ 6 月 9 日 6 月 22 日） 8、毕业设计准备答辩及答辩：第 17 周（ 6 月 23 日 6 月 29 日） 六、 参考文献 1齐志鹏主编 .汽车传感器和执行器的原理与检修 .北京：人民邮电出版社， 2006 2滕伯乐主编 .中国汽车工业 50 年回顾与跨世纪展望 .武汉汽车工业大学学报， 2008,21(5) 3邱宣怀主编 .机械设计 .第四版