文档包括:
说明书一份，54页，14500字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
文献综述一份。
PPT答辩稿一份。
图纸共18张，如下所示
A1-回转工作台装配图.dwg
A2-球面体夹具装配图.dwg
A2-筒体夹具装配图.dwg
A3-球面体夹具上旋板.dwg
A3-球面体夹具下底面.dwg
A3-筒体夹具受力挡板装配.dwg
A3-筒体夹具右端.dwg
A3-筒体夹具左端.dwg
A4-大齿轮.dwg
A4-大齿轮轴.dwg
A4-小齿轮.dwg
A4-小齿轮轴.dwg
A4-球面体夹具受力板.dwg
A4-球面体夹具支柱.dwg
A4-筒体夹具底.dwg
A4-筒体底架.dwg
A4-蜗杆.dwg
A4-轮子.dwg
摘要
近年来，我国国用火箭燃料贮箱都是采用了搅拌摩擦焊（FSW）焊接。目前在火箭燃料贮箱的焊接过程中并没有具体统一的夹具使用，导致贮箱表面圆度与精度数值有起伏，甚至有些表面还有微型凹陷，所以设计一套火箭燃料贮箱在搅拌摩擦焊焊接过程中专用的组合夹具迫在眉睫。
火箭燃料贮箱主要由三部分组成，可以分为2个主要工件，分别是中间的薄壁筒体以及两端的半球面体。其中半球面体一般先由6块瓜瓣片形状的金属板焊接成半球面体状，再和一个端盖焊接成完整的贮箱球面盖，所以这里需要一套完整的焊接夹具。由于搅拌摩擦焊焊接机器的旋转局限性，焊接完成两个瓜瓣片之间的纵缝后，需要整个工件和夹具一起旋转60°之后才能继续焊接另外的纵缝，所以需要另外设计一台特定配置的回转工作台用来带动整个夹具和工件一起转动。设计薄壁筒体夹具时，由于用于筒体焊接的搅拌摩擦焊机器有绕中心轴旋转功能，所以不必再设计新的工作台。
设计过程：在FSW的工作原理和工件的结构基础上分析夹具需要的定位面和夹紧面；在Pro/E上绘制初步的三维模型，设计出大概的尺寸；对夹具整体的外形和尺寸进行优化，分析考虑其实用性并进行修改；通过球面体夹具的尺寸算出体积和重力；根据其他数据设计对应的回转工作台；受力分析和校核；在Pro/E上进行零件的装配；根据三维零件模型和装配模型在AutoCAD上绘制二维图；Pro/E上夹具、回转工作台、工件的配合演示。
关键字：火箭燃料贮箱；夹具；回转工作台；设计；筒体；球面体
Abstract
In recent years, friction stir welding (FSW welding) is used in China's rocket fuel tanks. At present, the use of chucking in the welding process of rocket fuel tank lack of standardization, resulting in the record of tank’s circular degree and accuracy up and down, even some surfaces emerge micro sunken. To design a suit of special combination fixture for rocket fuel tank in the friction stir welding process is extremely urgent.
Rocket fuel tank is mainly composed of three parts, can be divided into two main parts, which are thin-wall cylinder and both ends of the hemispherical work piece. Generally, the hemispherical work piece is welded by six scalloped segment metal plates at first, then weld with end cover. It requires a complete set of welding fixture. Due to the limitation of the FSW welding machine’s rotating, after welding the longitudinal seam between two scalloped segment plates, the work piece and fixture need to rotate 60 degrees to continue longitudinal seam welding. It needs designing a specific configuration rotary working-table to drive the fixture and work piece rotate together. When designing the thin-wall cylinder’s fixture, there is no need to design a new working-table because of the standard machine.
The design process: Analyze the locating surface and clamping surface of fixture’s need on the basis of FSW’s operational principle and work piece’s structure; Draw the initial 3D model in Pro/E, design outline dimensions; Optimize the whole size and shape of fixture, considering the practicability and modify; Figure out volume and gravity on the basis of the hemispherical work piece fixture’s size, design the corresponding rotary working-table on the basis of other date; Force analysis and check; Assemble parts in Pro/E; To draw 2D diagram in AutoCAD according to the 3D part model and assembly model; Show the assemble in Pro/E.
Keywords: rocket fuel tank; fixture; rotary working-table; design; cylinder; the hemispherical
目 录
摘 要
Abstract
第1章 绪论 1
1.1 研究的目的及意义 1
1.2 国内外研究现状 3
1.2.1 薄壁筒体夹具研究现状 3
1.2.2 球面体夹具研究现状 4
1.3 主要研究内容 6
1.3.1 筒体夹具分析与设计 6
1.3.2 半球面体夹具分析与设计 6
1.3.3 拟解决的主要问题 7
第2章 球面体夹具设计 7
2.1 机械加工工艺分析 7
2.2 夹具的结构方案 8
2.3 半球面体夹具装配图 12
第3章 回转工作台设计 13
3.1 工作台方案分析 13
3.2 电机的选择 14
3.3 动力参数计算 15
3.4 齿轮传动设计 16
3.5 涡轮蜗杆传动设计 20
3.6 轴、键、轴承及联轴器的设计和选择 24
3.7 轴的校核 29
3.8 回转工作台装配图 35
第4章 筒状体夹具设计 36
4.1 机械加工工艺分析 36
4.2 夹具的结构方案 37
4.3 筒体夹具的装配图 41
第5章 AutoCAD与Pro/E软件简介 42
5.1软件简介 42
5.2三维模型 43
第6章 总结 44
参考文献 45
致 谢 46
附录 47
课题名称 火箭燃料贮箱FSW焊接用组合夹具设计
主要任务与
目标 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的一项固相连接新技术。著名的B o e i n g、NASA、 BAE、 HONDA、 GE、HITACHI、MARTIN等公司购买了此项技术，并已大量的在航天、航空、车辆、造船等行业得到成功地应用。
本项目拟与其他同学合作开发设计搅拌摩擦焊接筒体及球面体的夹具，适合于筒体纵缝和环缝以及球面体径向和周向得焊接加工, 重点要解决的问题：
1）搅拌摩擦焊筒体夹具设计；
2）搅拌摩擦焊球面体夹具设计设计；
3）贮箱组装焊接时的夹具设计；
目标：
提出的设计方案可行，结构设计合理，完成的三维、二维图纸满足生产要求。
主要内容与基本要求
主要设计内容有：
1）筒体夹具的设计方案；
2）球面体夹具方案设计；
3）贮箱组装方案设计；
4）完成三维、二维图纸；
基本要求：
按照课题内容，完成总体方案设计，完成三维、二维装配图和零件图，总计不少于2张零号图纸；通过三维模型完善设计。
完成毕业设计要求的各种文档，包括文献综述、开题报告、外文翻译及毕业设计论文等。
严格按照进度安排，保质保量完成所承担的任务；遵守实验室规定。
主要参
考资料
及文献
阅读任务 查阅与课题有关的文献（论文、书籍或手册等）不少于10篇（部），写出符合要求的文献综述报告。主要参考文献如下：
[1] 朱耀祥，浦林祥. 现代夹具设计手册. 北京：机械工业出版社 2010
[2] 栾国红.柴鹏.孙成斌钛合金的搅拌摩擦焊探索[期刊论文]-焊接学报 2005(11)
[3] 李光.李从卿.董春林.栾国红动态控制低应力无变形搅拌摩擦焊技术[期刊论文]-航空制造技术 2007(z1)
[4] 李兵.谢里阳.王磊.何雪浤搅拌摩擦焊工艺与机理的研究[期刊论文]-现代制造技术与装备 2008(1)
[5] 任淑荣.马宗义.陈礼清搅拌摩擦焊接及其加工研究现状与展望[期刊论文]-材料导报 2007(1)
[6] 黄华.董仕节.刘静先进的搅拌摩擦焊技术[期刊论文]-有色金属 2006(1)
[7] 王训宏.王快社搅拌摩擦焊的发展现状及存在的问题[期刊论文]-焊接技术 2006(6)
[8] R.S. Mishra, Z.Y. Ma. Friction stir welding and processing [J]. Materials Science and Engineering R 2005 (50): 1–78.
[9] L.B. Johannes, R.S. Mishra. Multiple Passes of Friction Stir Processing for The Creation of Superplastic 7075 Aluminum [J]. Materials Science and Engineering: A 2007 (464):255-260.
[10] Lienert, T.J., Stellwag, W.L. Jr., Grimmett, B.B. and Warke, R.W., Friction welding studies on mild steel, Supplement to the Welding Journal, 2003, Vol. 82 No. 1, pp. 1s-9s.
外文
翻译任务 阅读2篇以上（10000字符左右）的外文材料，完成2000汉字以上的英译汉翻译。英文文献参考如下：
[1] W.M.Thomas,E.D.Nicholas.Friction stir welding for the transportation industries [J].Elsevier Science ,1997.6.
[2] K.Kumar,Satish V.Kailas.The role of friction stir welding tool on material flow and weld formation[J].Elsevier Science.2007.8.
计划进度：
起止时间 内容
2012.12.01~2012.12.07 毕业设计前期资料准备、毕业设计任务书、外文翻译任务布置。
2012.12.08~2012.12.31 教师指导学生查阅资料(包括外文资料)，撰写文献综述、开题报告及完成外文资料翻译等工作。完成文献综述、开题报告及完成外文资料翻译放假前交指导教师。
2013.01.1~2013.01.07
完成文献综述、开题报告及完成外文资料翻译等等工作。
指导教师审核学生上交的文献综述、开题报告及外文资料翻译等，为小组交流、开题报告答辩做准备。
2013.01.08~2013.01.13 完成开题报告答辩工作；
进行总体方案设计。
2013.01.13~2013.04.05 完成夹具设计，零件图绘制。
2013.04.06~2013.04.15 毕业设计中期检查指导情况，学生完成情况，以及表格与记录的填写情况。
2013.04.16~2013.05.10 三维装配图，二维零件图，装配图，论文撰写。
学生完成课题设计，提交毕业设计（论文）。
2013.05.11~2013.05.15 教师对毕业设计（论文）的审阅；评议小组分组审阅。
2013.05.16~2009.05.20 论文答辩
课题名称 火箭燃料贮箱FSW焊接用组合夹具设计
开题报告（包括选题意义、研究的基本内容与拟解决的主要问题、总体研究思路与可行性分析及预期研究成果、研究工作计划等内容，非艺术类不少于3000字）
目 录
1 选题的背景与意义
1.1 定义
1.2 研究意义
2 研究的基本内容与拟解决的主要问题
2.1 基本内容
2.2 拟解决的主要问题
3 研究的基本内容与拟解决的主要问题
3.1 研究思路方案
3.2 可行性分析
3.3 预期研究成果
4 研究工作计划
参考文献
川公网安备: 51019002004831号