【毕业论文】机油冷却器自动装备线压紧工位装备毕业设计说明书.doc文档下载39页

而机油冷却器可以保持发动机工作状态下可靠的润滑。

提高其工作可靠性和寿命，降低发动机本体的制造精度，对于车载发动机来说是必不可少的配套装置。

圆盘机油冷却器由于其结构及性能的优势，在机油冷却器市场中的需求越来越大。

外壳之间的空腔循环。

效果好得到广泛应用，市场需求不断增加，预计今年扬州通洋机油冷却器有限公司产量将达到万件。

冷却器中有个芯子总成，它由多层空心圆盘状散热片组成，各层之间有层水隔板，他们交替地堆叠起来并通过钎焊焊接在起。

芯子总成与冷却器下壳之间也是以钎焊实现连接与密封的。

各层散热片的空心部分由两根上下串通的孔道相连，个圆孔，个方孔，分别作为进出油孔，机油通过这两根管道在芯子总成内部流动，而水在芯子总成与冷却器外壳之间的空腔循环。

各层散热片的空心部分由两根上下串通的孔道相连，个圆孔，个方孔，分别作为进出油孔，机油通过这两根管道在芯子总成内部流动，而水在芯子总成与冷却器芯子冷却器中有个芯子总成，它由多层空心圆盘状散热片组成，各层之间有层水隔板，他们交替地堆叠起来并通过钎焊焊接在起。

部分内容简介发动机工作状态下可靠的润滑，降低发动机零部件的磨损，提高其工作可靠性和寿命，同时由于润滑性能得到保证，也就间接地降低了发动机本体的制造精度，所以机油冷却器对车载发动机来说是必不可少的配套装置。

目前，圆盘式机油冷却器由于其结构紧凑冷却效果好得到广泛应用，市场需求不断增加，预计今年扬州通洋机油冷却器有限公司产量将达到万件。

冷却器中有个芯子总成，它由多层空心圆盘状散热片组成，各层之间有层水隔板，他们交替地堆叠起来并通过钎焊焊接在起。

芯子总成与冷却器下壳之间也是以钎焊实现连接与密封的。

各层散热片的空心部分由两根上下串通的孔道相连，个圆孔，个方孔，分别作为进出油孔，机油通过这两根管道在芯子总成内部流动，而水在芯子总成与冷却器外壳之间的空腔循环。

二者是完全隔开的，这样就实现了机油和水的热交换。

课题的来源意义课题的来源本课题是扬州通洋机油冷却器厂的委托项目。

该厂现有采用的是人工装配。

在芯子总成装配中，工人仅用面孔定位套筒固定散热片中心孔，周向定位完全是靠人工调整，最后用长销，利用散热片的圆孔矫正定位。

然后再由另外名工人拿到压力机上，加压块和螺母机油冷却器的中心孔内插有底部联结圆盘的长销，长销的另端加工有螺纹，垫入块压块后，旋入螺母，按动气动按钮对机油冷却器进行预紧，然后手工拔除长销，再加压保压，手工旋紧螺母，最后通过按钮松开冷却器。

可以看出整个装配过程显得很复杂，而且都离不开人的应变性，智能性。

基于市场的需求，要扩大生产规模，因此扬州通洋机油冷却器厂委托李益民老师设计套自动装配线，来提高生产率，降低生产成本，保证产品质量，减轻工人的劳动强度。

课题的意义本项目的创新之处在于采用机电气体化的自动化技术来解决制约机油冷却器产品质量和产量提高的装配工艺的瓶颈，实现由人工装配向自动化装配的转变。

目前机油冷却器自动装配线的研制开发在国内同类型生产企业尚属首次。

随着我国现代化进程的加快，汽车工业得到了迅猛的发展，扬州市的汽车工业已成为扬州多个优势产业中的个，我市的水箱油箱活塞环等在业内具有定优势，目前扬州正努力成为全国乃至世界的汽车零部件基地。

而机油冷却器可以保持发动机工作状态下可靠的润滑。

提高其工作可靠性和寿命，降低发动机本体的制造精度，对于车载发动机来说是必不可少的配套装置。

圆盘机油冷却器由于其结构及性能的优势，在机油冷却器市场中的需求越来越大。

通过本项目的研制开发，促进圆盘机油冷却器产品制造企业的制造装备的技术进步，降低产品的制造成本，保证产品的装配质量，提高产品的装配工作效率从而提高产品的质量和生产率。

以适应企业扩大生产规模，及时应对国内外客户的订货需求。

因此本项目的实施对企业的发展技术进步及创造良好的经济效益与社会效益都具有十分重要的意义，同时也对扬州努力成为全国乃至世界的汽车零部件基地起到推动作用。

第二章总体方案设计机油冷却器自动装配线的设计要求厂方要求装配线的总长不超过米，装配线要达到单班小时日产件以上。

完成单件装配平均耗时因此装配线的任何工位耗时都不得超过秒。

这就要求本设计要达到紧凑的结构和较高的装配效率的统，在设计中，我们要充分地考虑装配质量效率和成本。

装配方案设计装配工艺分析与确定本课题的难点在于产品结构比较复杂详见图机油冷却器爆炸图，机油冷却器的自动化装配，由于受其组成零件的不同类型及形状限制，很难实现其全部零件的全部自动化装配。

由图可知装配过程中大量重复性动作主要集中在水隔板焊片铜片水隔板散热片的交替装配上。

在本设计开始之前，芯子总成的手工装配效率很低，主要是由于散热片水隔板以及铜片的数量比较多分别为和片，每层装配都要保证位置精确，并且不能装错数量和顺序，否则产品会不合格。

这是多次的重复劳动，耗时很大。

因此该工位可以通过机械手交替装配实现自动化。

上下盖和上下外壳的装配量很小各为片，而且结构不利于机械手的抓取，因此采用人工装配。

水隔板焊片铜片水隔板散热片的交替装配在实现自动化装配的时候要考虑到如何更好的实现机械手的抓取。

因为铜片面积小，中间多孔，无法用真空吸盘抓取又因为铜片很薄，质量轻，不易于磁吸盘分料抓取。

所以我们在设计前打算对水隔板结构进行适应性改造，取消了水隔板与散热片之间的层铜片钎料，采用复合材料水隔板两面镀铜，或用事先由另外个工序将水隔板图机油冷却器爆炸示意图和两面铜片焊合的水隔片总成取而代之。

这样就可实现对水隔片总成和散热片的机械手自动装配。

又考虑到每个工位不得超过秒，而装配零件数又很多，我们决定把机械装配工位设计为两个机械手工步，以达到减少工时的目的。

水隔片总成和散热片都为薄片形状零件，其自动装配通过机械手动作实现。

由于水隔片总成零件表面积不大，故考虑采用磁盘式机械手装配而对于散热片零件，其表面积较大，可采用吸盘式机械手装配。

这两个零件的装配顺序通过可编程控制器来控制。

在机油冷却器装配完成主要所有零件的装配后，需要对机油冷却器进行压紧，然后再夹紧，完成零件的最后装配。

现有的人工装配时该工序是通过螺旋夹紧，即把机油冷却器通过中心孔套在个中间插有长销长销的另端加工有螺纹的底座上，垫入块压块后，按下气动压头开关，在压头压紧冷却器时手工旋入螺母进行夹紧。

现在自动化装配线上，为了有利于实现装配自动化，节约装配时间，以及保证装配的可靠性和稳定性，我们通过压力机来实现机油冷却器的自动压力夹紧。

装配线传送方案的比较与确定按照自动装配的要求，装配机线的结构可设计为圆盘回转式直进式和矩度很大时才要预热，而通常用的号钢在般情况下，焊接时有形成裂纹的倾向，焊前应预热，焊后应热处理，只有有限的焊接热规范可能获得较好的焊接性能。

所以采用材质的角钢焊接支架的主体结构是不错的选择。

两个气缸和两个导套都安装在钢板上，钢板与角架焊接成型。

最终确定结构如图所示图支架焊接结构压力机压头的设计悬臂压杆的设计悬臂压杆是压力机中受力较大的零件，它把机油冷却器压紧的同时会受机油冷却器的反作用力。

在实际工作压力下，我用中的应力分析工具进行了设计尝试，反复修改方案，最终获得了比较满意的结果。

图悬臂压杆及其受力示意如图，我的应力分析条件是在两面施加约束，其中圆柱面上的约束相当于导柱外表面给的约束，面的约束相当于压力机压下时导柱顶端的台阶面限制其轴向位置。

然后在面上施加个均布载荷，相当于压紧位置机油冷却器在的工作压力下给悬臂压杆的反力也是吨。

然后我分别在不同的结构参数和材料参数下做应力分析。

得出了以下结果悬臂压杆厚度，加强筋厚度取。

其余的结构参数在几次应力分析中保持不变具体见零件图。

材料选择普通铸造碳钢，进行应力分析。

如图。

结果可知最大应力在加强筋边缘为。

这时的安全系数只有。

按照软件提供的建议，安全系数在工作压力下应不小于。

所以存在隐患，须要更完善的设计。

有两种方法或改进材料，或改进结构。

图应力分析图图应力分析图二考虑用可锻铸铁代替铸造碳钢其他结构参数和加载条件不变，再次进行应力分析，得到图结果。

显然，最大应力为，安全系数达到了，满足条件，生产中也比较通用。

仍然选用普通碳钢，铸造毛坯，但是加强筋的厚度改为。

加载条件和约束条件不变。

得到如图结果图应力分析图三可见最大应力变为，安全系数也升到了。

这也保证了在工作压力下安全工作。

两种方案都可行，在这里我选用可锻铸铁。

摆动支架的设计摆动气缸受力不大，可用普通钢板焊接而成，也可以用钢板弯制而成。

但是不宜用铸造和锻造。

因为装配线零件属单件生产，力求制造工艺简单。

铸锻件工艺过程复杂，表面需进行机械加工，还要制造模具，很不经济。

所以我采用焊接件。

具体见零件图。

图支撑架转块的设计转块是把摆动气缸的转动传递给压块的机构。

转块与压块的周向传动依靠装配在转块上的两根长销带动压块也在轴向打两个销孔，压头下压时长销插入销孔，带动压块转动，为了增大转距，两长销中心轴应设计的尽量大。

在转块与气缸输出轴之间的周转传递可用键或销，由于轴是向下竖直安装的，转块在用键连接时，竖直方向还需要轴端挡圈来定位。

但是基于转块的结构局限无法安装轴端挡圈。

所以在径向用对称的销连接，既轴向定位又可周向转动这里径向与轴向的受力都不大，故可用销。

图转头压块的设计前面在机油冷却器夹紧方案转块的设计中都有说到压块的设计，就不重复了。

由于随行夹具上的定位销比产品的高度高，装配之后会有段销露在冷却器外面，在放上压块时会顶住压块，给压块在径向造成不稳定。

因此，还必须在块的轴向打两个孔，以便压块的装配。

图压头导套的设计两个导套的作用是保证导杆和抽杆的