铆接-毕业设计

毕业论文（设计）开题报告学院（系）：机械与电子工程系姓名：学号：年级专业：指导教师：2015年3月本科生毕业设计开题报告书题目基于Pro/E的64倍行星齿轮减速器设计及仿真学生姓名指导教师职称讲师研究目的意义及国内外研究状况和应用前景（附参考文献）：一、研究（调查）目的意义随着国家经济建设的快速发展，对铆接技术的使用越来越多，铆接是千年前的一种古老连接方法，现已在航空航天、汽车制造、船舶及铁路上具有不可或缺的地位，铆接技术也得到了大量的运用。由于铆接技术的不断发展，从而使铆钉机行业长盛不衰，铆钉机的应用非常广泛，其应用场景决定了铆钉机行业绝对不会衰退，因为铆钉机的应用根本是铆钉的应用非常广泛，铆钉的应用广泛就决定了铆钉机行业的持久繁荣。机械行业自从英国工业革命以来，世事沧桑，变幻万千，出现了很多的新生事物，也淘汰了很多的不合时宜的事物。但是，机械行业的实质决定了不会被淘汰的基本属性，因此铆钉机行业同样不会被淘汰。世纪的车轮驶进了2014，中国的大经济环境显现了复苏的迹象，这就给很多的铆钉机从业者带来了新的希望和信心，所以，我们有充分的理由相信铆钉机的明天一定会依然美丽！随着人们生活水平的提高，对轻工业产品的需求越来越大，所以一些小型的铆钉机越来越有利用价值，可以用于如服装、皮鞋、胶鞋、帐篷、帆布口袋等地方。二、铆接技术的现状及发展1传统铆接工艺的现状及缺点[1]（1)普通铆接工艺强度不足铆接工艺采用过盈配合，为了能满足结构的可靠性、安全性、承载能力等各方面要求，对铆接材料要求也越来越苛刻。传统的铆接工艺，要实现均匀的过盈配合比较困难，对于后夹层结构，普通铆接很难做到压力均匀分布到每个铆钉，更给结构稳定带来了隐患，限制了铆接工艺的发展。(2)新型轻质材料不能满足铆接要求各种高端领域中，比如新型飞机的研发，要求结构减重，所以普通金属再也满足不了这种需求，必须采用新型材料。(3)大直径铆接难以实现随着科技的发展，大直径铆接用的越来越多。我们知道，大直径的铆接必须采用手铆，但是铆接过程中会产生巨大的后坐力和噪声，难以忍受，对工人健康和生产效率都有严重的影响，这也是阻碍铆接技术发展的巨大障碍。2铆接技术的分类(1)早期的铆接在很早以前，睿智的祖先们就已经发现了铆接的妙处。虽然它的不可拆卸的连接方式，大大的降低了工件的稳定性，但是它工作原理简单，而且有很强的连接性，制作也简单方便，原料也容易获得。它不仅能够衔接木材，对于多种金属和非金属也是能够适用的，更甚者，在制作结构复杂的工件时，也大大的减少了工作的难度。在早期，铆接技术虽然没有得到广大的重视和关注，但他为我们现在铆接工艺奠定了深厚的基础，也为现代铆接技术做出了重大贡献。随着现代工业的进步和提高，科技的发展，这也要求现代铆接结构和铆接工艺要注入新时代的元素，要有科技含量。这也促使人们不断加强各种新工艺、技术研究，使各种花样层出不穷。(2)tox圆点铆接技术[2]20世纪90年代，tox圆点铆接技术被投入生产。tox圆点铆接技术是一种更具技术性和经济性的连接方法，属于无铆钉铆接技术。该技术就是利用tox气、液增力缸式冲压设备和一种独特链接模具，通过一个冲压过程，一句板件本身的工艺性能挤压成形，形成tox圆点。它可将厚度不同的两层或多层板件连接起来，对板件表面无任何要求，自动化程度高。当然，tox圆点铆接技术也是有一定的应用范围，还需要更进一步的改善和开发。此后，陆续出现了tox圆点与液压相结合的铆接，无腔铆接等新技术。都是铆接技术的发展产物。随着科技的进步，铆接技术也在不断发展，其现代化应用对提高劳动效率、经济效率都有着很重要的现实意义。(3)电磁铆接技术的应用[3]针对传统铆接技术存在缺陷这一问题，美国和俄罗斯已经率先研发出了电磁铆接设备并投入了使用。与传统铆接相比，电磁铆接具有以下优点：加载速率高、应变率大、材料的变形方式不同于压铆等静态加载。此设备一经试用便取得了令人可喜的经济效益，它不仅实现了对新型轻质材料的理想配合，而且还大大改善了普通铆接技术工艺强度不足的致命问题，完善了铆件结构，使铆件的寿命有了跨越性的提高。3铆接技术在国内的发展前景介于我国铆接技术的现状，早已投入资金深入研究铆接技术，并且取得了一定的研究成果。九十年代，我国已成功研发出了我国第一台中压电磁铆接设备，并在全国得到了推广应用。现在，我国更是应现代化需求和未来需要，接连解决了高电压铆接质量、设备的安全可靠性等方面的难题，成功研制出了性能优越的低电压电磁铆接技术，而且已经达到了工程应用的水平，并且在设备结构设计、数字控制和关键元器件配套等方面都颇有建树。我们可以预见，铆接技术将不断地改进、完善和推广，也将为国家带来巨大收益。同时我们不能骄傲自满，我们必须承认，与发达国家的科技水平还有很遥远的距离，还要等我们踏实奋进，勤劳攻关。三、铆钉机的发展现状由于铆接技术的快速发展和铆钉越来越多的应用，使铆钉机快速发展起来，根据铆钉机的使用场合，可将铆钉机大概分为两大类，一类是用于大型器件，如飞机、汽车、大型机器中铆钉的使用；另一类是应用于轻工业和家庭中，如服装、皮鞋、胶鞋、帐篷、帆布口袋等。用于大型器件中的铆钉机，目前使用最广泛的是采用液压铆接系统的铆钉机和采用电磁铆接技术的铆钉机，然而随着人们生活水平的提高，对轻工业产品的需求越来越大，所以一些小型的铆钉机越来越有利用价值，如Φ4空心铆钉机，就在轻工业中大量使用，下面对采用液压铆接装备和Φ4空心铆钉机进行介绍。1液压铆接装备（1）液压铆接装备的发展历程说到铆接则必须要谈到铆钉，最早的铆钉是木制或骨制的小栓钉，相当于今天的插销或楔子[4]，这种铆接形式可以叫做榫卯[5]，榫卯的存在可以追溯到7000多年前的河姆渡原始社会建筑的修建。最早金属变形体应该就是我们今天知道的铆钉的雏形。金属连接最古老的力一法，可以追溯到最初使用可锻金属那么远，比如青铜器时代，从夏商一直到秦汉[6]；利用铜器的铆接在古代的车辆制造中有广泛的应用，这在秦皇陵铜车马中得到充分体现[7]；而铆接的应用在汉代造船业中又得到了长足的发展[8]。由于错过工业革命，在近代中国铆钉的发展和应用还主要停留在传统的手工铆接阶段，铆钉的材质主要是铜和铝，在现代，钢制铆钉的铆接也主要停留在火车制造等钢结构的连接中，铆钉成型基本上属于热铆。钢质铆钉的应用在二战时期有着飞跃的发展，铆钉的铆接不再仅仅是靠捶打等压力变形，依靠作用力和反作用力关系实现铆接的拉铆钉出现了，它的应用解决了早期航母甲板松动的问题。（2）液压铆接装备的发展现状第一次世界大战(1914-1918)以后，液压传动被广泛应用，尤其是一九二零年以后，液压传动发展更为迅速。液压元件大约在1890年至1910年间逐步成熟并正式进入工业生产阶段。维克斯((F.Vikers)于1925年发明了压力平衡式叶片泵，为液压传动的逐步建立奠定了基础。康斯坦丁.尼斯克((GConstantimsco)在20世纪初对能量波动传递所进行了理论及实际研究，其对液力传动方面的贡献，使得液压装备得到了长足的发展[9]。由于液压传动的许多突出优点，在工业生产中的应用十分广泛，比如通常工业用的塑料加工机械、机床、压力机械等;军事工业中的船舶，比如航空母舰等。工业的大规模使用反过来又促进了液压传动的快速发展，液压铆接也在这个时期得到发展与应用[10]。在八十年代中后期液压铆接慢慢地进入到中国，主要应用在航空航天领域。随着军民技术的共用，液压铆接装备在各个领域得到广泛的应用[11][12]。2Φ4空心铆钉机（1）工作原理Φ4空心铆钉机是解决一些相对比较软的材料之间的连接，如：服装皮鞋胶鞋布鞋帐篷帆布袋口袋等，从而实现从手工到机动的铆接，提高劳动生产率，降低劳动强度。该机适用于各种空心铆钉的铆合，在外形上有一些像修鞋机，但是它们在结构上存在明显的差别，铆钉经上冲头冲压至下冲头，使铆钉翻边铆合至皮件及其它物体上，为了提高功效，进行批量生产，必须使铆钉自动落至上冲头，上冲针带铆钉冲压到下冲头。铆合成功后，上冲头迅速上升，送料机构回头。该机应由传动机构、送料机构、机座、上冲头运动机构及下冲头组成。（2）发展前景由于社会的不断进步和人们生活水平的提高，4空心铆钉机在服装等轻工业行业得到广泛应用，为了实现从手工到机动的铆接，提高劳动生产率，降低劳动强度，次铆钉机必须满足以下要求：a安全可靠，安全是为了让使用的工人能够在保证安全的环境中使用铆钉机，可靠是指铆钉机的工作是可靠的，即其铆接合格率和使用寿命要在很高的水平。b重量轻和使用方便快速，重量轻是考虑到操作工人要长时间使用铆钉机，所以其重量不能太重，不然就不适合现实使用；方便快速是为了提高生产效率，也就是不能让铆钉机铆接时间间隔太长，应该快速完成铆钉的铆接，且使用的力小。根据上面的使用要求，可以推测出4铆钉机的发展前景：a自动化程度高。随着科学技术的进步，人们越来越看重一个机器其自动化的程度，一方面是因为自动化程度高的机器，其使用过程效率高，并且可以减少工人的劳动强度。b使用寿命长。人们购买产品时越来越看重产品的质量，是因为产品质量好就会提高其使用寿命，使用寿命长了，相对于使用者其利用价值就高，就算价钱相对高一些，其性价比还是很高。c制造成本低。这是对铆钉机生产厂最重要的一点，在这个竞争激烈的市场，如果其能保持一个很低的产品价格，那么公司销量才会迅速增加,公司才不会在激烈的市场竞争中被淘汰。5参考文献[1]曹增强.铆接技术发展状况[J].航空学报，2000.[2]良辰.航空制造技术[J].新视点，2010.[3]徐国康，高明辉，肖庆东，卜勇.电磁铆接技术的发展、设备研制及应用探讨[J].航空制造技术，2010：23.[4]杨鸿勋.建筑考古学论文集(增订版)[J].北京:清华大学出版社.2008.[5」宿白.中国古建筑考古[J].北京:文物出版社..2009.[6]岳南主编.复活的军团—秦始皇陵兵马俑发现之谜[J].北京:新世界出版社，1997.[7]马承源.中国青铜器研究[J].上海:上海古籍出版社.2002.[8]金秋鹏.中国古代造船与航海[J].北京:中国国际广播出版社.2011.[9]许福玲.液压与气动传动[J].武汉:华中科技大学出版社.2001.[10]黎启柏.液压元件手册[M].北京:机械工业出版社.1999.[11]茅春浦编著.流体力学[J].上海:上海交通大学出版社，1995.[12]罗唯.液压铆接系统的设计与应用[J].西南交通大学，2013.主要内容、研究方法和思路：一.主要内容1、查阅资料，掌握4空心铆钉机的设计过程及设计原理；2、编写论文综述（5000字）和外文翻译（2000单词）以及开题报告；3、确定4空心铆钉机的总体结构方案；4、完成动力和传动部分的设计与选用；5、完成轴及其离合器控制部分的设计（包括零件图和装配图的绘制）；6、完成上下冲针机构的设计；7、完成论文说明书；二研究方法与思路：研究方法主要是通过广泛地阅读空心铆钉机相关的资料及相关的文献，通过一定的理论分析和科学的数据计算，再综合考虑经济方面和工艺要求，将理论研究和生活中的实际结合起来，在老师的精心指导和帮助下完成该设计。设计思路如下：1、4空心铆钉机的总体设计1）4空心铆钉机的基本构成2）工作原理2、传动系统的设计与计算1）电动机的选择2）传动比的确定3）带传动的设计计算3、4空心铆钉机工作部件的结构设计1）轴的设计计算2）离合器控制的设计3）上下冲针的设计4、其它工作部件设计总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）：暑假主要是查阅相关资料，复习以前学习过的机械原理和机械设计的内容，为后面的设计提供总的设计思路和理论准备，并用AutoCAD2010练习绘图。总体安排和进度如下：1、2014年9月5日-2014年9月10日选题申请、接受任务、查阅文献。2、2014年9月11日-2014年10月1日完成文献综述、外文翻译、开题报告。3、2014年10月2日-2014年12月20日完成4空心铆钉机的设计，绘制出相关图纸。4、2014年12月