1、毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 风冷封条机油冷却器焊接夹具的设计 一、选题的背景和意义 冷却系是车用发动机或者车辆总成的一个重要分系统，一般称之为发动机冷却系，目前称为车辆冷却系。当前，随着汽车工业的发展，冷却器和传动装置两者的受热件，都逐步由专门的冷却装置来冷却。 机动车辆内燃机工作时，燃烧室内的燃气温度高达 1730 2400 ，会使其与之接触的气缸盖，气缸套，活塞和气门等受热件的温度升高，机械强度降低，甚至可能出现热变形，破坏零件之间的配合间隙，引起零件强烈磨损，严重时，还可能发生零件断裂事 故。高温也会引起气缸壁机油变质，使之失去润滑性能，甚至结焦。还会使发动机充气系数下降，
2、使其功率降低。此外，对于车辆的传动装置，在工作时，会因摩擦热而使其受热零件和总成的温度升高，如不加以冷却，同样会失去工作可靠性。因此，车辆的冷却，除了发动机受热件的冷却之外，还有传动装置的受热件的冷却。 完善的冷却系统，可以使发动机的传动装置在各种不同环境和运转工况下具有最佳的热状态，既不过热，也不过冷；既有良好的动力性和经济性，又有良好的功能工作可靠性。冷却系可使发动机受热件壁面的温度保持在允许的范围内。 车辆冷却系统使 用的换热器一般为紧凑式换热器，包括：冷却系统的水散热器 ,润滑系统的机油冷却器和传动油冷却器，增压内燃机的中冷器；采暖，空调系统的空气加热器，蒸发器和冷凝器等。 由于车辆是
3、在比较广泛的气候条件下工作的，并要满足国家排放标准的要求，车辆必须承受较高的冷却器负荷及高，低温度条件，并长期保持良好的冷却传热性和车内空气环境。这就要求其冷却系统和空调系统的所有换热器，应该是传热效率高，体积小，重量轻，并且可靠耐用。 当引擎的机械系统（包括加大涡轮系统）经过中、重度改装以后或者车辆经常处于高转数工作条件下，引擎承受的高温 要大大高于原装，改装时一般都会建议使用机油冷却系统稳定引擎的工作，轻则机器磨损严重，重则甚至能烧掉机器。机油在跑高速的情况下，机油温度很高，机油高温下油气产生所以压力也高，影响到机油的物理稳定性，从而造成润滑不良，增加机车内部零件的磨损 .风冷封条机油冷却
4、器有以下作用： 1 1、润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小冷却器的功率消耗； 2、清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物； 3、冷却作用：机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用； 4、密封作用：在运动零 件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油； 5、防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈； 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 焊接工装 夹具 就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于
5、焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装工装，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化 进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的 2/3 以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 二、研究目标与主要内容 1、 绪论 1 1 机动车冷却系统概述 1.2 风冷封条机油冷却器简介 2、 风冷封条机油冷却器及焊接夹具概述 2.1 风冷封条机油冷却器的特点 2.2
6、焊接夹具简介 . 2 2 1 焊接工装的特点 2 2 2 焊接工装 夹具 的主要作用 2 2 3 焊接工装夹具的设计要点 2.3 焊接工装的特点 3、 风冷封条机油冷却器焊接夹具工装设计任务 3 1 焊接产品 油冷器 产品图 分析 3 1 1 风冷封条机油冷却器 工装设计的基本要 求 2 3 1 2 焊接产品 油冷器总成 的重点 尺寸及 技术要求分析 3 2 油冷器支撑板点焊工装 设计方案的确定 3.2.1、基准面的选择（ 工装 体方式的确定） 3.2.2 定位方式及元器件选择 3.2.3 夹紧 方式及元器件选择 3.3 装焊方案 3.4 点 焊工装结构 4、 风冷封条机油冷却器 主要零件设
7、计说明 4.1 工装 体 4.2 压板 4.3 靠块 4.4 垫块 4.5 定位销 5、工装的装配 及使用 5 1 装配要求 5 2 使用方法 5 2 1 焊接 夹具的操作步骤 5 2 2、夹具使用注意事项、保养及维护 6、 产品的气密性检测 7、 小结 8、 参考资料 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 研究方法、研究手段： 了解风冷封条机油冷却器的结构特点：冷却芯子为不锈钢板片和翅片经真空钎焊而成没有若干个（ n）个经钎焊而成的散热片，机油从内部经翅片流过，片与片之间有（ n+1）个水道，每个水道通过在不锈钢薄板上冲压而成的小凸台相互焊接形成整体，以加强换热；并起到加强支
8、撑的作用，如图，右侧通道内钎焊有不锈 钢锯齿形翅片，是冷却元件的核心部分，它起到强化油侧传热效果和加强支撑的作用，它的设计结果好坏直接决定看整个机油冷却器性能的高低。 了解风冷封条机油冷却器的现实工作环境。 3 技术路线、实验方案： 1 选择风冷封条机油冷却器夹具的设计基准 夹具设计基准应与被装配结构的设计基准一致；有装配关系的相邻结构的装焊夹具尽可能选择同一设计基准。如选择基准水平线和垂直对称轴线作为同一设计基准。 2 绘制风冷封条机油冷却器工件图。 3 定位件和夹紧件设计 确定零件的定位方法及定位点，零件的夹紧方式和对夹紧力的要求，并根据定位基准选 择定位件和夹紧件的结构形式、尺寸及其布置
9、。 4 夹具主体设计 夹具体是夹具的基础件，在它上面安装组成该夹具所需的各种元件、机构和装置等，起着支承，连接作用。其形状和尺寸取决于工件的外廓尺寸，各类元器件与装置的布置情况以及加工的性质。因此，设计时需满足装焊工艺对夹具的刚度要求，并根据夹具元件的剖面形状和尺寸大小来确定主体结构方案和传动方案。 5 完成设计草图 在充分考虑夹具的整体结构布局后进行必要的设计计算，并绘制出夹具的设计草图。 6 绘制夹具工作总图阶段 7 绘制装配焊接夹具零件图阶段 夹具中的非标准零件要绘制零 件图，零件的结构形式、尺寸、公差和技术条件应与夹具总图相符合 四、参考文献 1 贾安东 . 焊接结构及生产设计 .天津
10、 :天津大学出版社 ,1989. 2 王政 . 焊接工装工装及变位机械 北京：机械工业出版社 ,2001. 3 中国电子网 .http:/ 4 陈焕明 . 焊接工装设计基础 .北京：航空工业出版社， 2004. 5 邹增大 .焊接材料 ,工艺及设备手册 ,化学工业出版社 2001. 6 陈祝年 . 焊接夹具 机械工 业出版社 1982. 7 塔乌别尔著 装配 -焊接夹具及机械装置 黄山书社出版社 1957. 8 西安交通大学 机械与电子 1999 年 . 9 曾亿山 ,刘征宇 , 合肥工业大学出版社 . 10 机械设计手册编委会 机械设计手册（第二版）北京：机械工业出版社 2004. 11 吴
11、宗泽 机械零件设计手册 M.北京 :机械工业出版社 ,2004. 12 黄华梁等 机械设计基础（第三版）高等教育出版社 ,2001. 13 Fraser B.Applying advanced Fire-Detection and control Technology to 4 Enhance Elevator Safety During Fire Emergencies.Elevator Wald,1996,44(4):8690. 14 B,D,Moore, Tradeoffs in selecting IC temperature sensors, Microprocessors and
12、Micro System1999,23:181-18. 五、研究的整体方案与工作进度安排 2010.11.15 2010.11.20 文献查阅、了解 焊接工装夹具 2010.11.21 2010.11.25 了解发展趋势以及作用 2010.11.26 2010.11.30 资料收集、文献查阅、并完成外文资料翻译 2010.12.01 2010.12.10 资料收集、文献查阅、并完成文献综述和开题报告 2010.12.10 2011.01.08 焊接工装夹具 的设计与制作 2011.01.09 2011.02.09 进行功能仿真，调整设计方案 2011.02.10 2011.02.28 撰写论文
13、初稿 2011.03.01 2011.03.24 完善制作实验设计，得到实验数据 2011.03.25 2011.04.20 论文修改定稿，完成其他相关文档 2011.04.21 2011.04.30 准备毕业答辩材料 六、研究的预期目标及主要特点及创新点 我将对于 焊接工装夹具 的主要作用以及 基本要求 上进行智能化，在他们的原有的理论上下文章，把 焊接工装夹具 原本的不足点进行细化，让 焊接工装夹具 在实际运用中更加方便。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （ 1）准确、可靠的定位和夹紧， 可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。 （ 2）有效的
14、防止和减轻了焊接变形。 （ 3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 （ 4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。 （ 5）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 夹具设计的基本要求 （ 1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力5 度的作用 ，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 （ 2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。 （ 3）、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态 （ 4）、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。 5）、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作， 便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。
