立式環(huán)縫自動焊接機虛擬設計,立式,自動,焊接,虛擬,設計 無錫太湖學院 畢業(yè)設計（論文） 開題報告 題目： 立式環(huán)縫自動焊接機 虛擬設計 系 專業(yè) 學 號： 學生姓名： 指導教師：（職稱：副教授 ） 2012年11月25日 課題來源 氣電立焊是80年代發(fā)展起來的一種熔化極氣體保護電弧垂直對接焊方法，采用藥芯焊絲作熔化極，用能自動控制的上升系統(tǒng)帶動焊槍進行連續(xù)焊接，在水冷滑塊的強制成型作用下以CO2氣體保護實現(xiàn)單面焊雙面一次成型。 過去我國對氣電立焊的設備主要依賴進口，并被廣泛應用于石油天然氣的儲油罐建設這些設備，雖然性能良好但價格昂貴，國內(nèi)一些中小企業(yè)無力購買，受進口設備和國內(nèi)藥芯焊絲技術(shù)不過關的制約，其應用范圍和發(fā)展受到限制。所以，開發(fā)擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的氣電立焊設備，以解決困擾我國眾多企業(yè)的焊接問題，成為當務之急。 科學依據(jù)（包括課題的科學意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應用前景等） 氣電立焊是由普通熔化極氣體保護焊和電渣焊發(fā)展而形成的一種熔化極氣體保護電弧焊方法。目前氣電立焊焊接材料主要采用(金屬芯)藥芯焊絲，其特點是生產(chǎn)效率高、成本低。氣電立焊屬于窄間隙焊，與其它窄間隙焊的主要區(qū)別是焊縫一次成型，而不是多道多層焊。所以其焊接效率及焊接質(zhì)量均較高，主要應用于船舶的外殼板的中厚板焊接，也可應用于相應尺寸的橋梁箱式梁腹板及大型儲罐側(cè)板的中厚板的焊接。目前通過船級社認可的氣電立焊藥芯焊絲全部為國外廠商，而國內(nèi)研究生產(chǎn)的焊絲常常出現(xiàn)焊接力學性能不穩(wěn)定的情況，不能滿足國內(nèi)客戶的需求。所有氣電立焊藥芯焊絲的使用全都依賴進口，而國內(nèi)目前應用最多的是日本神鋼生產(chǎn)的DWS-43G和DWS-1LG兩種氣電立焊藥芯焊絲。 過去我國對氣電立焊的設備主要依賴進口，并被廣泛應用于石油天然氣的儲油罐建設這些設備，雖然性能良好但價格昂貴，國內(nèi)一些中小企業(yè)無力購買，受進口設備和國內(nèi)藥芯焊絲技術(shù)不過關的制約，其應用范圍和發(fā)展受到限制。所以，開發(fā)擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的氣電立焊設備，以解決困擾我國眾多企業(yè)的焊接問題，成為當務之急。 為了提高快速響應能力，氣電立焊企業(yè)首先應能迅速捕捉復雜多變的市場動態(tài)信息，并及時作出正確的預測和決策，以決定新產(chǎn)品的功能特征和上市時間。明確了新產(chǎn)品的開發(fā)項目以后，實現(xiàn)快速虛擬設計就成為重要的一環(huán)。工程設計的重要性是不言而喻的。據(jù)統(tǒng)計，工程設計的費用雖然只占產(chǎn)品最終成本的一小部分(不到10％)，但往往決定了它的80％以上的制造成本，而且還決定性地影響產(chǎn)品的性能和交貨期?，F(xiàn)代機械產(chǎn)品由于用戶的要求越來越高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日益復雜，科技含量愈來愈高，從而使得產(chǎn)品的開發(fā)周期同趨延長。如何解決好產(chǎn)品市場壽命縮短和新產(chǎn)品開發(fā)周期長的尖銳矛盾，已經(jīng)成為決定企業(yè)成敗興衰的生死攸關問題。產(chǎn)品開發(fā)周期包括設計、試制、試驗和修改等一系列環(huán)節(jié)，除了設計以外的后幾個環(huán)節(jié)可以統(tǒng)稱為試制定型階段。 由此可知，實施虛擬快速設計，至少有如下優(yōu)點：及時交貨，爭先搶占市場，因縮短制造時間和消除各種浪費而降低制造成本，因加快產(chǎn)品更新?lián)Q代而向市場大量提供質(zhì)量更高、價格更低的高性能產(chǎn)品。其結(jié)果就大大提高了企業(yè)的綜合競爭力和持續(xù)發(fā)展的生命力。 研究內(nèi)容 ① 了解氣電立焊的工作原理，國內(nèi)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀； ② 完成焊接機的總體方案設計； ③ 完成有關零部件的選型、建模，虛擬裝配； ④ 熟練掌握有關計算機繪圖軟件，并繪制裝配圖和零件圖紙； ⑤ 完成設計說明書的撰寫，并翻譯外文資料1篇。 擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析 本文主要采用PRO/ENGINEER軟件對氣電立焊及進行快速虛擬設計，該軟件有如下特點： 全相關：Pro/ENGINEER的所有模塊都是全相關的。這就意味著在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設計圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。? 基于特征的參數(shù)化造型：Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預先設置很容易的進行修改。例如：設計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。?裝配、加工、制造以及其它學科都使用這些領域獨特的特征。通過給這些特征設置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進行多次設計疊代，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。?數(shù)據(jù)管理：加速投放市場，需要在較短的時間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學科的工程師同時對同一產(chǎn)品進行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進行的各項工作，由于使用了Pro/ENGINEER獨特的全相關功能，因而使之成為可能。 裝配管理：Pro/ENGINEER的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設計意圖。高級的功能支持大型復雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。? 易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。 我們最終選擇PRO/ENGINEER作為虛擬設計軟件,主要是由于其在機構(gòu)運動仿真功能方面強大的功能、易操作性和直觀性。同時，在大型組件的創(chuàng)建過程中，PRO/ENGINEER的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化建模和全相關性將使零部件的創(chuàng)建和修改變得非常容易，這對縮短建模周期將起到顯著的作用。 研究計劃及預期成果 研究計劃： 2012年11月12日-2013年1月20日：按照任務書要求查閱論文相關參考資料，填寫畢業(yè)設計開題報告書。 2013年1月21日-2013年3月15日：填寫畢業(yè)實習報告,學習并翻譯一篇與畢業(yè)設計相關的英文材料。 2013年3月16日-2013年3月22日：立式環(huán)縫自動焊接機初步虛擬設計。 2013年3月23日-2013年4月20日：繪制裝配圖校核后并進行修改。 2013年4月21日-2013年5月 3 日：繪制相關零件圖。 2013年5月 4 日-2013年5月10日：畢業(yè)論文撰寫。 2013年5月 6日-2013年 5月20日：畢業(yè)論文修改工作。 成果： 開發(fā)擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的氣電立焊設備，以解決困擾我國眾多企業(yè)的焊接問題，解燃眉之急。 特色或創(chuàng)新之處 （1）虛擬快速設計，至少有如下優(yōu)點：及時交貨，爭先搶占市場，因縮短制造時間和消除各種浪費而降低制造成本，因加快產(chǎn)品更新?lián)Q代而向市場大量提供質(zhì)量更高、價格更低的高性能產(chǎn)品。 （2）大大提高了企業(yè)的綜合競爭力和持續(xù)發(fā)展的生命力。 已具備的條件和尚需解決的問題 已具備的條件：設計過程中所需要的各種軟硬件資源和相關產(chǎn)品實物照片。 尚需解決的問題：相關文獻資料的缺乏，對一些結(jié)構(gòu)設計部分的具體設計指導，以及三維軟件的高級運用技巧。 指導教師意見 指導教師（簽名）：　 　 年 月 日 教研室（學科組、研究所）意見 系主任（簽名）：　 　 年 月 日 系意見 主管領導簽名： 年 月 日