一种自动化生产线实训教学设备设计

针对目前职业院校机电一体化实训教学设备集成固化、无法拆装、灵活性与扩展性差、功能单一以及成本高等问题,采用模块化设计思想,设计了一种自动化生产线实训教学设备。该设备主要有瓶底-物料供应结构模块、搬运结构模块、瓶盖预装结构模块、成品分拣结构模块等几部分组成,每个模块可以灵活拆装进行独立的实训教学,也可以组合成多功能流水线进行实训教学。研究表明设计的实训教学设备结构轻巧、经济环保,能够为师生提供一种满足社会发展的教学实训平台。     

滚珠丝杆升降机的一种制动结构设计与分析

滚珠丝杆升降机是一种利用蜗杆副带动滚珠丝杠副进行运动的精密升降部件,在工作过程中主要依靠蜗杆副的自锁实现锁定,但是在实际应用中出现过锁定失效的状况,说明蜗轮蜗杆自锁性并不十分可靠.针对此问题,设计了一种简单灵活的制动结构,并对制动结构的摩擦力矩进行了计算校核,计算结果满足设计要求;然后利用Solidworks软件完成了相关零部件的三维设计及整体装配,最后利用Simulation模块完成了摩擦片支架的有限元分析,分析结果满足工程要求.     

一种新型旋转直线组合式液压缸设计

随着制造业自动化的快速发展,市场对液压传动产品的要求也越来越高,而现有液压缸产品性能单一、运动模式少,日益不能满足市场的需求。针对此问题,设计了一种新型旋转直线组合式液压缸,该液压缸利用滚珠花键既能传递扭矩又能实现直线运动的特点,将双螺旋摆动液压缸与传统往复直线运动液压缸有机结合,不仅可以实现单一的往复直线运动和旋转运动,也可以实现复杂的旋转直线复合运动,技术功能完善,结构紧凑,输出载荷大,传动效率高,传动平稳,安装方便,能够满足市场对液压传动产品性能多样化的需求。     

一种输液器自动报警及关断装置的设计

针对目前输液报警器液位检测不准确、不具备自动关断功能等问题,利用集成创新思想,设计了一种输液器自动报警及关断装置。其本体结构主要包括夹持模块、检测模块、关断模块等,控制系统主要有MCU单元、电源模块、液位传感器检测单元、电磁铁线圈控制电路,软件设计主要有主程序、中断程序和子程序。该装置以MCU为控制系统核心,采用非接触式柔性平面电容液位传感器检测药液,使用方形电磁铁实现自动关断输液,应用可充电锂电池进行供电,具有检测准确、止液可靠、声光报警、使用方便等优点,可以提高输液的安全性。     

旁路等离子-MIG复合电弧及耦合熔池作用机理与数值分析

旁路等离子-MIG复合工艺是通过等离子焊枪的导电铜嘴与焊丝之间形成的分流弧、焊丝与母材之间的主路弧同轴耦合进行焊接的新型工艺,不但保持了MIG焊的高效性,还可以通过对旁路电流的调节实现焊接过程能量的精确控制.为了深入了解该工艺条件下复合电弧与耦合熔池的物理作用机制,通过建立流体动力学瞬态计算模型,并基于合理的试验验证,对旁路电流加载前后气液两相内部及界面处的传热传质行为进行了对比研究.结果表明,相比未加载旁路电流时,电弧的最高温度下降约1 000 K,同时电弧与耦合熔池交界处的有效热通量整体下降;熔池内部液态金属回流速度明显下降,因此导致熔深和熔宽尺寸均有所减少;复合电弧和耦合熔池的最大电磁力方向没有改变,但数值均有所降低.     

薄板不锈钢旁路分流双面电弧高速焊接工艺分析

针对薄板不锈钢传统焊接方法焊接效率低、焊接缺陷多等问题,提出一种薄板不锈钢旁路分流双面电弧高速焊接方法。采用正面MIG-TIG背面TIG的双面焊接工艺,对船用2 mm厚的304不锈钢板进行焊接工艺机理研究。针对焊接效率提升问题,进行试验验证,对焊接过程中不同焊接速度和旁路电流对焊接质量的影响进行对比分析,并进行宏观组织和微观组织观察,通过拉伸试验验证焊缝接头力学性能的可靠性。结果表明,在施加旁路的情况下,正面旁路有效减小了母材的热输入,提升了焊接效率,并使焊缝热影响区组织得到较好的控制,达到细化晶粒的效果,从而减少焊缝咬边、塌陷等缺陷。创新点：(1)提出旁路分流双面电弧焊接工艺方法,对焊接过程中的热输入进行有效控制。(2)不锈钢薄板对接焊丝熔覆效率得到大幅度提升,有效解决焊接过程填丝效率低的问题。(3)焊接过程中焊缝热影响区组织和性能得到较好的控制。     

铝/钛异种金属旁路分流MIG电弧熔钎焊特性

以1 mm厚6061铝合金与TC4钛合金板为试验材料,进行旁路分流MIG电弧熔钎焊工艺试验,得到均匀美观的焊缝成形.分别采用金相显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机进行研究.结果表明,界面层上方金属间化合物以柱状晶形式存在,呈现短而密集的状态.界面层靠近钛侧易形成AlTi,而界面层靠近铝侧易形成Al₃Ti,TiSi₂等金属间化合物,由于焊接过程中熔池内部温度的变化不均,会使界面层中出现Al₁₁Ti₅过渡相.拉伸试验表明,接头最高抗剪强度达182.6 MPa,约为铝母材的97.6%,断裂发生在铝母材热影响区,断口出现一定量的颈缩.     

镁合金焊丝挤压成形过程挤压力的研究

本文探索出一种镁合金焊丝挤压成形新工艺 ,简要阐述了该种工艺挤压成形的基本试验过程、试验装置。通过试验发现 ,挤压力是镁合金焊丝制备工艺过程的关键 ,探讨了影响挤压力的各种因素 ,如 :坯料温度、变形速度、变形程度、润滑条件及挤压模形状与尺寸。同时 ,以挤压1 2mm镁合金焊丝为例 ,运用主应力法计算得到了焊丝挤压过程中稳定变形阶段模具出口部分、锥形部分、挤压筒部分的单位挤压力 ,以及挤压机上的单位挤压力 ,试验发现计算所得的挤压机上的单位挤压力与实测值基本接近 ,并且可通过取定补偿系数的方法修正 ,利用该计算值 ,通过控制挤压力 ,首次成功制备出1 2mm镁合金焊丝。在此基础上运用该种计算方法分别计算出挤压1 6mm、2 0mm、2 4mm、3 0mm镁合金焊丝所需的单位挤压力 ,并在试验中成功制备出上述焊丝。     

变形镁合金熔焊接头组织特征分析

采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)和电子探针(EPMA)等分析测试手段，对变形镁合金AZ31B的TIG焊接头进行了微观组织观察、相组成和微区成分分析试验。结果发现在熔焊条件下AZ31B镁合金焊缝附近的纤维组织消失，在焊缝区出现了细晶粒，而热影响区(HAZ)的晶粒明显粗大。进一步研究发现焊缝区的晶粒主要呈细小的等轴晶，室温组织是由δ—Mg相和γ—Mg17Al12化合物两相组成。分析还发现焊缝区的Mg含量低于母材，而A1的含量则高于母材；电子探针分析发现Mg、A1、Zn元素存在成分偏析现象。     

基于立体视觉焊接变形测量系统标定

应用立体视觉三维测量系统对钢结构上若干待测标志点进行测量,测量前分两步对测量系统参数进行标定.首先应用基于平面模板的方法标定摄像机的固有参数,包括单个摄像机的内部参数和两个摄像机间的位置关系参数.其次使用单位四元数法对摄像机坐标系与设计坐标系之间的位置参数进行标定.为了验证标定结果的准确性,对摄像机内参数标定结果进行了重投影误差估算,重投影误差很小,满足系统测量误差要求.对标定结果进行重建试验,重建结果平均误差小于1 mm,最大误差小于2.5 mm.