一种基于堆焊修复的差速器壳体再制造生产线设计研究

摘要

再制造具有巨大的资源潜力、显著的经济效益和明显的环保作用，是节能减排大环境下先进制造技术的重要部分和发展方向。差速器总成是工程机械重要的零部件之一，差速器壳体结构和形状复杂，精度高，制造难度大，造价昂贵，是工程机械中具有再制造价值的零部件之一。由于工程机械工作环境的恶劣性和复杂性，差速器在使用过程中，主要零部件会发生磨损、磕碰、断裂等而失效。调研发现，差速器壳体的主要失效形式是磨损，磨损部位是在与半轴齿轮接触的安装面上，磨损失效后的壳体仍具有较大的储备寿命，并具有可行的修复技术方法，可以通过表面工程技术恢复其磨损部位的尺寸，并赋予表面新的性能。为此，以差速器壳体为再制造对象，采用堆焊的再制造技术，设计一条专门针对壳体磨损面修复的高效率、自动化生产线，以取代人工作业，对于降低劳动强度，提高生产效率，实现批量生产，降低生产成本，推动再制造的发展无疑具有很好的现实意义。
　　本文从产品失效模式分析出发，根据差速器壳体的失效特点，确定了利用亚激光瞬间冷焊技术在磨损表面上进行堆焊的再制造工艺方案，进行了专门针对差速器壳体磨损修复的再制造生产线的设计。该设计力求结合生产实际，在进行车间工艺设计和平面布置的基础上，按照再制造生产流程的要求，分别对再制造生产过程中的拆解、清洗、检测、修复等主要工序进行设计计算，选用相应的技术方法和生产设备，并重点对生产线中的拆解、堆焊和输送部分进行研究。根据无损拆解的需要，专门设计了拆解专机。为实现生产过程的自动化，专门设计了自动堆焊专机。为满足物料输送需求，专门设计了辊子输送机。为保证差速器拆解过程的合理性和可靠性，在拆解专机的设计中，还运用了价值工程的原理和方法进行夹具的优化设计。通过功能分析，在现有拆解夹具的基础上进行结构改进，提高功能和降低成本，以更好地满足夹具在差速器拆解过程中的使用要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 课题来源

1．1．3 工作意义

1．2 再制造及其发展

1．2．1 再制造的基本概念与内涵特点

1．2．2 国内外再制造现状及发展趋势

1．3 工程机械再制造

1．3．1 工程机械再制造的发展状况

1．3．2 工程机械再制造的工艺技术

1．4 本文的主要工作

第二章 生产线总体设计

2．1 设计概述

2．1．1 差速器结构原理及其失效模式

2．1．2 差速器壳体再制造技术的选择

2．2 工艺设计

2．2．1 生产纲领

2．2．2 工艺流程

2．2．3 参数计算

2．2．4 生产分析

2．2．5 设备选择

2．3 车间布局

2．3．1 车间布局类型

2．3．2 车间布局要求

2．3．3 车间布局设计

2．4 本章小结

第三章 拆解分析与设计

3．1 拆解的概述

3．1．1 拆解含义

3．1．2 拆解类型

3．2 拆解流程

3．3 专机设计

3．3．1 专机功能需求

3．3．2 总体设计方案

3．3．3 专机总体设计

3．3．4 专机夹具设计

3．3．5 驱动装置选择

3．4 本章小结

第四章 清洗技术与零件检测

4．1 清洗技术

4．1．1 概述

4．1．2 选择

4．2 零件检测

4．2．1 零件检测的内容与技术方法

4．2．2 主要零件的检测内容与要求

4．3 本章小结

第五章 堆焊专机设计

5．1 专机总体设计及性能参数的确定

5．1．1 专机总体设计

5．1．2 堆焊工艺参数的确定

5．2 传动方式分析

5．3 传动系统设计电机的计算选择

5．3．1 传动系统的组成及工作原理

5．3．2 传动系统电机的计算与选择

5．4 选用主轴组件

5．5 本章小结

第六章 生产线输送设计

6．1 输送选择

6．1．1 辊子输送机的主要特点

6．1．2 辊子输送机类型的确定

6．2 总体设计

6．3 设计计算

6．3．1 确定基本参数

6．3．2 确定链传动参数

6．3．4 辊子输送机计算

6．3．5 驱动装置的选择

6．4 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间科研成果