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[硕士论文] 祁云峰
机械工程 河北工程大学 2019(学位年度)
[硕士论文] 许达强
外科学 大连医科大学 2019(学位年度)
[硕士论文] 何俊华
机械工程 华东交通大学 2018(学位年度)
[硕士论文] 郭容甜
细胞生物学 曲阜师范大学 2018(学位年度)
[硕士论文] 魏春
儿科学(泌尿外科) 重庆医科大学 2018(学位年度)
[硕士论文] 郝同晖
机械工程 青岛科技大学 2018(学位年度)
[硕士论文] 郑启航
机械工程 浙江工业大学 2017(学位年度)
摘要:目前长尾夹装配以手工为主,还没有长尾夹连续自动装配系统。因此本课题自主研发了一套长尾夹自动装配系统。通过力学和仿真分析对该系统的关键技术进行研究,完成软件和硬件的开发,实现了长尾夹高效自动装配。该装配系统的研发对文具企业的发展具有重要意义。
  (1)阐述了自动装配技术的发展趋势以及长尾夹自动装配技术的研究现状,调研了目前长尾夹半自动化装配的研究成果,提出了长尾夹自动装配系统及关键部件的设计方案。
  (2)概述了该装配系统整体结构的设计,并详细分析了若干机构的结构特点和设计要点。通过反复实验找出影响装配效率与装配成功率的因素,并针对这些影响因素进行分析。首先设计了新型的上下料顶开机构,有效的提高了上下料的成功率。其次设计了曲柄滑块驱动机构代替了气缸驱动,大大减少了由驱动机构所带来的冲击力和震动。
  (3)开发了基于S5PV210的长尾夹自动装配控制系统。首先根据控制需求设计了总体控制方案,并详述了硬件设计和软件设计。硬件设计包括CPU外围一些基本电路的设计与电机驱动电路设计。软件部分是LINUX环境中基于QT的交互式界面设计。
  (4)搭建了长尾夹自动装配系统单元平台,并进行调试。首先对上料和卸料机构进行了位移的测量,并通过位移曲线分析了其速度与加速度的变化情况。其次在不同电压下对其工作效率与装配成功率进行测试,得出了不同电压下的工作效率以及装配速度对把手装配成功率的影响。
  综上所述,经过对装配系统的关键机构的研究及改进保证了系统的可靠性,提高了装配的效率与成功率,达到了预期效果。若将本长尾夹自动装配系统进行应用推广,将很好的满足实际装配需求,可完全替代人工装配,降低了企业的生产成本。
[硕士论文] 汤正坤
制药工程 天津大学 2017(学位年度)
[硕士论文] 陈剑箫
机械制造及其自动化 哈尔滨工业大学 2017(学位年度)
摘要:随着我国航天事业的迅速发展,对火箭质量的要求也日渐提高。动力系统是火箭的核心,而运载低温电磁阀作为动力系统的重要组成部分,其内部线圈缠绕质量的高低直接关系到动力系统运行时的性能。
  运载低温电磁阀中的线圈利用其产生的电磁力,吸动阀芯,从而达到换向或者通断的作用。线圈绕制过程中的各类故障包括断线,乱线,张力过大等,都会造成运载低温电磁阀在工作过程中出现失效,灵敏度下降等问题,该类线圈都必须报废。因此在运载低温电磁阀线圈的生产过程中,线圈缠绕的质量尤为重要。然而,目前运载低温电磁阀线圈的绕制,主要采用人工绕线的方式,手动安装空线圈,人工通过手摇绕线机完成线圈缠绕,最后进行线圈电阻测量,进而检验线圈是否合格。这种电磁阀线圈绕制方式,一方面由于人工绕线速度较低,导致生产效率很低。另一方面,人工绕线会产生断线,排线不紧密,张力过大导致阻值太大或太小等问题,线圈绕制的质量无法保证。因此,需要研制一套能自动进行运载低温电磁阀线圈缠绕的设备来保证线圈绕制的效率和可靠性。
  本课题在对线圈绕制过程进行分析的基础上,针对直径在0.28~0.41mm的漆包线,宽度和直径在18.5~48mm和18~24mm的线圈骨架,完成一台运载低温电磁阀线圈自动缠绕设备的研制,用于指定型号线圈的绕制。该设备的主要结构包括绕线机构,排线机构,张力控制机构,同时利用计算出的排线控制算法,规划运动规律,并将STM32作为控制芯片,完成整套自动绕线设备的控制。整个设备实现运载低温电磁阀线圈缠绕过程的自动供线、自动缠绕、自动拨线密排、张力自动控制、手动微调等功能,能够适用于多品种、不同漆包线的运载低温电磁阀线圈组件生产。同时,开发出一个人工操作界面,方便人工操作以及绕线状况的实时监测,最终提高生产效率与产品质量。
  根据线圈特性和技术要求,完成了整套线圈自动绕线设备的研制,包括结构的设计和改进,排线控制算法的研究及设备的调试,最终完成了指定型号低温运载电磁线圈的绕制,达到了技术要求。
[硕士论文] 卞汉建
机械工程 江苏科技大学 2017(学位年度)
摘要:船用柴油机是典型的复杂产品,具有体积大、结构复杂、零部件多等特点,与传统产品装配相比具有装配精度高、装配过程以手工作业为主的特点,其装配过程在整个制造过程占据了很大的比重。目前,国内船用柴油机装配工艺设计普遍采用二维设计制造模式,其信息传递依赖二维图样进行,现场工人需要大量时间来理解图纸上的信息,带来返工率高、生产效率低下的问题。因此,进行基于 MBD的船用柴油机装配信息定义技术研究对改变我国船用柴油机研制模式具有促进作用,同时也支撑现代制造技术的发展。主要的研究内容与成果如下:
  (1)根据装配模型在装配不同阶段信息表达需求的问题,采用全新的信息定义方法,将船用柴油机装配模型分为工程MBD模型和工艺MBD模型。分析了装配MBD数据集以及在不同制造阶段下的功能,并对其信息内容进行分类组织,改变当前设计过程信息传递的模式,提高三维装配工艺设计的效率,同时对改进现有设计制造模式具有重要促进作用。
  (2)针对现阶段船用柴油机装配 MBD数据集定义缺少三维数字化定义应用规范的问题,建立MBD技术应用框架,并在充分理解现有MBD技术标准的基础上,结合船用柴油机装配信息定义的实际需求,建立指导该类产品制造的MBD技术应用规范体系。
  (3)针对船用柴油机三维装配工艺设计的信息组织需求,研究了装配工艺信息模型的对象化建模。根据产品三维可视化装配工艺设计,在集成环境下构建产品的装配工艺设计功能模型,并对其蕴含的信息要素进行了详细分析;根据现场可视化要求,构建以MBD技术为工艺信息载体的信息表达机制。
  (4)在理论分析的基础上,根据船用柴油机装配工艺设计过程中信息定义的实际需求,开发了一套装配信息数字化定义系统。该系统在三维装配工艺规划与仿真平台下运行,以某型柴油柴油机缸盖部件的装配工艺设计为例,对装配信息定义系统验证了其实用性以及可靠性,为以后该类产品的三维设计制造模式奠定了基础,也为MBD技术的应用做了有益的探索。
[硕士论文] 孔祥臣
机械工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:随着科学技术的不断发展,复合材料缠绕制品以其优异的性能,越来越广泛的应用到各个领域。在复合材料缠绕成型工艺中,经研究发现,加热固化比常温固化的制品强度至少可以提高20%~25%,并且加热固化可以使固化反应比较完全,大大提高了化学反应速率,减少固化所需要的时间,缩短了整个生产周期。因此,对复合材料缠绕制品热固化工装的设计和研究,具有一定的理论意义和实践应用价值。
  从现有的复合材料缠绕制品工装存在的不足出发,对复合材料缠绕制品热固化工装进行了设计,本论文主要完成以下几个方面的研究:
  (1)对复合材料缠绕制品热固化工装进行设计,根据其工装的基本要求,设计一套工件轴距可调、各工件各自围绕自己的轴心自转且单一动力的复合材料缠绕制品热固化工装。以solidworks为设计平台,对此工装进行三维实体模型的建立。
  (2)当进行轴距调整时,对平面螺纹螺旋副进行了受力分析,求出旋转所需要的力。同时,在对张紧机构的运动轨迹分析中,分别对单个张紧轮和两个张紧轮的运动模型做了简化,建立了张紧弹簧机构带动链条径向移动的距离b与伸缩臂移动距离a的一种函数关系,借助matlab绘制张紧机构的运动轨迹曲线图,对运动轨迹进行了对比分析,得出两个张紧轮移动的距离可以比单个张紧轮移动的距离缩短100mm,有利于弹簧的选择,并且可以有足够的空间来布置张紧机构。
  (3)利用有限元分析软件ANSYS Workbench对复合材料缠绕制品工装的关键零部件进行有限元分析,静力学的结果表明结构的应力和应变都在许用范围之内。
  (4)对复合材料缠绕制品热固化工装的电气控制系统进行设计,包括核心控制元器件的选择、控制电路图的绘制、Modbus-ASCII通讯协议的介绍和控制核心各个功能程序块的编写。主要实现了基于RS-485的PLC与VFD-B系列的变频器通讯控制,并且采用触摸屏进行人机界面的交互,实现了对旋转速度的数控化。
[硕士论文] 张開
机械工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:随着科学技术的飞速发展,复合材料兼具多种材料优良性能的特性在世界上被广泛的开发,逐步应用到航天、军事等多种领域。在复合材料制品的成型质量中制造工艺与材料性能具有同等地位。与以往外固化成型方法不同,热芯缠绕工艺采用加热管在芯模内部通入高温水蒸汽的方法将复合材料的缠绕与加热固化两道工序同步化,有效的减少设备和占地面积、降低工人操作的复杂性,提高了成型效率,使复合材料实现了边缠绕边固化的一体化成型。
  复合材料缠绕制品中环氧树脂的使用频率很高。环氧树脂是热塑性材料,固化中需控制的温度特征参数很多,温度的精准控制是关键。当前温控中最突出的问题是加热时芯模轴向温度分布不均匀,这与芯模内部加热管道的结构存在直接关系:高温水蒸汽在芯模内部进行循环时,在封闭式尾部处对流效果不理想和存在流量、温度损失,使得复合材料在成型过程中首尾受热不均匀,可能存在应力变形、分层等现象。而且圆形导气孔口附近的芯模外表面温度等温线呈同心圆分布,内外温差较大,导致此处的壳体局部更易分层。
  针对以上问题,本文介绍了常用缠绕设备和复合材料壳体成型质量影响因素,建立了芯模内部加热管道蒸汽物理模型。基于流体分析软件FLUENT用二维模型对水蒸汽在加热管中的流场分布进行仿真,根据仿真速度云图和节点图分析了导气孔处的蒸汽速度与入口蒸汽流速以及加热管道结构之间的关系。根据分析结果对加热管改进,并对优化前和优化后的芯模管道进行了三维热流耦合:结果显示优化后的芯模内表面上的温度分布能满足预期要求,同时表明研究中温度轴向分布不均匀的因素是流量。最后,针对导气孔处芯模温度同心分布温差较大问题,运用射流理论分析了圆孔口不利于蒸汽扩散的原因,分析结果显示矩形孔是更理想的孔口形状。
[硕士论文] 李聪
机械工程 江苏大学 2017(学位年度)
摘要:随着生物医疗器械和微机电系统的迅猛发展,产品的精密化和微型化成为了工业制造发展的一个重要趋势,而在精密微器械的制造过程中离不开异种轻质材料的耦合使用,因此微制造业迫切需要可以连接异种箔板材料的高效微连接技术。本文结合激光冲击成形技术和无铆钉铆接技术提出了一种激光间接冲击金属箔板剪切微铆接新工艺,旨在实现微尺度下同种或异种金属箔板的连接,以扩大基于材料塑性变形的连接技术的应用范围。本工艺采用脉冲激光代替传统微冲头,利用软膜作为冲击压力的传递媒介,结合微细电火花加工的微凹模完成微尺度下金属箔板的铆接过程。本文从基础理论、可行性分析、工艺参数三个方面对激光间接冲击金属箔板剪切微铆接工艺进行了研究:
  首先,研究了激光与物质之间相互作用产生等离子体的机理,确立了冲击波峰值压力的数学模型;讨论了软膜和工件之间的阻抗匹配;探讨了高应变率下材料的塑性变形屈服条件;研究了传统剪切铆接技术中连接点的形成过程和连接机理。
  其次,进行了激光间接冲击金属箔板剪切微铆接工艺的可行性实验研究。实验结果表明:单次脉冲下无法形成较大内锁,需要使用多次脉冲激光并结合适中的激光能量才能解决该问题;材料组合总厚度与模具深度之间存在匹配关系,随着总厚度的增加,能够使其形成较大内锁的模具深度也相应增大;本工艺更适合连接上板厚于下板的材料组合;在可形成内锁的激光能量区间内,随着激光能量的增大,两层金属箔板之间的内锁尺寸逐渐增大,而上层箔板的最小厚度逐渐减小;相同的板厚条件下,Al/SS材料组合的拉伸强度最高,约为Al/Cu与Cu/Cu材料组合的三倍;另外,Cu/Cu、Al/Cu、Al/SS三种材料组合经过拉伸剪切实验后的失效形式各不相同,分别为:下板部分剪切、完全脱扣以及上板部分剪切。
  最后,采用脉冲激光能量更大的激光器验证了该工艺在连接较厚箔板时的适用性,改进了激光间接冲击金属箔板剪切微铆接工艺的实验系统,研究了新系统中工艺参数对金属箔板连接效果的影响,通过拉伸剪切实验探讨了内锁尺寸和上板颈部厚度对拉伸强度及其失效模型的影响,通过纳米压痕实验测试了连接点处上下层金属箔板纳米硬度的变化。实验结果表明:吸收层厚度对箔板的材料流动和内锁的形成有很大影响,实验中可根据所使用激光能量的大小来选取最优的吸收层厚度;相比其余厚度的软膜,厚度为100μm的软膜更适合激光间接冲击金属箔板剪切微铆接工艺;在单层板厚小于200μm的范围内,本工艺的最优模具深度可由近似80%的上板厚度与下板厚度相加得到;连接点的拉伸强度及其失效模型都取决于内锁尺寸和上板颈部厚度,连接点只有同时具备较大的内锁尺寸和较大的上板颈部厚度才能具有较高的连接强度;经过激光冲击后连接点处的材料纳米硬度都有所提高,且材料塑性变形程度越大的区域其相应的纳米硬度越高。
  本文研究为微尺度下金属箔板的连接提供了新途径并为进一步应用奠定了理论基础。
[硕士论文] 张东赫
材料工程 哈尔滨工业大学 2017(学位年度)
摘要:电磁铆接技术是近些年来新兴的铆接技术,这种技术是通过储存在电容里的电能产生电流放电,放电的电流通过线圈,在线圈周围会产生变化的磁场,而驱动片处于变化的磁场中则会产生感应电动势,最后驱动片与线圈之间产生涡流斥力这样的原理来工作。电磁铆接的过程是瞬时冲击载荷打击铆钉,铆钉在遵照材料的动力学的特性发生了塑性变形,电磁铆枪则是这种工艺在实际生产中的应用设备。电磁铆接技术在国外已经被广泛的应用了,尤其是航空航天领域。国内电磁铆接技术由于发展较晚,仍处在探索阶段,因此设备仍存在铆接力不足,后坐力较大,铆枪笨重不方便等问题。
  本文首先介绍了电磁铆接技术在国内外的发展现状及电磁铆接设备在工作时的工作原理,分析了国内现阶段一些电磁铆枪存在的问题,并对已有的电磁铆枪进行分析总结,深入探究其特点及优势。
  将放电回路等效为双回路放电模型,通过理论分析计算出放电电流;通过提取磁感应强度而进行磁压力计算;分析应力波的传播方式;分析质量块弹簧阻尼系统的基本原理,从而设计后坐力减震系统。
  利用松散耦合的方法对铆枪工作的整个过程进行模拟,利用ANSYS数值模拟软件建立电磁场模型,通过建立电流密度进行加载分析。并将电磁场模型结果做为边界条件,在LS-DYNA模块中,建立铆钉变形分析模型及后坐力分析模型。对电磁力在驱动片上的分布及铆钉的变形规律进行分析。通过调整电压,电容,驱动片厚度等参数来实现电磁铆接的最优参数。为电磁铆枪的设计提供依据。
  使用solidwork软件对电磁铆枪进行三维造型,根据数值模拟和理论计算的结果设计并加工制造了轻量化电磁铆枪,经过试验调整铆枪的各个参数,使铆枪的重量和铆接力达到最优参数。组装后铆枪整体的质量为2.8 kg,操作人员可以手持加工;可成形Φ6mm高强度的铝合金铆钉;使用了压电石英力传感器对电磁铆枪的后坐力进行了测试,在能够打击Φ6mm高强度的铝合金铆钉的情况下,测量得铆枪的最大的平均冲量为3N·S,远远低于国家对于操作人员后坐力的要求标准的9.8 N·S,因此对操作人员的安全和健康不会产生任何影响。
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