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复合材料汽车引擎盖铺放设备的研究
| 论文题名： | 复合材料汽车引擎盖铺放设备的研究 |
| 关键词： | 复合材料;汽车引擎盖;路径规划;网格划分;铺放设备 |
| 摘要： | 近几年，我国的汽车工业受益于市场的需求，得到了迅猛的发展，但是由汽车带来的社会问题与环境问题也日益突出。保证汽车安全性的同时，减轻汽车的重量，从而降低排放以及成为当今汽车行业一大课题。 复合材料的成型工艺近些年来不断发展，其中自动铺放成型工艺在近30年发展尤为突出，并且已发展成为未来航空航天、军工等领域装备高效能化关键核心技术。由于具有，汪品强度高、可整体成型性等，能更好发挥纤维高强度特性等特点，得到了广泛的应用。 将复合材料应用到汽车制造领域，是21世纪汽车发展的方向。本文以汽车引擎盖为研究对象，将复合材料自动铺带设备应用到复合材料汽车引擎盖的制造中，提出了基于三角形网格的自动铺带机铺放头的路径规划方法，即利用预浸带有限的拉伸变形能力，在满足测地线自然铺放状态的条件下，尽量向力学方向靠近。 针对汽车引擎盖的曲面形状，本文设计了六自由度龙门式自动铺放机，主要包括铺带头、传动机构、芯模基座三大部分。其中铺带头可以完成X、Y、Z三个方向的直线移动，以及自身的俯仰、摇摆及自转运动，共六个自由度。铺带头上的机构包括送料装置、张力检测装置、超声波切割装置、红外加热装置、铺放辊等。芯模靠螺丝锁紧在铺放机的基座上，保证铺放时芯模的平稳。整个三维建模在Solidworks上完成，龙门式铺放机占用空间小，结构紧凑，适于铺放引擎盖这类薄壁曲面零件。 本文最后还运用ANSYS对铺放头的横向溜板就行了有限元分析，保证了设计的可行性与可靠性。 将复合材料应用在汽车的制造中，达到汽车轻量化的目的，是目前汽车工业中比较热门的研究方向。复合材料应用在航空航天工业中已经比较成熟，但是汽车工业由于是大批量生产制造，与航空航天飞行器的制造还有所区别，需要重视生产的效率，因此如何提高复合材料汽车零部件的生产效率是急需正视的问题。 |
| 作者： | 陈列 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王志辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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