第二章總體方案設計.機油冷卻器自動裝配線的設計要求廠方要求裝配線的總長不超過米，裝配線要達到單班小時日產件以上。

完成單件裝配平均耗時因此裝配線的任何工位耗時都不得超過秒。

這就要求本設計要達到緊湊的結構和較高的裝配效率的統，在設計中，我們要充分地考慮裝配質量效率和成本。

.裝配方案設計裝配工藝分析與確定本課題的難點在于產品結構比較復雜詳見圖機油冷卻器爆炸圖，機油冷卻器的自動化裝配，由于受其組成零件的不同類型及形狀限制，很難實現其全部零件的全部自動化裝配。

由圖可知裝配過程中大量重復性動作主要集中在水隔板焊片銅片水隔板散熱片的交替裝配上。

在本設計開始之前，芯子總成的手工裝配效率很低，主要是由于散熱片水隔板以及銅片的數量比較多分別為和片，每層裝配都要保證位置精確，并且不能裝錯數量和順序，否則產品會不合格。

這是多次的重復勞動，耗時很大。

因此該工位可以通過機械手交替裝配實現自動化。

上下蓋和上下外殼的裝配量很小各為片，而且結構不利于機械手的抓取，因此采用人工裝配。

水隔板焊片銅片水隔板散熱片的交替裝配在實現自動化裝配的時候要考慮到如何更好的實現機械手的抓取。

因為銅片面積小，中間多孔，無法用真空吸盤抓取又因為銅片很薄，質量輕，不易于磁吸盤分料抓取。

所以我們在設計前打算對水隔板結構進行適應性改造，取消了水隔板與散熱片之間的層銅片釬料，采用復合材料水隔板兩面鍍銅，或用事先由另外個工序將水隔板圖機油冷卻器爆炸示意圖和兩面銅片焊合的水隔片總成取而代之。

這樣就可實現對水隔片總成和散熱片的機械手自動裝配。

機油，冷卻器，自動，裝備，設備，壓緊，設計，畢業設計，全套，圖紙第章引言隨著汽車工業的發展，發動機的轉速和功率不斷提高，熱負荷也越來越大，對發動機潤滑系統的可靠性提出了更高的要求。

而機油的溫度是影響可靠性最主要的因素之。

機油溫度過高，其粘度和穩定性顯著下降，氧化變質加劇，機油的壓力偏低，潤滑性能顯著下降，這容易造成燒瓦軸燒曲軸缸套拉傷等故障。

因此，為控制發動機機油的溫度，保證各部件可靠而有效的潤滑，當機油的溫度超過定值時，就應該使用定的裝置使其降低到合理的范圍，機油冷卻器就是用來對發動機潤滑用機油進行冷卻的裝置，它可以保持發動機工作狀態下可靠的潤滑，降低發動機零部件的磨損，提高其工作可靠性和壽命，同時由于潤滑性能得到保證，也就間接地降低了發動機本體的制造精度，所以機油冷卻器對車載發動機來說是必不可少的配套裝置。

目前，圓盤式機油冷卻器由于其結構緊湊冷卻效果好得到廣泛應用，市場需求不斷增加，預計今年揚州通洋機油冷卻器有限公司產量將達到萬件。

冷卻器中有個芯子總成，它由多層空心圓盤狀散熱片組成，各層之間有層水隔板，他們交替地堆疊起來并通過釬焊焊接在起。

芯子總成與冷卻器下殼之間也是以釬焊實現連接與密封的。

各層散熱片的空心部分由兩根上下串通的孔道相連，個圓孔，個方孔，分別作為進出油孔，機油通過這兩根管道在芯子總成內部流動，而水在芯子總成與冷卻器外殼之間的空腔循環。

二者是完全隔開的，這樣就實現了機油和水的熱交換。

.課題的來源意義課題的來源本課題是揚州通洋機油冷卻器廠的委托項目。

該廠現有采用的是人工裝配。

在芯子總成裝配中，工人僅用面孔定位套筒固定散熱片中心孔，周向定位完全是靠人工調整，最后用長銷，利用散熱片的圓孔矯正定位。

落地式，氣缸安裝位置很低，低于導軌面，采用圖示后置法蘭式安裝，雖然要求懸臂壓桿有很高的剛度和強度，氣缸法蘭處螺栓和地腳螺栓會受較大的拉力，活塞桿導套會受很大的徑向力，但是如果采用較大的地腳螺栓，在壓下位置讓導套盡量靠近懸臂壓桿，這種力是可以降低到可接受的程度的由于不需要很高的支架活塞桿受拉，不存在穩定性問題落地式安裝穩固壓塊活動空間很大這些都是明顯優于前者的，所以決定采用這種布置方案。

缸徑的選擇根據工作機構所需力的大小，考慮氣缸載荷率確定活塞桿上的推力和拉力，從而確定氣缸內徑。

氣缸由于其工作壓力較小，其輸出力不會很大，般在不超過左右，輸出力過大其體積直徑會太大。

通洋機油冷卻器廠目前這類產品的人工裝配線所用的氣缸缸徑為，極限輸出力為工作壓力為.時，據車間的技術員介紹機油冷卻器的壓緊需要噸左右的力。

據我們現場所見，平時作業中工作壓力為.，工人師傅根據經驗適當地增加，但很少超過.，我想這主要是根據廠里氣壓站提供的氣源壓力設定的，該廠的氣源壓力本來就比較低。

廠里的氣源壓力如果很高，使壓力機工作在.以上，那么氣缸的直徑還可以進步減小。

但是由于氣壓站氣源壓力不高，經過減壓閥以及各級管路損失，該廠壓力機工作在.比較適宜，因此我的計算仍采用這參數選擇氣缸直徑。

氣缸在.工作時，不考慮效率因素所能提供的壓緊力為求得可見，選擇原缸徑時比較理想的，只要保持在.以上的工作壓力，就可以保證的壓緊力，并且壓縮空氣的利用率比較高。

因此，壓緊氣缸缸徑選擇。

氣缸行程氣缸活塞行程與其使用場合及工作機構的行程比有關。

多數情況下不應使用滿行程，以免活塞與缸蓋相碰撞，尤其用來夾緊的機構，為保證夾緊效果，必須按計算行程多加的行程余量。

隨行夾具也由個氣缸推離抽頭，等待回送到裝配線起點，以再次利用。

機油冷卻器自動裝配線的總體布局，及自動裝配線的運動循環圖如下圖機油冷卻器自動裝配線的總體布局圖圖自動裝配線的運動循環圖第三章壓緊工位裝備設計.機油冷卻器定位方案的比較與確定機油冷卻器外形如圖所示圖機油冷卻器外形手工裝配中，先用兩個定位孔進行周向定位，裝配下蓋銅片下殼及三四層的水隔片和散熱片。

在有定高度時在進油口插入根長銷，底座的中心軸上套上套筒采用中心孔和進油孔定位，裝配以上的水隔片和散熱片上殼體與上蓋。

可以看出其自動化定位程度低，不易于實現自動化裝配。

為了實現裝配自動化，整個產品所有零件的裝配都應盡量采用統的定位基準。

小組考慮的定位方案有方案采用中心孔和進油孔定位中心孔是通的，直接由底座帶長銷定位，但是由于下蓋在進油孔位置不通，只能在芯子裝配定高度再加入長銷定位，這樣前面的芯子就沒有被定位到。

不可行。

方案二采用中心孔和出油方孔定位兩者上下都是通的。

設計個帶柱銷和方銷的夾具，由于上蓋的方孔比其它的方孔都小，所以方銷尺寸應該以冷卻器壓緊時方孔的高度來設計，上蓋以上位置的方銷小于方蓋以下。

問題是位置定了之后，當壓緊時，只要當壓過設定高度，就會造成對方銷的壓損。

改造以上蓋方孔的大小設計上下同粗的方銷，但這樣由于太薄，銷的周向定位削落了。

可行性弱。

方案三采用兩個小孔定位原來不通的，將其做成上下貫通的通孔，不影響產品的任何性能，但是由于定位銷過于細長，裝配中這定位銷的導向部分會太細，剛度和強度會較弱。

又考慮到每個工位不得超過秒，而裝配零件數又很多，我們決定把機械裝配工位設計為兩個機械手工步，以達到減少工時的目的。

水隔片總成和散熱片都為薄片形狀零件，其自動裝配通過機械手動作實現。

由于水隔片總成零件表面積不大，故考慮采用磁盤式機械手裝配而對于散熱片零件，其表面積較大，可采用吸盤式機械手裝配。

這兩個零件的裝配順序通過可編程控制器來控制。

在機油冷卻器裝配完成主要所有零件的裝配后，需要對機油冷卻器進行壓緊，然后再夾緊，完成零件的最后裝配。

現有的人工裝配時該工序是通過螺旋夾緊，即把機油冷卻器通過中心孔套在個中間插有長銷長銷的另端加工有螺紋的底座上，墊入塊壓塊后，按下氣動壓頭開關，在壓頭壓緊冷卻器時手工旋入螺母進行夾緊。

現在自動化裝配線上，為了有利于實現裝配自動化，節約裝配時間，以及保證裝配的可靠性和穩定性，我們通過壓力機來實現機油冷卻器的自動壓力夾緊。

裝配線傳送方案的比較與確定按照自動裝配的要求，裝配機線的結構可設計為圓盤回轉式直進式和矩形環轉式。

方案回轉式結構較簡單，定位精度易于保證，裝配工位少，適用于裝配零件數量少的中小型部件和產品，基礎件可連續傳送或間歇傳送。

但是在本裝配中，我們還有兩個手工工位，它不宜與手動裝配起組合裝配。

且占地面積較大，也不可駐料工作，工時較長。

可行性差。

方案二直進式，直進式包括非同步直進式和同步直進式。

非同步直進式裝配工位數不受限制，調整較靈活，基礎件間歇傳送。

然后再由另外名工人拿到壓力機上，加壓塊和螺母機油冷卻器的中心孔內插有底部聯結圓盤的長銷，長銷的另端加工有螺紋，墊入塊壓塊后，旋入螺母，按動氣動按鈕對機油冷卻器進行預緊，然后手工拔除長銷，再加壓保壓，手工旋緊螺母，最后通過按鈕松開冷卻器。

可以看出整個裝配過程顯得很復雜，而且都離不開人的應變性，智能性。

基于市場的需求，要擴大生產規模，因此揚州通洋機油冷卻器廠委托李益民老師設計套自動裝配線，來提高生產率，降低生產成本，保證產品質量，減輕工人的勞動強度。

課題的意義本項目的創新之處在于采用機電氣體化的自動化技術來解決制約機油冷卻器產品質量和產量提高的裝配工藝的瓶頸，實現由人工裝配向自動化裝配的轉變。

目前機油冷卻器自動裝配線的研制開發在國內同類型生產企業尚屬首次。

隨著我國現代化進程的加快，汽車工業得到了迅猛的發展，揚州市的汽車工業已成為揚州多個優勢產業中的個，我市的水箱油箱活塞環等在業內具有定優勢，目前揚州正努力成為全國乃至世界的汽車零部件基地。

而機油冷卻器可以保持發動機工作狀態下可靠的潤滑。

提高其工作可靠性和壽命，降低發動機本體的制造精度，對于車載發動機來說是必不可少的配套裝置。

圓盤機油冷卻器由于其結構及性能的優勢，在機油冷卻器市場中的需求越來越大。

通過本項目的研制開發，促進圓盤機油冷卻器產品制造企業的制造裝備的技術進步，降低產品的制造成本，保證產品的裝配質量，提高產品的裝配工作效率從而提高產品的質量和生產率。

以適應企業擴大生產規模，及時應對國內外客戶的訂貨需求。

因此本項目的實施對企業的發展技術進步及創造良好的經濟效益與社會效益都具有十分重要的意義，同時也對揚州努力成為全國乃至世界的汽車零部件基地起到推動作用。

圖楔塊夾緊方案三具有棱柱止動桿的單向機構在壓塊的周向設計由彈簧和止動塊，在夾具桿上的壓緊高度段上設計段棱柱齒，這樣，壓塊能向下運動反向不能。

但是，該壓塊的加工相對較復雜，對于大批量的生產經濟性較查差，方案可行性差。

方案四螺旋槽夾緊在夾緊桿上面設計道矩形的型螺旋槽，其段是直槽，末端是度的

（圖紙） 1-總體布局圖-A0.dwg

（圖紙） 2-壓緊工位支架-A0.dwg

（圖紙） 3-懸臂壓頭-A1.dwg

（圖紙） 4-抽頭-A3.dwg

（圖紙） 5-導桿-A3.dwg

（圖紙） 6-抽頭導套-A4.dwg

（圖紙） 7-導桿導套-A4.dwg

（圖紙） 8-壓塊-A4.dwg

（其他） 調研報告.doc

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