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新型预制厨卫排气道自动化生产线的研究与设计

作　者: 熊小明
导　师: 谢友宝
学　校: 南昌航空大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: 厨卫排气道自动化生产线结构设计控制系统 PLC
分类号: TP278
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 29次
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内容摘要

厨卫排气道是住宅用房不可或缺的组成部分。现场堆砌的排气道已被淘汰。传统预制厨卫排气道有组合式和浇注式，其横截面为内外矩形，这种排气道存在结构强度不好、易破损、安装不便利、容易漏气等不足。另外传统的排气道生产模式多为手工制备，每道工序均需要人工参与，产品质量参差不齐，生产能力也无法满足市场的需求，这将严重制约了企业和预制排气道行业的发展。本文源于江西某企业委托项目，该项目是基于新型预制厨卫排气道的外方内圆结构，设计一套自动化生产线和与之配套的模具。生产线采用矩形开放式布局，模具与小车相结合，并在轨道上进行步进式运动，控制系统采用以PLC为核心的数字控制系统，通过控制程序实现预制厨卫排气道生产过程的自动化。模具小车在输送线上依次经过合模、浇注、养护、拆模、再合模的作业循环。在设计过程中，利用UG软件建模模块对模具和生产线各子系统三维建模，通过虚拟装配技术装配成虚拟厨卫排气道生产线，以检验生产线布局的合理性和零部件或设备间是否存在静态干涉；利用UG软件的高级仿真模块对模具的关键部件进行有限分析，校验该零部件是否满足设计要求；运用运动仿真模块对模具的拆模合模过程进行运动仿真，验证模具设计方案以及是否存在动态干涉。最后，利用WPLsoft和Screen Editor软件分别进行程序和人机界面的设计。本论文工作集中在以下三部分：一是模具的结构设计、运动仿真和有限元分析；二是生产线的结构设计、液压系统设计；三是自动控制系统设计。通过对新型厨卫排气道的结构特点的深入分析和研究，完成排气道生产技术进行自动机械化改造。由于这条生产线实用性较强，不仅大量减少操作人员数量，减轻工人的劳动强度，而且极大地提高了生产效率及产品质量，因此具有一定的推广价值，同时在设计过程中所采用方法和思路对其他建筑预制件自动化生产线的研制具有一定的参考意义。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-9
第1章绪论  9-19
  1.1 引言  9-10
  1.2 自动化生产技术综述  10-12
    1.2.1 自动化生产技术的发展现状  10-11
    1.2.2 自动化生产技术的发展趋势  11-12
  1.3 传统厨卫排气道生产技术研究  12-14
    1.3.1 传统厨卫排气道及其生产工艺流程  12-13
    1.3.2 传统厨卫排气道的生产现状  13-14
  1.4 新型预制厨卫排气道及其生产工艺技术研究  14-16
    1.4.1 新型预制厨卫排气道结构及其特点  14-15
    1.4.2 新型预制厨卫排气道生产工艺流程  15-16
  1.5 论文的主要研究内容  16-19
    1.5.1 论文来源介绍  16
    1.5.2 论文的主要研究内容  16-19
第2章新型预制厨卫排气道自动化生产线总体设计  19-29
  2.1 引言  19
  2.2 新型预制厨卫排气道自动化生产线设计方案  19-25
    2.2.1 自动化生产线设计总体设计目标  19-20
    2.2.2 生产线方案比较  20-23
    2.2.3 生产线方案总体结构与工作过程  23-25
  2.3 新型预制厨卫排气道自动化生产线控制方案  25-28
    2.3.1 控制系统设计要求  25
    2.3.2 控制方式比较  25-26
    2.3.3 控制系统总体设计方案  26-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章移动模具小车的设计  29-41
  3.1 引言  29
  3.2 总体设计方案  29-30
    3.2.1 设计原则  29
    3.2.2 设计内容  29-30
  3.3 模具小车三维建模  30-33
    3.3.1 小车  30-32
    3.3.2 外模  32-33
    3.3.3 内模  33
  3.4 关键零部件的有限元分析  33-37
    3.4.1 有限元分析方法与软件简介  33-34
    3.4.2 车架的有限元分析  34-36
    3.4.3 其他零部件的有限元分析  36-37
  3.5 模具小车的虚拟装配  37-38
  3.6 模具小车的运动模拟仿真  38-40
    3.6.1 虚拟样机技术与软件简介  38
    3.6.2 模具小车运动仿真模型的建立  38-39
    3.6.3 模具小车的运动仿真  39-40
  3.7 本章小结  40-41
第4章生产线各子系统详细设计  41-57
  4.1 引言  41
  4.2 搅拌浇注系统  41-49
    4.2.1 搅拌浇注系统总体设计方案  41-42
    4.2.2 搅拌部分  42-43
    4.2.3 储料部分  43-44
    4.2.4 布料部分  44-49
  4.3 轨道输送系统  49-50
    4.3.1 转运小车  49-50
    4.3.2 定位装置  50
  4.4 拆模合模系统  50-53
    4.4.1 脱内模装置  51
    4.4.2 内模输送装置  51-52
    4.4.3 拉合侧板装置  52-53
  4.5 成品输送系统  53-54
  4.6 蒸汽养护系统  54-55
  4.7 生产线三维实体模型  55
  4.8 本章小结  55-57
第5章液压系统分析与设计  57-65
  5.1 引言  57
  5.2 执行元件参数计算  57-59
    5.2.1 负载分析  57-58
    5.2.2 液压缸主要尺寸的确定  58-59
  5.3 原理图设计  59-61
    5.3.1 基本回路  59-60
    5.3.2 液压系统原理图  60-61
  5.4 液压元件的选型  61-63
    5.4.1 能源元件的选择  61-62
    5.4.2 控制元件的选择  62
    5.4.3 辅助元件的选择  62-63
  5.5 液压系统性能分析  63-64
  5.6 本章小结  64-65
第6章控制系统设计  65-79
  6.1 引言  65
  6.2 可编程控制理论基础  65-67
    6.2.1 概述  65
    6.2.2 PLC 系统的组成  65-67
    6.2.3 PLC 控制系统的设计原则  67
  6.3 控制系统的硬件设计  67-70
    6.3.1 I/O 点分析  67-68
    6.3.2 PLC 功能主机选型  68
    6.3.3 PLC 扩展模块配置  68-69
    6.3.4 触摸屏的选型  69
    6.3.5 传感器选型  69-70
  6.4 控制系统的程序设计  70-76
    6.4.1 程序开发软件简介  71-72
    6.4.2 1#PLC 控制程序设计  72-74
    6.4.3 2#PLC 控制程序设计  74-75
    6.4.4 触摸屏界面设计  75-76
  6.5 系统调试与运行  76-77
  6.6 本章小结  77-79
第7章总结与展望  79-81
  7.1 总结  79-80
  7.2 展望  80-81
参考文献  81-85
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参加的科研情况  85-87
  一、攻读硕士学位期间发表的论文  85
  二、攻读硕士学位期间参加的科研情况  85-87
致谢  87-89
附录  89-94

新型预制厨卫排气道自动化生产线的研究与设计

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