本课题来源于实习单位关于汽车液力变矩器柔性装配线关键技术研发的项目。因为单位涡轮、泵轮的加工一直依赖美国的进口设备,故而遏制了该产品种类的生产。在引进、消化和吸收国外先进制造技术的基础上,为了实现关键设备辊铆机的国产化,因此自主研发一台性能最佳、加工多样性的辊铆机。本课题在开发设计阶段对辊铆机进行仿真分析,提前预测问题,改进方案。即在液力变矩器型号YJH254、236泵轮辊铆机的基础上实现218变矩器泵轮辊铆机的结构设计,设计出该机床本体,尤其是执行部分的辊铆头,采用计算机仿真的技术手段,来预测一定的加工效果,借用有限元法的分析手段验证理论设计的结构性能,从而指导产品设计而达到结构性能最优,改进实际方案。(1)整理辊铆机的资料。包括熟悉工作原理,了解辊铆机本机存在的结构缺陷,以及加工过程中辊铆头的易损部位以及涡轮叶片产生变形的原因。收集整理辊铆机的工程图,现场测绘之前的辊铆头尺寸,查阅国内外文献,了解非标设备的结构设计方法和流程。(2)进行机械系统的基本设计。进行泵轮产品的工艺分析、明确生产要求,设计内容包括动力机选择、传动方案设计。传动方案设计为传动装置的设计计算、关键零部件选择计算,进行参数匹配。(3)进行整机建模和辊铆头的运动仿真。应用Solidworks设计出辊铆机结构的三维模型,明确对应型号辊铆头的工艺要求,进行辊铆头机构的结构分析。利用Solidworks Motion对机构进行运动仿真分析,求出辊铆头滚压部位在整个机构中的位移或轨迹曲线图,检查滚轮之间是否存在碰撞干涉。(4)进行关键零部件的有限元分析。利用ANSYS Workbench建立立柱、导轨支撑、主轴箱、相关轴的有限元模型,验证之前理论计算的各零部件尺寸是否合理,各零部件在载荷作用下强度或刚度是否满足设计要求,固有频率是否远离激振频率,了解静动态性能,对其进行一一验证,为关键零部件的结构改进或优化设计提供指导意义。(5)进行关键零部件的优化设计。根据各个关键零部件的分析结果,决策有无优化的必要,然后确定采用的优化设计方法。在ANSYS Workbench中进行结构优化,使其质量减轻,以此提高相应零部件的静动态性能或使用寿命。