弱刚度壳体零件加工夹具设计

为探索薄壁壳体零件加工变形机制,对其加工变形进行控制,进而减少加工变形对零件各类尺寸精度的影响,选择某型薄壁壳体零件进行分析。从零件的工艺技术条件出发,分析该型产品的结构特征和工艺性能,结合刀具切削力以及夹具装夹机构夹紧力对产品加工变形的影响,通过有限元软件分析其变形状态,研究其变形机制。依据分析结论改进设计了一套夹具。实践证明:该型夹具结构简单,操作便捷,极大地减少了该型弱刚度产品加工变形对产品加工精度的影响。     

飞机薄壁零件装配偏差建模与仿真分析

为了准确有效地实现飞机薄壁零件装配偏差预测与控制,提出一种飞机薄壁零件装配偏差建模与仿真分析方法。根据飞机薄壁零件装配工艺过程,考虑零件制造偏差、工装夹具偏差和装配变形,基于确定性定位法和影响系数法建立装配偏差模型。在此基础上,基于蒙特卡洛法对装配偏差模型进行仿真求解,根据偏差源敏感度进行装配偏差优化。以某型飞机机身壁板装配偏差分析为例,验证了所提方法的有效性。     

薄壁套类零件精密磨削夹具

薄壁套类零件的装夹变形和夹持精度,是夹具设计时需重点关注的问题.文章针对具有代表性结构的液压挺杆类零件,提出了采用弹性卡盘结构来解决工件装夹问题.对于夹持工件的长度不同和夹持直径的不同,设计出两套弹性卡盘.利用内圆磨床自身具有的动力源,采用工件主轴内装推杆,轴向推动夹具中弹性盘产生变形,完成工件的安装,当工件安装到位后,弹性盘卸载复原,产生径向夹持力,实现工件的定位夹紧.     

偏心零件的加工工艺及夹具设计

文章以某食品机械厂一种偏心零件的加工需求为研究对象,针对偏心零件加工装夹麻烦,不易找正,容易产生误差,不适合批量生产的特点,设计制作了一种弹性薄壁套来进行定位装夹,并制定了该零件的具体加工工艺。目前阶段得出的结果表明采用弹性定位夹具加工时能实现偏心零件的快速装夹定位,且零件与定位夹具之间不会存在因装配间隙而带来的偏差。实践证明：该夹具使用方便、效率高、安全可靠,同时也降低了对操作人员技能等级的要求,具有良好的加工工艺性和经济性,也对今后偏心零件的加工有一定的借鉴意义。     

薄壁零件装夹方案设计与优化

针对薄壁零件刚性差,制造过程中在夹具夹紧力和切削力的作用下,容易产生加工变形,严重影响加工精度和表面质量等问题,分析和阐述了提高薄壁零件加工精度的装夹设计方法.研究了基于遗传算法和有限元方法的薄壁零件夹具布局和夹紧力的同步优化设计方法,以一壳体薄壁零件为例,进行了其夹具的装夹方案设计以及夹具布局和夹紧力的同步优化.结果表明该优化方法可以有效地降低由于装夹不当所引起的工件变形程度, 提高工件的加工精度.     

通用薄壁类零件柔性夹具设计

薄壁类零件装夹及加工变形是夹具设计中需要重点考虑的问题。根据薄壁类零件的装夹特点,设计一种通用薄壁类零件柔性夹具,该夹具利用独特的径向支撑机构及对间隔环的灵活应用,可以实现对内径不同、长度各异的各种薄壁类零件的柔性装夹,有效克服薄壁零件在切削加工过程中的加工变形及装夹变形,从而保证零件加工质量的稳定性和生产效率的提高,且具有夹紧可靠、零件拆装方便、使用寿命长等特点。     

汽车门框式结构件焊接工艺研究及其焊接夹具设计

针对汽车门框焊后出现的易变形、易焊透的缺陷,设计了一套汽车门框专用焊接夹具。该夹具具有定位准确和定位夹紧迅速可靠、操作方便等特点,利用该套焊接夹具进行0.7 mm镀锌板TIG焊接试验,焊后进行了试样的金相组织测试、显微硬度试验和拉伸试验。试验结果分析表明:利用该夹具,在采用合理焊接工艺的基础上,克服了汽车门框式结构件焊后易变形的缺陷,焊件能够满足使用性能要求。     

薄壁壳体零件加工夹具设计

为实现对某型薄壁壳体零件加工变形的控制,文章从零件的加工工艺技术条件出发,结合刀具的切削力以及产品装夹时的夹紧力对产品变形的影响。通过有限元软件分析其变形状态,并依据理论分析结论改进设计夹具。实践证明,该型夹具结构简单,操作便捷,极大地减少了该型产品夹具因素对加工变形的影响,对类似弱刚度产品加工夹具设计提供了参考。     

一种高精密液胀定位夹具的优化设计

考虑到薄壁套筒的薄壁长度、厚度,薄壁套筒环状凹槽的深度以及薄壁所受液压力的大小对工件的变形量、定位精度和夹紧力会造成影响,应用ANSYS平台对液胀定位夹具进行有限元建模,分析得出了薄壁套筒薄壁长度、厚度等参数对工件夹紧变形的影响规律,并且通过对目标进行结构优化设计,获得了优化的结构参数,优化后的结构使得液压油密封性能更好,工件和薄壁套筒变形更小,同时能够得到良好的夹紧力矩。结果表明:工件的变形量从1.5μm减小到0.9μm,薄壁套筒最大应力由292.88 MPa减小到282.34 MPa,薄壁套筒两端结合面径向变形由11.8μm减小到8.6μm,夹紧力矩由124.36 N·m减小到67.33 N·m。     

薄壁零件的车削加工技术研究

针对薄壁零件加工中容易出现变形的特点,分析了薄壁工件车削中产生变形的原因并主要就薄壁零件的夹具设计提出相应的解决方案,同时列举了一些典型薄壁零件的夹具方案,作为工程实践中的参考。     

基于拓扑优化的薄壁零件装夹布局确定方法

在复杂薄壁件加工过程中,合理的定位点配置可以有效降低加工变形。为了解决薄壁件定位支撑结构的优化设计问题,文章建立了以刚度为目标函数,体积为约束函数的拓扑优化模型。模型将夹具与工件看作同一实体,采取多组件多约束的拓扑优化方法,利用大型商用软件Ansys Work-bench中的拓扑优化设计模块对零件的定位支撑结构进行拓扑优化设计,并对不同支撑条件的变形仿真结果进行了比较,证明了拓扑优化方法在夹具设计中应用的可行性。     

液压锁紧轴套锁紧扭矩理论计算与实验分析

液压锁紧轴套是五轴联动机床的关键部件,在液压力的作用下可以发生较大的弹性变形。锁紧进给轴的旋转自由度及锁紧扭矩是液压锁紧轴套的重要参数,对机床加工精度有重要的影响。应用薄壁柱壳的无矩理论推导及有矩理论修正得到了液压锁紧轴套锁紧扭矩的理论计算公式,并通过实验验证了理论公式的正确性。结果表明:应用柱壳的无矩理论和有矩理论得到的扭矩计算公式适用于液压锁紧轴套的锁紧扭矩计算。     

Estimation of supporting fixture receptance for thin-walled milling

Supporting fixtures are essential to suppress vibration in thin-walled milling. The trial-and-error basis method is still popular to determine suitable positions for fixture placement. This paper proposes a method to estimate the frequency responses of a workpiece with a fixture. The receptance coupling method is extended to represent the dynamics of supporting fixtures. The method allows the compatible use of receptance of a fixture between workpieces. The proposed method is applied to a thin-walled tube. The estimation results agree with the hammer testing results. Cutting tests showed that the fixture placed based on the proposed method can suppress vibration.     

TC4薄壁件氩弧焊焊接残余应力及变形的数值模拟

基于SYSWELD专业焊接仿真软件,利用瞬态法对航空发动机TC4大型薄壁、多焊缝零件氩弧焊过程进行了数值模拟,分析了焊接线能量、夹具约束状态、焊接顺序3个因素对焊接温度场、焊接变形、残余应力的影响。结果表明：焊接变形随着线能量的增加呈指数增长;适宜的氩弧焊焊接线能量为310 J/mm;使用焊接工装约束可以有效减少焊接变形,但会导致焊接残余应力变大且残余应力分布区域更大;采用分散对称焊接的顺序焊接多焊缝零件可以降低零件整体变形。     

大厚度比镍基高温合金构件的焊接工艺

基于Inconel718镍基高温合金材料的可焊性分析以及对大厚度比焊接件的结构分析,以1mm厚度的薄壁件为切入点研究了采用与不采用辅助夹具进行焊接定位的施焊效果。采用钨极脉冲氩弧焊方法使用辅助夹具对0.8mm厚度薄板进行焊接工艺试验,获得熔合良好的接头。大厚度比(1∶11)构件的焊接工艺应以控制热输入与防止薄壁件变形为原则,通过分析结构特点可利用夹具进行定位、辅助散热的作用制定出有效的焊接工艺。     

Analytical study of maximal tapping torque during forming screw process

Forming screws lead to a bolted assembly forming the threads of the work-piece by displacing material. The automotive industry is one of the largest markets for forming screws, which have been developed in the last ten years. One of the problems facing the designer of bolted assemblies using forming screws is the knowledge of the forming torque during the process.This study proposes an analytical model based on a previous study concerning radial penetration of a rigid acute wedge into a perfectly plastic material. The method uses the slip-line method with a model taking into account the interaction between two consecutive formed threads and enables the mean pressure on the thread flank to be obtained as a function of the formed thread height. From these results and a knowledge of the forming screw end geometry, an analytical method is proposed for the maximum forming torque, the physical phenomena of the displacement of material in the tapping process is illustrated and the significantly influential parameters highlighted. An experimental study seeks to determine the optimal lead hole on the work piece for an M8 screw. This sets limits on the forming torque and conserves a sufficiently well formed thread shape for good stripping resistance. The experimental results are compared favorably with the results of the analytical study in order to validate the forming screw model.     

直驱式A/C轴双摆角铣头C轴结构单元有限元分析

直驱式大功率A/C轴双摆角铣头中C轴采用两个力矩电机并联的方式来传递扭矩,因此C轴长度较大,其传动件承受较大的扭矩。用有限元方法分析了C轴转动时传动件的扭转变形,以及C轴锁紧时壳体的径向变形和扭转变形。发现隔套是C轴扭转刚度最薄弱的环节,要提高C轴传动部件的扭转刚度,可根据结构设计缩短隔套长度或增加其外径。该计算可以为该类型铣头的设计和改进提供技术支持。