对机床夹具中的夹紧力进行优化设计的探讨

夹具是在机械焊接、加工、热处理、检验以及装配等工艺过程中,主要是用于固定加工对象,使其位置更精确,从而更好地保证产品质量,全面提高生产率的一种工艺装备.因此,有必要对机床夹具进行优化处理.文中首先论述了机床夹具在机械中的作用;再次,对夹紧方案合理性进行了分析及优化设计;最后,通过案例来验证.     

Windows平台上焊接夹具三维参数化CAD

基于Ｗｉｎｄｏｗｓ平台,以ＡｕｔｏＣＡＤ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ作为支撑软件,利用其ＡＤＳ开发系统,建立了第一、二类手动杠杆－铰链焊接工装夹具计算机辅助设计系统。该系统具有夹具尺寸计算、三维模型图生成、三维动态结构模拟以及由三维模型图生成装配图的零件图的功能。     

CIMS环境下柔性夹具管理系统的研究

介绍了ＣＩＭＳ环境下的一种柔性夹具管理系统，根据夹具识别的需要。提出了面向加工对象的“主码＋辅码”的零件分类编码准则以及夹具分类编码准则，建立了零件，夹具和夹具标准元部件数据库和参数化图形库，并在数据库基础上，实现了零件，夹具，夹具标准元件的信息集成管理和夹具信息检索与装配方案的确定。     

动力电池箱MIG焊夹具夹紧力动态调整方法研究

作为承载和保护纯新能源汽车动力电池模组的关键部件,动力电池箱常采用MIG(Melt Inert-gas,熔化极惰性气体保护)焊接加工并由固定式夹具夹紧待焊件,由于夹紧力值固定,难以控制焊接变形、进而影响吊耳的焊装。以某型动力电池箱作为对象,设法通过控制焊接过程中夹具模块夹紧力的大小以改善焊接加工质量。首先,对焊接装夹方案进行模块化设计,通过有限元分析对焊接残余变形进行数值模拟,进而推导出抑制两侧横梁焊接变形所需的反作用力,以获取控制焊接变形所需的夹紧力;然后,基于模糊自适应PID算法设计夹紧力气动伺服控制系统,以准确跟踪电池箱焊接过程中的夹紧力目标曲线,并在AMESim与MATLAB/Simulink组成的联合仿真平台上对控制策略进行验证;最后,采用基于dSPACE的硬件在环实验系统,搭建等效实验平台对所提出的夹紧力动态调整方案进行验证。实验结果表明,所提出的夹紧力动态可调焊装方案夹紧力输出值与目标值误差低于7N,预期可有效改善MIG焊接加工变形,以达到焊接工艺规范要求。     

基于PRO／ENGINEER的WFCAD系统菜单的开发

运用Pro/Engineer软件开发了WFCAD（Welding Fixtures and Jigs Computer Aided Design)系统的菜单，以第一、二类杠杆－铰链焊接工装夹具为设计对象，就如何采用Pro/Engineer的用户化工具包Pro/Toolkit的开发步骤和使用方法进行了介绍，实现了第一、二类杠杆－铰链焊接工装夹具的计算机辅助设计。     

汽车车身焊接夹具方案设计知识可拓重用模型

汽车车身焊接夹具设计具有结构复杂、个性化需求明显等特点,设计时需要大量借鉴以往的设计方案。为提高汽车焊装夹具方案设计的效率,提出了一种基于设计知识可拓重用的多层实例推理方法。通过对各类焊装夹具设计的特征分析,建立了基于知识重用的焊装工位信息模型,构建了基于基元模型的车身夹具方案设计知识库。给出了焊装夹具方案的知识可拓重用模型,采用基于基元模型的多层实例推理和基于基元特征重用的相似度计算方法,由内而外检索出由形状特征和装配特征组成的相似焊装工位实例,通过映射获得了最佳夹具实例。以某车型后地板总成工位为研究对象,验证了该方法的有效性。     

组合夹具计算机辅助设计系统研究

本介绍了一种基于MDT的组合夹具计算机辅助装配系统，简要介绍了组合夹具元件图库的建立，组合夹具的装配与定位误差分析。采用面向对象开发环境VC 作为界面开发工具，利用ODBC技术实现数据库链接，采用Autodesk公司自身提供的ARX接口实现在MDT下应用程序的加载。     

组合夹具装配过程中MDT的应用

简要介绍三维设计软件MDT在组合夹具装配过程中的应用,实现了MDT环境下组合夹具零件库的建立及组合夹具的装配过程。     

转位式牛头刨床夹具的虚拟设计

转位式牛头刨床夹具是生产车床小刀架必不可少的工艺装备.从该夹具的工作原理与定位方案出发,对零部件进行了结构设计,利用虚拟装配技术确定了各零部件的尺寸,在装配过程中进行了碰撞与干涉检验,缩短了产品的研发周期,降低了成本,对夹具的设计与开发有借鉴意义.     

牙齿过盈配合的接触非线性数值模拟研究

以弹塑性理论为基础,基于非线性有限元软件ANSYS,建立了三牙轮钻头中单齿与牙轮的过盈配合的二维有限元力学模型;并在不同过盈量下,对牙齿动态地压入牙轮以及热胀冷缩作用的静态装配牙齿两种情况进行了仿真模拟.分析结果表明,静态装配中牙轮与牙齿的最大应力值小于动态装配;在动态压入装配过程中,压入载荷存在波动,而静态装配无载荷...     

离心力夹紧车床专用夹具的虚拟装配与仿真

离心力夹紧车床专用夹具是一种能够自动夹紧的工艺装备。从柴油机气门摇臂的结构入手,提出了离心力夹紧车床专用夹具的总体方案,对夹具零部件进行了结构设计,利用虚拟装配技术制作了该夹具的虚拟样机,对夹紧过程中各零件的动作进行了运动仿真,检验了碰撞与干涉。该方案缩短了产品的研发周期,降低了生产成本,对夹具的设计与开发有借鉴意义。     

典型船体部件装焊过程结构应力连续模拟研究

焊接残余应力计算中最有效的方法之一是热弹塑性有限元法,但目前采用这种方法计算时很难按照船厂现场装配过程建模。针对这一问题,本研究采用工艺链连续模拟技术,按照船厂现场施工条件及装配流程,建立典型船体部件的拼焊点固、双面拼焊、肋板与桁材装配点固焊、肋板与桁材焊接的一系列工艺过程的连续计算模型,实现了该部件现场装焊过程的连续模拟,探索了装焊过程船体部件内应力的演变历程。研究表明:连续模拟技术可以用于预测船厂实际装焊过程的焊接残余应力,是探索工艺对船体结构强度影响的一项重要技术手段。     

水蒸气保护焊短路过渡动态过程研究

在测定了水蒸气作为保护气体时的电弧物理特性参数的基础上,对水蒸气保护焊下短路过渡的动态过程进行了模拟,模拟结果与实验结果相吻合,随着电源电压与电感值的升高,短路过渡形式由燃弧－－熄弧－－短路－－燃弧,向燃弧－－短路－－燃弧过渡,研究了电源电压、电感和送丝速度等焊接参数对短路过渡动态过程的影响,把电弧过程呈燃弧－－熄弧－－短路－－燃弧交替进行,并且熄弧时间最短,短路频率最高作为研究目标,找出此条件下具体的电源电压与电感值及其关系,为制定焊接规范提供依据。     

基于柔性装配偏差模型的汽车车身薄板零件公差设计

基于汽车车身柔性薄板零件装配建模方法,建立柔性薄板零件公差优化设计方法。根据柔性薄板零件测点装配偏差与各偏差源间的确定性模型,综合得到测点装配偏差的方差与零件制造方差和夹具定位方差之间的模型,以零件测点平均方差为公差设计函数,工序能力指数和零件制造方差比为约束函数进行零件公差优化设计,并采用车身后地板装配进行应用分析。结果表明,搭接焊接结构的零件公差设计需同步进行,对接焊接结构零件公差设计各自独立进行,而角接焊接结构的零件公差设计则先进行其中对接零件公差设计,然后进行搭接零件公差设计;搭接焊接结构中零件间刚度差异比较大时,刚度小的零件公差可以取相对更大的公差。     

拉筋形式对汽轮机隔板外环焊后变形的影响

为解决汽轮机隔板外环堆焊后焊接变形大导致装配精度低以及物理试验成本高的问题,依据焊接温度场相似准则应用数值模拟技术建立有限元模型研究了焊拉筋对焊接变形的控制.设计了梁型和米字型两种拉筋形式,并对比了梁形拉筋和米字型拉筋控制焊接变形能力.通过模拟结果得到隔板外环焊后在轴向、周向和径向的变形规律以及拉筋后隔板外环焊后变形情况.通过模拟结果得到如下结论,米字型拉筋控制焊接变形的能力要优于梁型拉筋,隔板外环外圆三个方向的变形量都要大于内圆的变形量.     

高强度桥梁钢Q460q焊接应力场的数值模拟研究

以高强度桥梁钢Q460q对接接头为研究对象,运用ANSYS有限元分析软件,对焊接过程的应力场进行了三维实时动态数值模拟,得到了Q460q钢板在不同焊接速度下焊缝区的瞬态应力场。提出了可行的三维焊接应力场的动态模拟分析方法,为优化焊接结构工艺和焊接规范参数提供了理论依据和指导。模拟计算结果表明,三层焊接的最佳焊接工艺参数为:焊接速度5.2 mm/s,焊接热功率分别为15 000,16 500,18 000 W。     

马自达下水硬管焊接夹具的设计

介绍了马自达汽车下水硬管焊接夹具的设计方案.包括定位、夹紧方案的确定、定位误差的计算等,经计算机仿真检验,工件在焊接及焊好后的拆卸过程中与焊枪、夹具均无干涉.     

基于Windows的焊接温度场动态检测系统研究

研究建立了一套基于Ｗｉｎｄｏｗｓ 操作系统的焊接温度场动态检测系统－ 该系统采用ＶｉｓｕａｌＣ＋ ＋ ６ ．０ 设计了可视化应用程序框架,实现了对焊接温度场动态采集、处理、分析、储存以及对焊枪、小车及ＩＣＣＤ的调节,对焊接自动化具有重要的实用价值     

波形控制CO2焊接逆变电源—电弧系统的仿真研究

由于短路过渡CO2焊接电弧负载的非线性与时变性的特点,CO2焊接电源－电弧系统的研究与设计有其固的难点,采用在控制领域最具影响的MATLAB软件,在对CO2焊接电弧建模、逆变电源－－电弧系统建模的基础上,仿真了波形控制CO2焊接逆变电源－电弧系统的动态过程,并且在模拟示波器上输出了CO2焊接电弧的几个典型参数的动态波形,通过计算机仿真,提出了CO2焊接焊丝熔化速度与送丝的平衡长度的概念,揭示了焊丝平衡长度的物理过程,这对研究CO2焊接过程有重要意义,给出了评价计算机仿真CO2焊接过程正确与否的基本原则,即CO2焊接焊丝平衡长度的变化范围必须是大于0,最大值是几毫米（具体值与焊接参数有关）的数量程度,给出了波形控制CO2焊接逆变电源－电弧系统的控制结构,通过仿真可以看出短路过渡CO2焊接逆变电源控制参数对系统的影响规律,辅助优化设计系统。     

一种面向对象的组合夹具自动装配建模方法

针对组合夹具结构复杂、布局灵活多变、装配规律性差的特点,采用面向对象思想进行组合夹具自动装配建模。通过对组合夹具功能及装配特征的研究,完成基于工件的组合夹具面向对象装配模型的建立,并结合实例说明了该模型建立方法的可行性。该方法使组合夹具自动装配进一步柔性化,适合现代制造的需求。