工程机械大型结构件焊接变形的原因及控制方法

工程机械大型结构件是指由结构钢焊接而成、体积庞大、自身质量大的零部件,其中既有板材的焊接件,也有铸造件、锻造件与板材混合焊接件。比如,SD32型推土机台车架由46件零件焊接而成,其结构复杂、焊缝较多、焊接量较大,容易发生扭曲变形。如果不能将台车架焊接变形量控制在一定的范围内,将造成焊后台车架端面、销轴孔等因没有余量而无法加工,甚至会导致产生废品。本文对工程机械大型结构件的焊接变形种类与原因进行分析,并提出一些焊接变形的控制方法。1.焊接变形的种类工程机械大型结构件的焊接变形主要包括收缩变形、弯曲变形和扭曲变形等3种。     

焊接变形的火焰矫正

在工程机械产品中，钢制结构件在制做过程中，常因施焊过程中的热胀冷缩、构件布局及工艺等因素的影响，引起结构件产生变形。虽然对其采取了一系列预防和控制措施，但最后的变形量仍会超过设计允许变形范围。针对构件各种不同形式的变形，必须选择合适的矫正方法，一般刚性较大的结构件产生的弯曲变形，尤其大型结构件，不易采用冷矫正方法，否则会产生较大的叠加应力或裂纹，这时应在焊接部位与所对称的位置采用火焰矫正。     

液压支架顶梁体结构件整体盖面焊接工艺的研究

将焊接机器人应用于液压支架顶梁体结构件的整体盖面焊接,针对角焊和V形坡口焊的模拟准备试验结果在实际应用中不理想的问题,分别从焊接工艺、编程等方面对焊件进行缺陷分析,确定并采用了人工局部溜缝加机器人脉冲焊接的工艺,还对顶梁体的部分结构进行了设计优化,最终实现了顶梁体结构件整体盖面80%焊缝的自动化焊接。     

旋挖钻机动臂与三角架残余应力研究

正工程机械大型焊接结构件在承受大工作载荷时,焊接残余应力和工作应力叠加,严重影响结构件的结构强度、断裂韧性和疲劳寿命。为了降低焊接残余应力,往往采用控制焊接工艺、焊后热处理或振动时效处理等方法。本文以旋挖钻机的动臂和三脚架为例,分析大型焊接结构件在实际工况下残余应力的变化规律,以期通过控制焊接工艺,取消退火或振动时效工序,降低成本,提高生产效率,实现绿色制造。     

浅析火焰矫正法在钢结构焊接变形中的应用

焊接残余变形是钢结构件在焊接过程中因为受到不均匀的加热而引起的应力对结构件本身造成了约束,使结构件不能自由收缩而产生的局部塑性变形。焊接变形会严重影响到钢结构的质量、施工装配及钢结构的使用性能。本文主要阐述了火焰矫正法在钢结构焊接变形中的应用。     

工程机械大型结构件焊接变形的原因及控制方法探讨

工程机械大型结构件是通过钢结构焊接形成的具有庞大体积和质量较大的零部件,大型结构件中不仅包含板材焊接件,也包括锻造件、铸造件以及板材等。工程机械大型结构件通常都具有非常复杂的结构形式,焊接量和焊缝较多,因此,在加工和使用中非常容易出现扭曲变形等现象。如果不能对大型结构件的焊接变形量进行有效控制,必然会对机械设备后期的使用产生严重影响,甚至导致结构件中的销轴孔缺乏充足的加工余量。本文主要对工程机械大型结构件出现焊接变形的主要形式以及具体原因进行深入分析,并结合实际情况提出了一些可行的控制措施。     

瓦尔特刀具在航空制造中的应用

随着航空工业的不断发展，飞机性能不断提升，飞机结构件也日趋大型化和复杂化。与以往相比，采用大型结构件可大量减少结构件零件的数量和装配焊接工序，有效减少飞机重量，提高零件强度和可靠性。同时，随着飞机整体结构日趋复杂，结构件中有很多薄壁加强筋结构，使得结构件的加工刚性减弱，结构更复杂，壁厚最薄部位不足1mm，另外其尺寸形位公差要求也相应提高了，以满足精密装配的需要，这些都对航空制造业提出了严峻的挑战。     

工程机械大型结构件的焊接和机加工技术分析

在介绍工程机械大型结构件的特点和重要性的基础上，以挖掘机的动臂、铲斗等大型结构件为例，分别分析了大型结构件焊接变形的不良影响、焊接变形产生原因、焊接所用工装模具，阐述了大型结构件的机加工工序、机加工设备的现状、智能化机加工设备开发、机加工工艺流程以及高效机加工技术发展方向，可供从事工程机械大型结构件设计和产品生产的技术人员参考。     

利用遗传算法求解最小变形的焊接路径

多点焊接过程中，合理的焊接顺序能有效地降低焊接变形，从而提高焊接质量。基于有限元分析，建立了焊接温度场及焊接变形量模型，利用遗传算法求解使焊件变形最小的焊接路径。并举实例对焊接路径进行规划求解，得到最优焊接路径。     

厚件单面焊接的变形和处理

目前,为了减少焊件的变形,一般采用加强焊件的刚性和减少焊件应力的两种方法。加强焊件刚性的方法,一般是先装配后焊接,使用支撑或夹具使工件有足够的刚性并通过合理的焊接顺序控制焊件的变形。低碳钢焊件常用这种方法。减少焊件应力的方法,是通过整体预热或局部预热,通常采用的预热温度为300℃左右。减少焊件应力而减少焊件的变形。以上的方法是焊接工艺     

基于三维产品模型的装配顺序规划实现技术研究

针对割集法装配序列自动生成存在的问题,以三维产品模型为基础,建立了基于三维产品模型的装配顺序系统结构,对其中涉及的最小生成树的获取、割集法装配序列自动生成、装配信息建模等关键技术进行了研究.在此基础上,以车床刀架为例.对以上技术进行了实现.     

杠杆-铰链式焊接工装夹具的计算机辅助设计

以第一类杠杆－铰链式焊接工装夹具为例,探讨了焊接工装夹具ＣＡＤ系统（即ＷＦＣＡＤ）的信息输入、信息处理、参数化设计、图形建库、辅助工具的开发等关键性技术问题。ＷＦＣＡＤ系统以ＡｕｔｏＣＡＤ软件作为系统支撑软件,对其进行二次开发,以程序驱动的方式建立了夹具元件二维和三维的参数化图形库。利用ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２提供的ＡＤＳ开发系统,编制了菜单、对话框等,方便了图库管理,也使系统具有较好的人机界面。系统最后输出夹具装配图及零件图的标准工程图纸。     

基于3D图形单元技术的轴类零件自动设计

通过对轴类零件的结构分解，提出了3D图形单元的概念，以参数化设计思想为依据，建立3D图形单元库，并对图形单元进行变型设计；应用图形单元的拼接和置换算法，实现轴类零件自组织设计；开发了用对话框形式进行人机对话的轴的自组织设计系统，实现了产品的智能化设计，有利于提高轴类零件的设计质量和效率。     

基于装配的注射模二维参数化CAD系统

介绍了在微机上开发的基于装配的注射模二维参数化ＣＡＤ系统。即从装配几何模型开始，采用参数化方法进行模具结构设计，最后由计算机输出模具装配图，零件图，的料清单等信息，提出了基于装配的模具设计框架，介绍了参数化图库管理及图形实例化操作和物料清单生成等关键技术。     

基于图树模型的飞机装配单元划分

飞机产品装配单元划分是确保装配质量、缩短装配周期的有效途径。针对飞机零部件结构特征,构建飞机图树装配模型。结合物料清单的分层特点,提出主体装配单元划分与未组合件划分两步进行的装配单元划分方法。阐述了主体装配单元划分过程,采用模糊综合评判方法实现了未组合件划分。     

FuncDesigner—a functional design software system

Engineering design focuses on the development of products and artefacts to satisfy the specified function. Although considerable advances have been made over the last two decades in functional modelling, there is not very much progress on commercial Computer-Aided Design (CAD) systems that really aid the designer in converting functional specifications to concept variants. Based on our previous work on Behaviour-driven Function-Environment-Structure (B-FES) modelling framework, this paper presents a functional design software system, called "FuncDesigner", to support the functional design of mechanical products through functional reasoning steps, including causal behavioural reasoning and functional decomposition. A function object library and a behaviour object library have been developed as well to serve as the knowledge base for the computerised functional modelling environment. The proposed functional design software system has been evaluated with a design example of a terminal insertion unit in an automatic assembly system for manufacturing electronic connectors.     

常用滚动轴承CAD及三维图库构建

针对常用滚动轴承建立了集设计与绘图于一体的滚动轴承CAD系统,并开发了常用滚动轴承三维参数化图形库。系统实现了常用滚动轴承的自动选择与参数化绘图,具有很强的应用价值。     

冲模标准件三维图库的构建方法研究

建立三维图形库是企业CAD应用的发展趋势之一。本文论述了基于SolidWorks的三维冲模标准件图库的总体结构，探讨了用Delphi对SolidWorks进行二次开发的方法。     

基于PC机的图形自动编程系统的研究与开发

介绍了一种基于PC机的图形自动编程及其特点。该系统的Windows98平台上，以VisualC 6.0为开发工具，建立了二维CAD平台，并与外部进行DXF图形数据交换。根据图形工艺信息从金属切削数据库中得到刀具和加工参数，再与相关的走刀方式形成刀位文件，经过后置处理自动生成NC代码，并由三维仿真检验其代码的正确性。该系统既能用于生产加工，又可用为CAI软件用于教学培训。     

基于专家系统的减速器三维参数化CAD系统的研究与开发

在分析减速器三维参数化CAD专家系统的结构模型基础上，采用面向对象的技术，建立系统的知识库及推理机，采用自上而下的设计思想，建立了可视化的减速器结构设计系统，分析了Solid Edge零件参数化设计方法，建立减速器参数化设计中的模型库，从而构建了基于专家系统的减速器三维参数化CAD系统。