薄壁套筒类零件磨削夹具的设计及其可靠性分析

为提高薄壁类零件的加工精度,利用蛇形弹簧受轴向力产生径向膨胀而夹紧零件的原理设计了一套薄壁套筒类零件磨削夹具.对夹具中的螺栓拧紧力矩与蛇形弹簧的轴向力之间的关系进行研究显示,当蛇形弹簧所受轴向力为5 000 N时,螺栓所需拧紧的力矩为309.46 N·m.利用Workbench软件对夹具中螺栓拧紧力矩(309.46 N·m)的工作状态进行有限元分析表明,夹具所使用的材料可满足其性能要求; 蛇形弹簧应力集中处为Φ25轴径处,蛇形弹簧过盈配合处(Φ36内径)胀紧变形为0.007 mm,最大应变为0.000 51,最大应力为101.79 MPa; 蛇形弹簧膨胀接触处为套阀阀芯变形最大处,最大径向变形量为0.002 1 mm、最大应力为25.22 MPa、最大应变为0.000 13.对夹具进行可靠性分析表明,其应力可靠度为100%.     

航空框类零件加工动态夹紧力确定有限元分析

针对目前航空框类零件加工中夹紧力的确定主要凭经验，加工变形难以控制的难题，采用有限元数值计算方法，通过相应模型的建立和求解，揭示摩擦力及切屑去除对夹紧力确定的影响，以降低夹紧力对工件加工变形的影响.在有限元模型中利用生死单元技术模拟切屑去除；用弹簧和阻尼单元表示工件与夹具的接触,确定工件在动态载荷作用下的夹紧力.研究结果表明，随着刀具位置不同，夹具与工件接触处反力也随之发生变化，为保证工件的定位基准及减小工件的变形应根据刀具位置的不同及工件刚度的变化不断调整夹紧力.     

航空框类零件加工动态夹紧力确定有限元分析

针对目前航空框类零件加工中夹紧力的确定主要凭经验，加工变形难以控制的难题，采用有限元数值计算方法，通过相应模型的建立和求解，揭示摩擦力及切屑去除对夹紧力确定的影响，以降低夹紧力对工件加工变形的影响．在有限元模型中利用生死单元技术模拟切屑去除；用弹簧和阻尼单元表示工件与夹具的接触，确定工件在动态载荷作用下的夹紧力．研究结果表明，随着刀具位置不同，夹具与工件接触处反力也随之发生变化，为保证工件的定位基准及减小工件的变形应根据刀具位置的不同及工件刚度的变化不断调整夹紧力．     

基于ANSYS的变截面细长轴电解磨削加工研究

为减小变截面细长轴类零件电解磨削中的弯曲变形,用可变载荷随动电极来支撑加工中的工件,并利用ANSYS软件对典型变截面细长轴顶头零件进行电解磨削加工的有限元仿真研究,对使用普通随动电极和可变载荷随动电极的工件变形规律和应力变化情况作了对比分析。其结果表明,可变载荷随动电极将工件最大弯曲变形从27.9 μm降到9.8 μm,最小弯曲变形从19.5 μm降到6.7 μm,极大地减少了工件加工中的变形量。通过加工实验验证结果表明,可变载荷随动电极能减少工件加工时的弯曲变形,有效提高工件的加工精度。       

汽车轮毂加工夹具的研究现状及展望

基于国内外研究进展,从夹具结构设计与夹具性能分析两方面对汽车轮毂夹具的研究现状进行了综述。在夹具结构设计方面,指出了传统汽车轮毂夹具结构存在不具备柔性化或柔性化程度较低的问题;在夹具性能分析方面,分别从夹紧力损失、夹具定位误差、夹具元件振动与噪声、夹持刚度以及夹紧力检测技术5个方面对汽车轮毂夹具的研究现状进行了探讨,指出了现有研究存在的不足。针对这些问题进行了相应的分析,并对汽车轮毂夹具未来的发展趋势及值得关注的问题进行了展望。     

水下夹桩器夹持性能分析及实验研究

水下夹桩器是海洋石油平台导管架安装过程中的重要夹具.为了研究夹桩器的夹持性能,对夹桩器压块材料、压块齿形进行研究,设计并优化了压块的齿形参数,建立了压块齿部与导管桩间接触力学模型.对夹紧力与压块齿部嵌入深度关系的非线性问题,利用LS-DYNA进行了动力分析.依据薄壳弹塑性稳定性理论确定了导管桩不失稳的临界均布夹紧力,给...     

一种弱刚度薄壁结构件装夹方案优化的有限元模拟

针对薄壁结构件刚性差，加工中易变形的工艺难题，运用ANSYS结构静力学分析和正交优化分析的方法，模拟了夹紧点个数、夹紧点位置对加工中工件受力变形的影响，对装夹方案进行了优选．结果表明，采用六点夹紧是较优的，并给出了夹紧点的位置。     

一种特制集装箱结构优化设计有限元分析

优化技术在工程中的应用是集装箱结构优化设计的前提和基础。针对一种特制集装箱箱体的结构和承载特点,建立了三维有限元模型,对该集装箱框架结构进行了静力分析,得到了结构的应力和变形分布。在对箱体应力水平偏高和变形较大进行分析的基础上,提出了相应的优化设计。结果表明:(1)优化设计后该集装箱的最大变形量由62mm降低到38mm;(2)最大Von Mises应力由248MPa降低到190.4MPa,最大剪应力由82.59MPa降低到64.59MPa;(3)最大normal moments tensor由168.7MPa降低到89.38MPa,最大shear momentstensor由123.1MPa降低到86.96MPa。这说明经优化设计后集装箱的变形及应力大幅降低,结构的最大应力均未超过材料的屈服强度,能满足强度及刚度设计要求。     

复杂薄壁件装夹变形控制研究

针对复杂铝合金薄壁体装夹定位方式较难选定、变形量较大及产品废品率较高等问题,采用Ansys有限元分析了不同装夹方式下工件变形位移量和变形应力绝对值。通过分析装夹变形的影响因素,借助数学建模、理论分析、数值模拟等手段,采用Ansys有限元对其力学模型进行探讨,通过这些力学模型,建立薄壁件的有限元模型;比较不同装夹方式下工件的变形位移量及应力绝对值大小。分析表明,在狭长面采用整个面夹紧方式,工件的变形量最小,从而有效减小薄壁件的变形量,保证加工质量。     

液压夹具夹持力对金属材料室温拉伸曲线的影响及处理

针对日常检测中金属材料室温拉伸曲线出现的异常现象,分析材料试验机液压夹具夹持力大小对金属材料室温拉伸曲线的影响情况。结果表明:液压夹具夹持力对拉伸曲线的影响不可忽视,应注意观察试样最大拉力并适时调整夹具夹持力;在判明曲线异常为液压夹具夹持力所致时,应人为处理曲线得出正确测试结果。     

排气管焊接夹具夹爪的优化设计

利用有限元软件ANSYS Workbench对排气管焊接夹具夹持机构的夹爪进行静力学分析,得到夹爪的变形和应力分布情况．在夹爪满足排气管焊接中强度和刚度要求的前提下,对夹爪采用多目标优化中的响应面优化法对其进行尺寸优化,首先建立夹爪优化的数学模型,设置目标函数和约束条件,然后将夹爪各个尺寸进行参数化,通过计算得到夹爪最优设计尺寸．再采用变密度法对夹爪结构进行拓扑优化,以减轻其质量．将夹爪优化前后的变形和应力分布情况进行比较,结果显示优化后夹爪在应力和变形满足设计要求的情况下,重量减轻了18.2%.     

一种液性塑料的薄壁类零件磨削夹具的设计

为提高薄壁类零件外圆磨削的加工精度,利用液性塑料设计了一种薄壁类零件磨削夹具.对该液性塑料的外圆磨削夹具进行理论分析表明,薄壁套对薄壁类零件产生的径向膨胀应力(25.22 MPa)能够克服薄壁类零件外圆磨削所产生的摩擦力(200 N).利用Workbench软件对薄壁套的变形进行有限元分析表明,密封腔液性塑料的压强达到7.44 MPa时,液性塑料对薄壁套的外表面可产生101.78 MPa的径向膨胀应力.通过对套阀阀芯进行仿真和对螺塞拧紧力矩进行理论计算表明,拧紧螺塞所需的拧紧力矩为2.58 N·m,套阀阀芯的最大变形为0.002 1 mm,最大应力为25.22 MPa,最大应变为0.000 13 mm.对夹具进行可靠性分析表明,其应力可靠度为100%.以上结果表明,本文设计的基于液性塑料薄壁类零件磨削夹具安全可靠,可用于磨削加工薄壁类零件.     

薄壁零件的制造工艺研究现状

薄壁零件制造过程中的变形控制研究是现代制造领域的重要课题。介绍了薄壁零件的结构特点,分析了加工变形的影响因素,表明材料与结构、装夹工艺、切削力与切削热、以及残余应力是造成薄壁零件变形的主要原因。并在此基础上总结了相应的控制方法,给出了相关技术的发展趋势。只有考虑薄壁件全局的影响因素,结合理论建模、仿真分析和试验相结合的手段才能更好地进行薄壁件产品加工变形的分析与控制,提高薄壁件量产的成品率和加工质量,为控制薄壁零件变形提供了依据。     

机械/液压双元动力发动机曲轴优化研究

针对机械/液压双元动力输出发动机性能问题,本文基于ANSYS对双元动力发动机曲轴进行了优化研究,根据双元动力发动机的动力学模型,在标定工况下分析了双元动力发动机的曲轴负荷,建立了曲轴三维模型,在6种情况下进行了有限元分析,得到优化的载荷工况,建立了曲轴优化模型。优化结果表明,曲轴体积由优化前的2.34×10-3 m3下降为优化后的2.08×10-3 m3,曲轴的总体积减小了11.42%,运转不均匀度由优化前的3.56%降低到3.34%,改善量达到6.18%,优化效果较为明显。该研究为后续的优化设计和分析提供了理论基础,具有广阔的应用前景。     

锁头加工组合机床夹具的设计

着重阐述了锁头组合机床的夹具设计,对锁头工件的定位、定位误差、夹紧力、各机构的结构设计做了全面的分析及计算.     

扭转试样机夹样系统的改进

针对目前扭转试验存在夹持试样位置不精确,试样装入和卸载工序复杂,和扭转过程易出现夹持偏心等问题,对当前实验室常用扭转试验设备的试验过程和影响因素进行了详细分析,在现有扭转试验机工作原理和结构基础上,提出了夹样系统的改进方案．通过对现有夹持系统增加了顶端限位,压块运动限位和同心圆定位功能,使加载试样定位准确、夹持牢固,简化了扭转实验的装卸流程．通过对低碳钢试样扭转试验,对比改进前和改进后的试验效率和测试结果,发现采用改进后的夹持系统,使加载时间缩短到原来的50％以上,而且测得实验数据更加稳定,提高了扭转实验效率．