基于装夹特征的机加夹具变型设计

为减少同类零件在夹具设计过程中的参数输入量,提高夹具设计效率,提出了基于装夹特征的机加夹具变型设计方法。通过分析同类工序模型及对应夹具的结构特点,构建了基于装夹特征的夹具变型设计模板。研究建立了基于模型属性的数据匹配机制,实现设计信息由工序模型到夹具变型设计模板的传递,并利用夹具变型设计模板内部的参数关联关系,驱动夹具变型设计模板的变型。以UG为平台,开发了基于装夹特征的机加夹具变型设计系统,并以某航空发动机盘轴铣削夹具为例,验证了基于装夹特征的机加夹具变型设计方法在提高夹具设计效率方面的有效性。     

一种基于复杂网络技术的产品约束建模及求解方法

针对变型设计中的工程约束满足问题,将工程参数与尺寸参数放入同一个网络,建立了包含尺寸约束和工程约束的网络模型。对该模型进行去环和分层,使其与有向树图有着相似的拓扑结构。通过子图的搜索,在子图中运用回溯算法进行网络的约束求解,使产品满足工程约束条件。最后以轴的设计为例,通过与尺寸驱动的变型设计方法相对比,验证了上述方法的可行性。     

基于参数化设计方法的齿轮设计自动化技术

为提高齿轮的设计效率,研究了基于网络及参数化设计方法的齿轮设计系统构建的关键技术和实现方法,将机械产品参数化设计和网络技术等现代设计方法引入到齿轮的设计过程中,以网络、实体建模、CAD二次开发技术为依托,以Internet为载体,构建了一个齿轮自动化设计系统,系统可根据设计者所录入的参数,自动生成齿轮的模数、齿数以及相应的结构尺寸等设计结果,并由该尺寸驱动自动生成齿轮的三维实体和二维工程图,实现了齿轮的快速与自动化设计。     

焊接结构抗疲劳优化设计方法及应用

焊接结构的破坏往往表现为焊接接头的疲劳破坏,提出考虑焊接接头疲劳损伤约束的焊接结构抗疲劳优化设计方法.根据国际焊接学会(IIW)的焊接接头与部件疲劳设计评估标准,基于Miner累积损伤理论,提出虚拟疲劳试验技术预测焊接接头的累积损伤,以焊接接头的累积损伤为约束进行抗疲劳设计,采用基于试验设计的近似模型优化策略提高计算效率.采用此方法对某焊接构架进行了抗疲劳轻量化设计,选取10个设计变量,进行120次试验设计创建Kriging近似模型,在近似模型上应用序列二次规划算法进行优化设计,在结构尺寸、应力及给定焊接接头累积损伤约束下,构架重量减轻11.6%.此方法为设计过程中保证焊接结构的疲劳可靠性提供了一种新途径.     

面向快速响应设计的工装标准件库构建

标准件在工装设计中起着提高设计效率、降低设计成本的重要作用,针对目前已有标准件库构建方法中存在的标准件检索效率、实例化效率和装配效率低下的问题,提出了面向快速响应设计的工装标准件库构建方法。通过分析各类工装标准件的尺寸参数类型和装配约束关系,构建了标准件参数化模板,实现标准件的快速实例化及快速装配,根据工装标准件的管理方法,设计了基于属性相似度加权的工装标准件检索算法,实现标准件的快速检索,最终开发了面向快速响应设计的工装标准件库,并以某型航空发动机机匣零件铣削外型面夹具设计为例,验证了所提方法的正确性和有效性。     

汽车覆盖件冲模模型制作

<正> 汽车覆盖件冲模模型的制造程序是:主模型—→工艺模型—→凹模型(样架)—→凸模型。各模型的作用是:凹模型——凹模仿形加工的依据和在研配伍机上与凸模研配;凸模型——凸模和压边圈仿形加工的依据。 主模型是汽车车身形状和尺寸的依据,也是制造工艺装备(冲模、焊接夹具、检验夹具和辅具)的形状和尺寸的依据。它是根     

考虑夹具接触约束的FSW焊接变形的固有应变法预测

为高效高精度地预测大尺寸结构FSW焊接变形,基于考虑夹具接触约束的热弹塑性仿真结果,在分析塑性应变的区域分布特点的基础上运用固有应变法进行分区映射,发展了一种有效的焊接变形预测方法.针对小尺寸6061-T6铝合金板材FSW焊接,将接触约束状态和固定约束状态下的焊后变形预测值与实验值进行了对比分析,结果表明接触约束状态的...     

某钢制储油罐的焊接变形分析及控制

在详细分析钢制储油罐组件焊接工艺特点的基础上,建立了斜接管与简体的焊接有限元模型,采用间接法实现了热-结构耦合分析,定量地描述了焊接温度场与应力场;将拟设计的焊接夹具引入焊接数值模拟过程,为焊接变形控制及夹具设计提供了理论依据.实践证明,焊接数值模拟方法能够准确预测焊接变形,实现了焊接夹具的稳健设计.在现有焊接工艺基础上,焊接夹具有效降低了产品的焊接变形,使焊接质量一次性合格率在98％以上,焊后组件尺寸及几何公差均达到图样要求.     

有限元法分析筒形钣金件焊接变形与改进措施

以焊接模拟软件SYSWELD为平台,用双椭球热源模型,对发动机某筒型件进行焊接模拟研究,并通过工艺试验对改进措施加以验证。模拟结果显示:夹具卸掉后,系统的受力平衡状态被打破,件Ⅲ的夹具约束部位产生很大回弹,导致关键尺寸131.7±0.2 mm超差;通过反变形法,自制0.6 mm的垫片,放到焊接夹具的定位板与心轴之间,成功地补偿了焊后因为件Ⅲ的约束部位回弹造成的尺寸缩短问题,焊后关键尺寸完全合格。     

基于CBR的车身焊接夹具CAD系统开发

针对当前车身焊接夹具设计很难继承以往专家的经验与知识问题,开发出一款基于实例推理的车身焊接夹具智能化CAD系统。首先,在深入研究车身焊接夹具的分类与特点之后,提出基于车身焊接夹具的CBR-CAD思想,根据需求分析,构建出系统框架共七大模块;其次,将基于实例推理的关键技术应用到车身焊接夹具设计中;然后,结合参数化技术和数据库技术构建出整个CAD系统原型;最后对系统进行测试,验证了系统的有效性。     

基于基元模型的车身焊接夹具分层实例推理方法

针对汽车车身焊装自动化生产线各类夹具快速设计的需要,提出了一种基于基元模型的车身焊接夹具分层实例推理设计方法. 在对各类焊接夹具设计特征分析的基础上,给出了由形状特征、位置特征和装配特征等3个子特征所描述的焊装特征模型. 建立了一种基于基元模型的焊接夹具设计知识的表达与存储方法,形成了基于知识重用的焊装工位信息模型. 从焊装特征的角度,分3个阶段对焊装工位信息的相似度进行计算,通过映射获取最相似的夹具实例. 以某车型内蒙皮加强板分总成工位为研究对象进行了应用,验证了文中所提方法的高效性.     

基于双向驱动机制的产品变型设计研究及实现

在分析当前的三维参数化技术的基础上，结合产品的基于事物特性表的建模方法，利用粗集理论对零部件模块进行合理化和系列化。把产品变型设计过程看作是对产品模型的约束组的求解和尺寸驱动，提出了可双向驱动的变型设计方法，方便地实现了产品模型的自顶向下和自底向上相结合的产品快速设计。利用Pro／TOOLKIT工具包与VC．NET语言开发了复杂产品的变型设计模块原型。本文所提出的方法在汽车零配件的产品设计中得到了成功验证。     

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。     

点焊机器人在风机网罩焊接中的应用

传统风机网罩产品制造以手工制造为主,劳动强度大、生产效率低,难以形成自动化生产。为提高风机网罩产品制造效率,研制了针对风机网罩产品制造的点焊机器人工作站。介绍该工作站的组成和特点,阐述焊接夹具的设计,并提出焊接夹具设计的难点。通过控制焊接工艺参数来保证焊接质量。与焊条电弧焊及其他半自动焊接制造工艺相比,该工作站取得了高效率、高质量、柔性化生产效果。     

航空发动机叶片MPAW修复传热建模及冷却方法

热源参数和冷却速度是影响钛合金叶片焊接修复质量的关键因素.基于脉冲热源叠加原理和高斯分布特性,建立了焊接热源的数学模型,根据夹具实体结构建立了焊接修复有限元模型,通过COMSOL进行传热过程建模,并通过试验对热源模型进行了验证.根据传热仿真结果分析了夹具的传热特性,设计了夹具的冷却结构和流体参数.通过建立典型位置的参数化表面,对比分析了采用冷却方法之后最高温度变化情况并进行了焊接试验.结果表明,热源模型与实际吻合度较好,采用的换热方法可有效提升焊接修复效果.     

新型自驱动式电缆牵引机关键技术研究

牵引机是电网建设的关键设备,目前我国主要依赖进口,但因无行走功能,给施工现场设备定位及转场带来很多困难,开发一种牵引-行驶一体化的新型牵引机具有重要意义.为了使牵引机实现牵引、行驶2种工况的动力匹配,采用一个动力源以及2种功能执行部件参数的相互协调法,确定了发动机、主油泵以及牵引、行驶等装置的主要液压件参数及其结构尺寸,最大程度地发挥了动力源的效率,实现了2种功能的集成,解决了牵引机的行驶问题.     

厚壁结构件电弧增材制造成形方法及工艺

采用弧焊机器人进行电弧增材制造，对厚壁结构件的增材制造焊接工艺进行研究. 基于传统分层理论，进行算法优化实现对厚壁结构件成形尺寸预测并加以分析，并在此算法基础上引入单焊道成形尺寸神经网络预测模型，提高预制件模型分层精度及实际焊接参数的最优选择；针对带有内孔等特征的厚壁结构件在成形过程中焊缝边缘下塌现象，提出了“边界约束”焊接方式并对层间焊接轨迹进行规划，提高了预制件表面成形质量.最后焊制具有说明性的实体件验证预测算法及轨迹规划的准确性. 结果表明，结构件成形良好，尺寸误差小于1 mm.     

基于神经网络的焊机参数预测方法

针对脉冲MIG焊参数众多，不易调节的特点，提出了一种基于神经网络的焊机参数预测方法. 该方法采用LM(levenberg-marquarlt)算法建立了焊机参数的BP(back propagation)神经网络模型，充分利用已知的理想数据对网络进行训练，实现了焊接过程中任一给定焊接电流状态下焊机输出参数的预测；利用焊接参数的预测值分别对单、双脉冲MIG焊进行了试焊. 结果表明，基于神经网络的焊机参数预测方法精度较高，焊接过程稳定，焊缝成形美观，能够实现良好的一元化调节.     

Study on parameters optimization in resistance spot welding of stainless steel with rectangular electrodes

By means of the quadratic regression orthogonal combination design, a mathematical model of the relationship between the quality of spot welds and the welding parameters, including welding current, welding time and electrode force, is established.The influences of welding parameters on long-axis dimension of the nugget and shearing resistance of spot welds are studied and the welding parameters are optimized. The results show that the regression equation obtained can realize the accurate prediction of long-axis dimension of the nugget and shearing resistance of spot welds.     

基于动态拘束的法兰片焊接变形数值模拟

外拘束对焊接变形的影响较大,是影响焊接变形的重要因素之一. 相比于传统的刚性拘束,动态拘束能够实时的反映外拘束力在焊接过程中的变化效果. 在两条焊缝多层多道交叉焊的情况下,建立多场耦合分析模型,利用弹簧单元模拟较低刚度夹具的变形所带来的动态拘束力效果,考虑了变形量对于拘束力的反馈. 从拘束刚度、拘束距离、初始拘束力以及拘束宽度4个因素来探讨焊件的变形情况,得出各因素下的变形规律,并利用回归分析对4个因素进行综合评价. 结果表明,4个拘束因素的增加都能不同程度的减小变形量,拘束刚度、拘束初始力、拘束宽度的影响趋势较为相似,且拘束初始力影响最大,拘束距离在其范围内影响趋势为线性,且影响性最小.