法兰缸体的柔性焊接工装研究
发布时间：2022-01-02 16:17
焊接工装夹具在制造业中占有重要的地位,对于提高生产效率、保证产品质量起到关键作用。夹具设计是一个严重依赖于个人经验的工作,通常开发一套新的夹具周期较长,在产品更新换代加速的今天,提高夹具系统的柔性对于生产来说是非常重要的。焊接是制药设备加工生产的主要方法,本文以大型制药设备的加工生产为对象,针对法兰缸体以及附属零件的焊接提出一套柔性焊接工装设计方案,能够将法兰缸体的焊接变形控制在允许范围内并且实现柔性装夹,提高焊接作业的安全性和便捷性,所做的研究如下:（1）通过SYSWELD创建了法兰缸体焊接时的热源模型,简化了法兰缸体的焊接接头形式并且建立了三维有限元模型进行应力场和温度场的分析,并且对简化接头进行了焊接试验,通过焊接试验和焊接模拟结果在简化接头的变形、应力分布情况以及焊接过程的温度场分布情况分别进行了分析对比,校核了焊接热源的可靠性。（2）建立法兰缸体的焊接应力场与温度场的三维有限元模型,使用校核后的焊接热源对法兰缸体进行焊接模拟,分析法兰缸体焊接变形情况,对变形位置进行了夹持设定后再次进行焊接模拟,对约束后的法兰缸体焊接变形进行分析评估,判定夹持点的可靠性。（3）根据法兰缸体装夹...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于案例推理的夹具设计过程[53]
饕??圃诳刂票?形，提高焊接效率，有研究人员针对法兰缸体的焊接提出了一些解决方案。秦代成[67]通过有限元分析软件分析了法兰筒体在焊接的变形情况，通过更改U型坡口以及采取对称施焊顺序的焊接工艺缓解了法兰筒体焊接变形的问题。在对筒体或者其它环形零件进行焊接作业时，圆形零件焊接时会由于焊接应力产生变形，影响了筒体类零件的圆度，手动螺旋撑圆器[68]对焊接时的筒形零件起支撑作用，防止因焊接应力产生变形，或者完成焊接后对筒形零件进行矫形，有较大的推撑力。但是该撑圆器仅适用于同一直径的筒类工件，如图1.2所示。图1.2手动螺旋撑圆器[68]
法兰缸体的柔性焊接工装研究10在圆筒类零件的制造过程中为了保证零件的圆度，会在生产前对筒类零件进行刚性支撑或者在加工后对零件进行矫形，环形螺旋拉紧器和环形螺旋推撑器[69]是过程装备在生产制造中常见的矫形器，将拉紧器或者推撑器在零件上定好位置后通过调整螺旋推杆的长度起到矫形作用，如图1.3，图1.4所示。图1.3环形螺旋拉紧器[69]图1.4环形螺旋推撑器[69]许丹丹[70]针对于圆形壳体与法兰环焊缝焊接时焊接应力产生的壳体径向变形和法兰平面度的问题设计了一套焊接工装，有效减小了圆形壳体零件与法兰焊接后的变形问题，如图1.5所示。图1.5许丹丹采用的焊接工装[70]1.4研究内容及目的在制药行业通常会用到一种设备：由奥氏体不锈钢薄板（材料一般为304、316L不锈钢，厚度一般不超过3毫米）缸体与法兰焊接在一起的多个筒节组成的设备，如图1.6所示，焊接是法兰缸体及其附属零部件连接的主要方式。现有的加工方式是缸体处于立式状态，对一端的法兰缸体进行装配和定位焊后，将缸体翻转180°对另外一端的法兰缸体进行装配和定位焊，然后分别对两端法兰和缸体进行焊接，一端法兰缸体焊接完成以后将缸体翻转180°再对另外一端的法兰缸体
【参考文献】：
期刊论文
[1]筒体法兰焊接变形预测与控制措施[J]. 秦代成. 热加工工艺. 2018(21)
[2]薄壁圆筒形焊接件环形焊缝通用工装设计[J]. 许丹丹. 中国高新科技. 2018(06)
[3]焊接工装夹具在制造生产中的作用探讨[J]. 赵鹃,赖小川,耿昌,郭翼翔. 科技资讯. 2018(02)
[4]焊接工装夹具在制造生产中的作用[J]. 王大伟,程春磊. 工程技术研究. 2017(12)
[5]柔性夹具在环形管类零件定位焊接工序中的应用研究[J]. 王玮,周华锋,张明波. 科技创新与应用. 2017(35)
[6]先进焊接工装夹具及其在机械装备制造业中的应用[J]. 陈晓. 现代制造技术与装备. 2017(08)
[7]柔性焊接生产线夹具切换技术探析[J]. 刘坤. 企业科技与发展. 2017(05)
[8]复杂长焊缝焊接机器人工作站及其工装夹具设计[J]. 丁志东. 焊接技术. 2017(04)
[9]穴播器腰带总成焊接柔性夹具的设计及仿真分析[J]. 马信春,李成松,李玉林,成斌,程小川,彭慧杰. 石河子大学学报(自然科学版). 2016(06)
[10]探讨先进焊接工装夹具在机械装备制造中的运用[J]. 颜廷立. 山东工业技术. 2016(19)
博士论文
[1]基于知识的计算机辅助夹具设计支持技术研究[D]. 徐雷.四川大学 2006
[2]快速可重构汽车焊装制造系统及其关键支持技术研究[D]. 陈猛.重庆大学 2002
硕士论文
[1]基于CBR的车身焊接夹具CAD系统开发[D]. 汪振.江苏大学 2017
[2]基于遗传算法和有限单元法的夹具布局优化[D]. 杨阳.大连理工大学 2015
[3]基于遗传算法和有限元的工件装夹优化研究[D]. 张传泰.大连理工大学 2010
[4]计算机辅助夹具设计系统的研究与开发[D]. 王凯.西北工业大学 2006
[5]计算机辅助夹具设计[D]. 马海健.山东大学 2005
本文编号：3564491
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于案例推理的夹具设计过程[53]
饕??圃诳刂票?形，提高焊接效率，有研究人员针对法兰缸体的焊接提出了一些解决方案。秦代成[67]通过有限元分析软件分析了法兰筒体在焊接的变形情况，通过更改U型坡口以及采取对称施焊顺序的焊接工艺缓解了法兰筒体焊接变形的问题。在对筒体或者其它环形零件进行焊接作业时，圆形零件焊接时会由于焊接应力产生变形，影响了筒体类零件的圆度，手动螺旋撑圆器[68]对焊接时的筒形零件起支撑作用，防止因焊接应力产生变形，或者完成焊接后对筒形零件进行矫形，有较大的推撑力。但是该撑圆器仅适用于同一直径的筒类工件，如图1.2所示。图1.2手动螺旋撑圆器[68]
法兰缸体的柔性焊接工装研究10在圆筒类零件的制造过程中为了保证零件的圆度，会在生产前对筒类零件进行刚性支撑或者在加工后对零件进行矫形，环形螺旋拉紧器和环形螺旋推撑器[69]是过程装备在生产制造中常见的矫形器，将拉紧器或者推撑器在零件上定好位置后通过调整螺旋推杆的长度起到矫形作用，如图1.3，图1.4所示。图1.3环形螺旋拉紧器[69]图1.4环形螺旋推撑器[69]许丹丹[70]针对于圆形壳体与法兰环焊缝焊接时焊接应力产生的壳体径向变形和法兰平面度的问题设计了一套焊接工装，有效减小了圆形壳体零件与法兰焊接后的变形问题，如图1.5所示。图1.5许丹丹采用的焊接工装[70]1.4研究内容及目的在制药行业通常会用到一种设备：由奥氏体不锈钢薄板（材料一般为304、316L不锈钢，厚度一般不超过3毫米）缸体与法兰焊接在一起的多个筒节组成的设备，如图1.6所示，焊接是法兰缸体及其附属零部件连接的主要方式。现有的加工方式是缸体处于立式状态，对一端的法兰缸体进行装配和定位焊后，将缸体翻转180°对另外一端的法兰缸体进行装配和定位焊，然后分别对两端法兰和缸体进行焊接，一端法兰缸体焊接完成以后将缸体翻转180°再对另外一端的法兰缸体
【参考文献】：
期刊论文
[1]筒体法兰焊接变形预测与控制措施[J]. 秦代成. 热加工工艺. 2018(21)
[2]薄壁圆筒形焊接件环形焊缝通用工装设计[J]. 许丹丹. 中国高新科技. 2018(06)
[3]焊接工装夹具在制造生产中的作用探讨[J]. 赵鹃,赖小川,耿昌,郭翼翔. 科技资讯. 2018(02)
[4]焊接工装夹具在制造生产中的作用[J]. 王大伟,程春磊. 工程技术研究. 2017(12)
[5]柔性夹具在环形管类零件定位焊接工序中的应用研究[J]. 王玮,周华锋,张明波. 科技创新与应用. 2017(35)
[6]先进焊接工装夹具及其在机械装备制造业中的应用[J]. 陈晓. 现代制造技术与装备. 2017(08)
[7]柔性焊接生产线夹具切换技术探析[J]. 刘坤. 企业科技与发展. 2017(05)
[8]复杂长焊缝焊接机器人工作站及其工装夹具设计[J]. 丁志东. 焊接技术. 2017(04)
[9]穴播器腰带总成焊接柔性夹具的设计及仿真分析[J]. 马信春,李成松,李玉林,成斌,程小川,彭慧杰. 石河子大学学报(自然科学版). 2016(06)
[10]探讨先进焊接工装夹具在机械装备制造中的运用[J]. 颜廷立. 山东工业技术. 2016(19)
博士论文
[1]基于知识的计算机辅助夹具设计支持技术研究[D]. 徐雷.四川大学 2006
[2]快速可重构汽车焊装制造系统及其关键支持技术研究[D]. 陈猛.重庆大学 2002
硕士论文
[1]基于CBR的车身焊接夹具CAD系统开发[D]. 汪振.江苏大学 2017
[2]基于遗传算法和有限单元法的夹具布局优化[D]. 杨阳.大连理工大学 2015
[3]基于遗传算法和有限元的工件装夹优化研究[D]. 张传泰.大连理工大学 2010
[4]计算机辅助夹具设计系统的研究与开发[D]. 王凯.西北工业大学 2006
[5]计算机辅助夹具设计[D]. 马海健.山东大学 2005
本文编号：3564491
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