加强套加工变形分析及工装设计

发布时间：2020-01-25 08:54

【摘要】：薄壁零件刚性差,因受到切削力、夹紧力以及切削热和残余应力的作用极易产生变形,控制加工变形是保证薄壁件加工质量的关键。薄壁件的加工变形影响因素众多,主要因素包括以下几个方面:毛坯初始残余应力;切削力和切削热;夹具装夹因素。 加强套壁厚为10mm,内孔直径326.2mm,内部型腔复杂,属于薄壁箱体类零件。通过细致的工艺分析,编制了详细的加工工艺,设计了加工所需的专用工艺装备,并通过对其加工变形原因分析,确定影响工件在加工中心上镗削气缸组合孔,产生加工变形的主要原因是夹具装夹方法不当。为此运用ANSYS有限元分析工具,首先对工件装夹模式进行简化和抽象。忽略所有工装零件,只保留加强套本体,通过对加强套施加相应的边界条件来模拟工装夹紧的方式。最终通过有限元分析数据计算得出符合工件加工精度要求时的位移偏差,确定夹具的正确装夹方案,并通过生产加工试验验证了有限元分析方法的正确性,此种方法既能够解决夹具设计早期阶段对工件变形分析与验证的问题,也可以对现有的夹具设计进行评估和改进。其不仅极大降低了夹紧变形引起的废品率,而且对于缩短设计周期和提高零件的加工质量具有显著的意义。
【图文】：

图 1 气缸组件三维图Fig.1 cylinder block product drawing-3D是一种十分重要的制造手段，在制造业中所占的比例占工技术是国家工业和国防现代化的基础，是最新科学技术来，数控加工技术在我国广泛应用，原来必须采用其他加形状复杂、刚度较小的结构件，如航空发动机机匣、各种体壁板等，现在均采用数控加工借以提高产品的加工质，夹具用来给工件定位、限制工件移动转动和支撑工件，机床上获得正确的位置,并在加工中防止由于切削力造成一种重要工艺设备。它对加工质量、生产率和产品成本都夹具设计和制造上的时间不论是改进现有产品或开发新占有较大的比重。根据我国现有工业水平，生产准备周期周期的 50%-70%，而工艺装备的设计制造周期又占生产准

图 2 加工工艺过程Fig.2 machining process壁件的装夹 薄壁件的装夹方式件的装夹过程包括对工件的定位和夹紧两个过程，是工件安装过程中的关联的动作，两者必须同时考虑。有的工件装夹时，先定位取得正确位紧；有的工件装夹时，定位和夹紧同时进行[49，50]。文所述工件由于其最薄壁厚处仅为10mm，属于薄壁件，，其刚度差，易变加工余量大，导致加工质量和精度很难控制。装夹方式对工件的加工质效率有着直接影响。目前对薄壁件普遍采用的装夹方式有机械、液压可
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH161.1;TG75

【引证文献】

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1 王李华;铝罐切口翻边一体化加工装备的技术研究[D];扬州大学;2012年

本文编号：2572968