【摘 要】
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随着我国对焊接产品需求的逐年增长以及焊接加工技术的日益提高,使得焊机已经成为焊接加工系统中最为关键的设备。本课题针对某环缝焊机进行了设计和分析优化,完成了以下研究内容:（1）根据加工工艺要求,对环缝焊机总体布局以及各主要部件的结构形式进行了分析设计,结合焊接工艺特点,确定了环缝焊机工作转速范围,进行了载荷分析。给出了环缝焊机的机频范围,计算了加工范围内最大等效载荷,为焊机静力分析、热力分析和模态分
【基金项目】
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某公司项目“双枪环缝焊机的结构设计与优化”；
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随着我国对焊接产品需求的逐年增长以及焊接加工技术的日益提高,使得焊机已经成为焊接加工系统中最为关键的设备。本课题针对某环缝焊机进行了设计和分析优化,完成了以下研究内容:（1）根据加工工艺要求,对环缝焊机总体布局以及各主要部件的结构形式进行了分析设计,结合焊接工艺特点,确定了环缝焊机工作转速范围,进行了载荷分析。给出了环缝焊机的机频范围,计算了加工范围内最大等效载荷,为焊机静力分析、热力分析和模态分析提供数据支持。（2）利用Solidworks软件建立了环缝焊机的三维模型,分析了传动箱与滑台、床身与拖板间等关键部件之间结合面的接触形式。利用ANSYS软件搭建了上述机床的有限元模型,计算了机床工作状态下各部件所受应力和应变数值,校核了机床强度和刚度,找出了焊机薄弱位置。（3）建立了管对接环缝焊的参数化模型,根据焊接工艺确定了热源移动速度和路线设置,应用有限元分析软件对焊接过程温度场及应力场进行了仿真模拟,得到了了焊接完成后的应力应变动态情况,分析了焊件应力对机床夹具的影响。（4）通过有限元分析软件对机床的关键部件及整机进行模态计算,分析了结构振型和固有频率,同时得到了机床中存在的一些局部振型振幅明显位置,最后根据优化设计理论,分别对机床关键部件进行结构优化。仿真结果表明:与改良前相比,机床的动、静态工作性能都获得了提升,使机床零件结构更加合理。
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