基于最小變形量的壓力機(jī)機(jī)身焊接路徑規(guī)劃.pdf

1、壓力機(jī)是制造業(yè)重要的工作母機(jī)之一，在機(jī)械、船舶、航天航空、汽車等制造業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。壓力機(jī)機(jī)身是壓力機(jī)最重要的部件之一，傳統(tǒng)的焊接結(jié)構(gòu)的壓力機(jī)機(jī)身是采用手工焊接完成，焊接過程中容易出現(xiàn)變形量難以控制、變形量超差和剛度不夠等問題。在工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的大背景下，壓力機(jī)生產(chǎn)企業(yè)開始使用工業(yè)焊接機(jī)器人替代人工焊來生產(chǎn)壓力機(jī)，這種生產(chǎn)方式的改變大大提高了焊接質(zhì)量，減少了人為因素造成的質(zhì)量問題，在此背景下，壓力機(jī)在焊接過程中的路徑成了影響壓力機(jī)變形量

2、的主要原因之一。因此采用有限元模擬技術(shù)來研究不同焊接路徑下壓力機(jī)機(jī)身的變形量，并選出一條變形量最小的焊接路徑，用于指導(dǎo)壓力機(jī)機(jī)身的實(shí)際生產(chǎn)，這不僅可以有效的降低生產(chǎn)成本，而且可以大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及市場競爭力。
　　本文針對JH21-160開式固定臺面壓力機(jī)機(jī)身機(jī)器人焊接路徑進(jìn)行有限元模擬分析，獲得最優(yōu)化的焊接路徑以指導(dǎo)壓力機(jī)機(jī)身的生產(chǎn)。主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　第一，本文闡述了論文的研究背景、實(shí)際意義以及焊接變形的

3、相關(guān)理論，總結(jié)了國內(nèi)外對焊接數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀，提出了本論文的主要研究內(nèi)容。
　　第二，以焊接對象壓力機(jī)機(jī)身為目標(biāo)導(dǎo)向深入的分析了壓力機(jī)機(jī)身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、焊接過程中會遇到的相關(guān)問題以及各焊接變形分析方法的特點(diǎn)，確定了采用熱彈塑性有限元分析方法并借助大型通用非線性有限元軟件MSC.MARC對壓力機(jī)焊接進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　第三，壓力機(jī)機(jī)身鋼板焊接可以簡化為T型結(jié)構(gòu)多層多道焊以及T型結(jié)構(gòu)組合件的多層多道焊，因此使用熱彈塑性有限元模擬

4、技術(shù)研究了T型結(jié)構(gòu)以及T型結(jié)構(gòu)組合件的不同焊接路徑的變形情況，獲得了兩種結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化的焊接路徑。
　　第四，綜合壓力機(jī)機(jī)身特點(diǎn)以及有限元模擬的軟、硬件條件，將整個壓力機(jī)機(jī)身劃分為模型一（特厚板組合件）和模型二（簡化機(jī)身），并分別對兩模型進(jìn)行有限元模擬以及分析，獲得了最優(yōu)化的焊接路徑。
　　第五，對壓力機(jī)機(jī)身焊接系統(tǒng)以及壓力機(jī)機(jī)身機(jī)器人焊接做了詳細(xì)的介紹，并對壓力機(jī)機(jī)身有限元模擬進(jìn)行了校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)模擬的結(jié)果與壓力機(jī)的實(shí)際變形情況