電子束焊機(jī)大型真空箱體變形研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、電子束焊機(jī)與其它普通焊機(jī)相比,其焊縫具有:深寬比大、熱影響區(qū)小、焊縫內(nèi)部質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)各領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。而真空箱體是電子束焊機(jī)的主要承載部件,電子槍、工作平臺及一些精密部件直接裝配在上面,其變形直接影響到設(shè)備的工作精度。因此,對電子束焊機(jī)的真空箱體進(jìn)行變形研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),控制變形達(dá)到精度要求允許的范圍并使箱體重量及結(jié)構(gòu)合理,對其設(shè)備的設(shè)計(jì)及獲得高精度的電子束加工設(shè)備具有重要意義。
　　電子束焊機(jī)的真空室以盒形

2、殼體為主,現(xiàn)經(jīng)某企業(yè)委托,為找出合理控制其變形的方法,本文通過ANSYS軟件對其進(jìn)行了一系列研究,主要工作如下:
　　(1)對真空箱體進(jìn)行了模態(tài)分析,并結(jié)合箱體自身特征,找到了箱體最易發(fā)生變形的部位;通過對比箱體前大板與整個(gè)箱體的變形情況,得出結(jié)論:在變形關(guān)系研究中可以用箱體前大板來代替整個(gè)箱體進(jìn)行變形研究。
　　(2)研究箱體壁厚與其變形間的關(guān)系。研究不同壁厚箱體前大板變形,找到了箱體壁厚與其變形間的關(guān)系,并得到了1號箱體

3、滿足變形要求下的最小壁厚值,從而實(shí)現(xiàn)了對1號箱體的優(yōu)化。
　　(3)通過查閱文獻(xiàn),得到了周邊固定矩形薄板的變形撓度公式。結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件(VC++及 QT軟件)將其進(jìn)行了計(jì)算機(jī)化,并通過實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用,驗(yàn)證了它的合理性,該成果可以應(yīng)用于無加強(qiáng)筋的箱體壁厚設(shè)計(jì)。
　　(4)研究加強(qiáng)筋分布與箱體變形間的關(guān)系。在箱體前大板均布不同數(shù)量的加強(qiáng)筋,觀察其變形,總結(jié)了一些有參考價(jià)值的理論成果,并得到了有效控制箱體變形的筋板分布規(guī)律。研究結(jié)果

4、表明:對于盒形真空箱體,縱向分布的加強(qiáng)筋對箱體變形的控制作用優(yōu)于橫向分布的加強(qiáng)筋。
　　(5)研究加強(qiáng)筋尺寸與箱體變形間的關(guān)系。改變箱體前大板加強(qiáng)筋尺寸,觀察其變形,總結(jié)了一些有參考價(jià)值的理論成果,并得到了有效控制箱體變形的筋板尺寸區(qū)域。研究結(jié)果表明:加強(qiáng)筋高度的增加對箱體變形的控制作用優(yōu)于加強(qiáng)筋厚度的增加。
　　(6)利用加強(qiáng)筋的研究成果對2號箱體進(jìn)行了優(yōu)化,并將其成果應(yīng)用于與2號箱體尺寸類似的真空箱體,進(jìn)行了實(shí)測檢驗(yàn),驗(yàn)