手動托盤車焊接變形研究與焊接工藝優(yōu)化.pdf

1、手動托盤車是一種簡便、有效的物流搬運工具，廣泛應用于倉庫、物流、車站等部門。焊接加工是進行手動托盤車制造中最為重要的生產(chǎn)階段。由于焊接是一個電弧加熱、瞬態(tài)高溫熱集中的物理化學過程，伴隨著材料屈服與相變。在焊接加工的整個過程中不可避免的產(chǎn)生焊接變形與焊接應力，這直接影響到手動托盤車的后續(xù)裝配精度，并在一定程度上降低了托盤車工作強度與使用壽命。因此研究焊接變形機理，控制托盤車的焊接變形，對指導托盤車的實際生產(chǎn)具有十分重要的意義。
　　

2、本文依托寧波市科技計劃重點項目“液壓搬運車機器人焊接加工柔性自動化設備研發(fā)”，采用數(shù)學建模、有限元仿真及焊接實驗相結(jié)合的方法，研究了焊接工藝、工裝夾具對焊接變形的影響，為托盤車的焊接工藝優(yōu)化與焊接工裝設計提供理論基礎。
　　首先，本文介紹了論文的研究背景與研究意義，綜述了焊接變形預測技術(shù)與焊接變形控制技術(shù)的應用現(xiàn)狀，具體闡述了焊接過程數(shù)值分析的研究現(xiàn)狀。通過傳熱學理論與熱彈塑性理論建立了焊接的多物理場耦合分析模型，充分考慮了焊接熱

3、源、工件傳熱、材料相變與屈服等因素對焊接過程的影響。建立了托盤車貨叉與中檔的三維模型，利用生死單元技術(shù)與參數(shù)化編程，實現(xiàn)了焊接過程的動態(tài)仿真。重點研究了工件溫度、變形、應力等的分布情況。
　　其次，在介紹了焊接變形影響因素的基礎上，通過參數(shù)化編程，仿真分析了焊接工藝、焊接夾具、雙機器人同步對稱焊接等對托盤車焊接變形的影響。研究了焊接速度、焊接順序、焊接方向等焊接工藝對托盤車焊接變形的影響規(guī)律，并確定了焊接變形最小的焊接工藝方案。研

4、究了焊接工裝夾具對變形的影響機理，并證明了夾具的力作用點在保證機器人焊接正常進行的前提下盡量接近焊縫處以利于減小變形這一觀點。雙機器人同步對稱焊接的仿真研究，證明了該焊接方式在控制工件焊接變形方面的優(yōu)勢。
　　最后，在項目合作企業(yè)現(xiàn)有的工裝夾具及焊接設備的基礎上，搭建了托盤車貨叉與中檔焊接的實驗平臺，完成了焊接變形的相關實驗，所得實驗結(jié)果與有限元仿真結(jié)果相一致，驗證了本文所建分析模型的正確性與有效性。與焊接實驗相比，焊接仿真可有效