角钢扣方自动化焊接机的设计与研究

发布时间：2017-08-01 17:18

  本文关键词：角钢扣方自动化焊接机的设计与研究

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【摘要】：自动化焊接技术能提高焊接质量和效率,同时降低人工成本,并改善劳动环境,因而在焊接领域得到了广泛的应用。某企业要求将两个角钢对焊成方管,焊接过程实现自动化。根据企业需求,本文设计了一台角钢扣方自动化焊接机。首先,根据角钢对接成方管直缝自动焊接技术协议,确定了焊接方式、焊接方法和焊接参数。本文采用熔化极气体保护(MAG)焊接工艺,焊枪行走。其次,根据上述技术要求,设计了一台角钢扣方自动化焊接机,其关键机构包括:焊接变位机构、焊接操作机构、移动平台车、回转驱动装置以及焊件支撑机构等。应用造型软件建立关键零部件的三维模型,应用二维绘图软件绘制出相应的零件图和装配图。然后,利用有限元分析软件对焊接变位机的关键零部件——传动轴进行有限元分析,得出传动轴在电机启动时的应力应变值,计算出该轴的安全系数,并校核其强度。最后,对焊接过程进行热力耦合分析,利用ANSYS编程语言模拟出不同焊接参数下焊接过程温度场的分布,以得出的温度场为体载荷进行应力场分析,得出不同焊接参数下应力场的分布。
【关键词】：角钢扣方 自动化焊接机 有限元分析 温度场分析 应力场分析
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG409
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 引言10
• 1.2 自动化焊接设备国内外的发展现状10-13
• 1.3 有限元法的发展13
• 1.4 课题的来源、研究意义及主要研究内容13-15
• 1.4.1 课题来源13
• 1.4.2 课题的研究意义13-14
• 1.4.3 课题的主要内容14-15
• 2 角钢扣方焊接工艺15-26
• 2.1 角钢扣方焊接技术要求15-16
• 2.2 角钢扣方生产工艺16
• 2.3 角钢扣方焊接过程的焊接方案16-17
• 2.4 角钢扣方焊接工艺方法选择17-20
• 2.4.1 焊件分析17-18
• 2.4.2 焊接方法选择18-20
• 2.5 MAG焊中工艺参数分析及确定20-22
• 2.5.1 焊丝和焊接电流20-21
• 2.5.2 焊接电压21-22
• 2.5.3 焊接速度22
• 2.5.4 焊丝干伸长度22
• 2.6 焊接电源的选择22-23
• 2.7 焊接操作23-24
• 2.8 焊接安全卫生与劳动保护24-25
• 2.9 本章小结25-26
• 3 角钢扣方自动化焊接机总体结构设计26-45
• 3.1 角钢扣方自动化焊接机总体方案的确定26-28
• 3.1.1 角钢扣方自动化焊接机的控制系统26
• 3.1.2 角钢扣方自动化焊接机的机械系统26-28
• 3.2 角钢扣方焊接变位机的设计28-32
• 3.2.1 焊接变位机设计方案28-30
• 3.2.2 电动机的选择30-32
• 3.2.3 焊件夹具的选择32
• 3.3 角钢扣方焊接操作机的设计32-37
• 3.3.1 横梁的设计34-35
• 3.3.2 立柱升降机构的设计35-37
• 3.4 移动平台车的设计37-38
• 3.5 回转驱动装置的设计38-41
• 3.6 焊件支撑机构的设计41-43
• 3.7 焊枪调整机构的设计43-44
• 3.8 本章小结44-45
• 4 焊接变位机传动轴的有限元分析45-52
• 4.1 有限元分析软件Solid Works Simulation简介45-46
• 4.1.1 Simulation四个程序包45
• 4.1.2 Simulation有限元分析的基本步骤45-46
• 4.2 焊接变位机轴强度的理论计算46-47
• 4.3 焊接变位机传动轴的有限元分析47-49
• 4.3.1 建立传动轴的有限元模型47-48
• 4.3.2 传动轴的网格划分48-49
• 4.3.3 传动轴有限元分析的边界条件49
• 4.4 有限元分析结果49-51
• 4.5 本章小结51-52
• 5 焊接过程热力耦合分析52-65
• 5.1 ANSYS简介52-53
• 5.2 焊接温度场分析53-61
• 5.2.1 基本理论53
• 5.2.2 有限元模型的建立53-56
• 5.2.3 加载求解56-58
• 5.2.4 结果分析58-61
• 5.2.5 温度场分析结论61
• 5.3 焊接应力场分析61-64
• 5.3.1 焊接应力场基本理论61-63
• 5.3.2 焊接应力场分布63-64
• 5.4 本章小结64-65
• 6 结论65-66
• 参考文献66-68
• 攻读硕士期间发表学术论文情况68-69
• 致谢69-70
• 附录 温度场分析程序70-72

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3 甘言;现代重工高效焊机形成系列[N];中国船舶报;2008年

4 本报记者 傅世忠　本报特约记者 李若鹏;知识铸就精彩人生[N];人民铁道;2011年

5 王炳南 范明义;泰克无铅波峰焊接机研制成功[N];中国电子报;2005年

6 江西 唐勇 欧阳翠微;塑料门窗焊接机典型故障及处理[N];电子报;2007年

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8 记者 刘斌;生产“一车”不如生产“一台”[N];解放日报;2009年

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10 记者 冯欣楠　通讯员 任萍;激光器若国产 焊接机成本还能降两成[N];长江日报;2011年

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本文编号：605328