基于有限元的大型摩擦焊机主轴箱优化设计

针对摩擦焊机的加工精度的问题,以预焙阳极专用摩擦焊机主轴箱作为研究对象,应用有限元仿真软件ANSYSWorkbench对箱体进行静态与模态分析,得到箱体最大应力、应变及(1-4)阶固有频率和各阶模态阵型,对得到的结果进行分析得到主轴箱具有较好的动态性能。选择箱体总质量与最大变形量为优化目标,筋板厚度等4个关键尺寸为设计变量,使最大变形量减少了61.22%,并减轻了主轴箱的质量和最大应力。根据灵敏度分析提出了优化方案,为大型摩擦焊机主轴箱结构改进或优化设计提供前提依据。

专用摩擦焊机床身多目标拓扑优化研究

以电解铝预焙阳极导电装置专用摩擦焊机床身为对象,研究连续结构的多目标拓扑优化问题。应用平均特征值倒数法和理想点法相结合的方法建立静动态多目标优化数学模型。在连续体结构变密度拓扑优化方法的基础上,建立了控制臂拓扑优化的有限元模型,确定子目标权重系数,进行了多目标拓扑优化。优化结果得到了材料的理想分布,提高了结构固有频率,减低了结构质量,实现多个目标的共同优化,为专用摩擦焊机床身的进一步改进与优化提供了依据。

14 t摩擦焊机整机静动态特性分析

以14 t连续驱动摩擦焊机整机为研究对象,建立了用于有限元分析的简化模型,对摩擦焊机整机进行了静动态特性分析。在静态特性分析中,对摩擦焊机受自重状态、摩擦加工阶段、顶锻加工阶段以及切削加工阶段等不同工况下的整机刚度、强度进行了校核,确定了焊机切削状态下刚度的薄弱位置,为焊件切削加工工艺参数的制定提供理论参考。在动态特性研究中,首先基于Block Lanczos特征提取法求解了整机前6阶固有频率,对焊机各阶振型进行了描述,通过与临界转速对比后,对摩擦焊机整机设计的安全性进行了校验。并基于其模态求解结果,对摩擦焊机进行了谐响应分析,得到了在切削力激励作用下床身与切削系统的频率响应特性。

C32摩擦焊机液压伺服系统模糊PID控制仿真研究

为了保证摩擦焊机具有更好的抗干扰能力,并且可以焊接出高精度、高质量的焊接产品,以C32摩擦焊机液压伺服系统为基础,设计了模糊PID控制器,通过MATLAB对系统进行建模仿真,在输入阶跃信号和加入干扰的情况下,比较了常规PID和模糊PID的控制效果。结果表明常规PID和模糊PID都能很好地提高系统的性能指标,但模糊PID能实现控制系统的参数自整定,消除不确定因素对控制系统带来的误差大的问题,使系统的控制效果更优,提高了焊接产品的质量。

电解铝专用摩擦焊机床身性能分析及优化

以预焙阳极专用摩擦焊机样机床身为研究对象,应用ABAQUS有限元软件对机床进行静动态分析,分别得到床身的最大应力、应变及1~6阶固有频率和动态载荷下的应力与应变.以摩擦焊机床身设计空间的体积比为约束条件,以床身前三阶特征值为优化目标,建立基于SIMP法材料插值方法的单目标拓扑优化数学模型,利用OptiStruct软件进行优化.优化结果表明床身前六阶频率得到提高,同时床身质量下降,实现了单目标拓扑优化.

焊接与切割设备的使用和维修(七十一)——摩擦焊机的典型使用实例

结合摩擦焊机的特点,通过多个实例讲述了摩擦焊机在实际生产中的应用情况,例如刀具毛坯、汽车汽门、汽车后桥、半轴、铜铝接头、液压千斤顶支座、增压器叶轮、石油钻杆、自行车轴壳等零件。详细分析了在实际应用中摩擦焊机以及焊接工艺参数的选用,包括焊后焊缝的机械性能检验的详细数据。

多传感器信息融合在摩擦焊机上的应用研究

多传感器信息融合系统即将来自多个传感器或多源的信息进行综合处理,从而得到更为准确、可靠的结论。多传感器信息融合系统是对人类综合处理复杂问题的一种功能模型。从工业实际应用出发提出了一种用于摩擦焊机控制的多传感器信息融合系统模型,使焊接工件的质量因受液压系统的波动(液压油的温度、液压泵的不稳定及老化、电磁阀等是造成系统压力波动的主要原因)的影响降到最低,提高了焊件的最优率。

基于有限元的140 kN摩擦焊机主轴箱响应面优化分析

以140 kN连续驱动摩擦焊机主轴箱为研究对象,应用有限元分析软件对主轴箱进行了静、动态相关特性的分析。为提高主轴箱综合力学性能,并实现主轴箱箱体材料的合理利用,以箱体壁厚等7个结构参数为设计变量进行了中心复合实验设计。根据得到的数据结果,基于Kriging插值法建立了主轴箱的响应面模型,并对各设计变量进行了灵敏度分析。利用多目标遗传算法完成了主轴箱的优化设计,与原结构方案相比主轴箱箱体减重16.6%,实现了焊机轻量化设计。经过对主轴箱响应面模型拟合精度的校验,验证了CCD实验法与Kriging插值法相结合可高效精准地完成主轴箱响应面模型的建立。因此这一优化方法同样适用于其他类型的机床零部件的设计。

基于有限元技术的多功能摩擦焊机主轴动态特性研究

针对自行设计的14 T连续驱动摩擦焊机主轴结构进行了模态分析。应用有限元分析软件提取了主轴约束模式下的前六阶固有频率,而后基于其模态求解结果,对主轴系统进行了谐响应分析,得到了在切削力激励作用下主轴单元的频率响应特性。验证了焊机主轴设计的合理性,并为同类焊机主轴结构的设计提供了设计参考。

14 t摩擦焊机夹具的优化设计研究

以自行设计的摩擦焊机夹紧机构为研究对象,对焊接过程中所需的夹紧力大小进行了计算.参考了国内外现有摩擦焊机移动端夹具的应用现状后,将夹具的夹紧驱动方式由液压驱动改进为电机驱动,改善了现有焊机夹具因采用液压驱动方式而产生的泄漏现象.并且为了满足夹具的通用性需求,将焊机夹具的夹块与支撑体设计为装配结构,在保证支撑体结构不变的情况下,通过更换不同规格的夹块,可满足不同直径规格产品的装夹要求.同时,在夹紧机构设计过程中,应用有限元分析软件对夹具进行了刚度与强度的校核,并应用拓扑优化技术实现了夹具的轻量化设计.

3500kN立式摩擦焊机导柱的有限元模拟与优化设计

以3500 kN立式摩擦焊机导柱作为研究对象,首先进行有限元模拟,分析结果表明导柱有很大的改进空间。接着对导柱进行拓扑优化,优化结果作为材料最佳分布形式的参考。然后基于改进后的结构,对导柱进行六西格玛优化和可靠性分析。最后得到导柱的最优改进方案,导柱的整体质量减轻约16.76%。优化结果表明,将拓扑与参数优化相结合的优化方法应用于导柱的优化设计,效果显著。

日本摩擦焊机的生产及其应用

本文介绍了日本摩擦焊机生产及应用的基本情况。

永宏PLC在定位旋转摩擦塑胶焊接机上的应用

本篇主要内容介绍永宏PLC在定位旋转摩擦塑胶焊接机上的开发与应用过程。

线性摩擦焊机单片机控制系统研究

作为研制高推重比发动机的重要技术,线性摩擦焊技术的研发具有非常重要的现实意义。文章对线性摩擦焊技术的基本原理与理论基础进行了研究,并且设计了一套基于单片机的线性摩擦焊控制系统,并主要介绍了该系统的硬件设计与构造。本文研制的控制系统,焊件的焊后拉伸强度能够达到母材的90%以上。希望本文的研究能够对我国的航空制造技术的发展和进步提供一定的参考和借鉴。