手动托盘车焊接工艺的焊接变形仿真及预测.pdf

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1、第47卷第9期Jou浙rnalof江Zhejia大ngUn学iversit学y(En报gine(er工ing学S版cien)ce)VoL47NO．92013年9月Sep．2013DOI：10．3785／j．issn．1008—973X．2013．09．017手动托盘车焊接工艺的焊接变形仿真及预测蒋丰骏，徐月同，邓小雷，陈子辰(浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室，浙江杭州310027)摘要：为精确分析托盘车在焊接过程中产生的热变形，在充分考虑工况、相变、热力学参数等动态变化的基础上，采用传热学理论与热弹塑性理论，建立托盘车货叉与中档的焊接多物理场耦合分析模型，

2、应用参数化编程对货叉与中档现有的焊接工艺进行了仿真分析，其分析结果与试验结果的误差在16．7以内，验证了分析模型的有效性．仿真分析了改变焊接方向与多机器人同步焊接的工艺调整方案对焊接热变形的影响，结果表明：二者可分别降低焊接变形0．9mm与1．3mlTl，达到了控制变形的目的．本研究为手动托盘车自动化夹具设计、工艺优化设计等奠定了基础．关键词：焊接工艺；焊接变形；热弹塑性模型；多机器人同步焊接中图分类号：TG404文献标志码：A文章编号：1008—973X(2013)09—1625—06Simulationandpredictionforweldingdefo

3、rmationonweldingprocedureofhandpallettruckJIANGFeng-jun，XUYue—tong，DENGXiao—lei，CHENZi～chen(ZhejiangProvinceKeyLaboratoryofAdvancedManufacturingTechnology，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Inordertoanalyzethethermaldeformationofthehandpallettruckduringweldingaccuratel

4、y，amulti——fieldcouplingmodelofweldingbetweenpalletforkandmiddlebaffleofthehandpallettruckwases—tablishedusingheattransfertheoryandthermalelastic—plastictheory，inwhichvariousdynamicalchangesofparameters，suchasworkingcondition，phasetransition，andthermodynamicalparametersofthemate—rial

5、，weretookfullyintoaccount．Throughtheparametricprogramming，theexistingweldingprocedurewassimulated．Comparedtotheexperimentalresults，theerrorofthesimulationresultswaslessthan16．7，whichverifiedtheeffectivenessofthemode1．Theeffectsofprocedureadjustmentonweldingde—formationwerealsostudie

6、d．Theresultsshowthatoptimatingweldingdirectionandsynchronousweldingcanreduceweldingdeformationof0．9mmand1．3mm，respectively．Thestudylaysthefoundationforautomatedfixturedesignandcraftoptimizationofhandpallettruckmanufacturing．Keywords：weldingprocedure；weldingdeformation；thermalelastic

7、—plasticmodel；multi—robotsynchro—nouswelding手动托盘车由特定工艺焊接而成，目前主要通施同步焊接取代人工补焊，但同步焊接工艺对焊接过机器人焊接与人工补焊的方式组织生产，存在着质量、焊接应力等的影响还有待进一步研究．由于焊生产效率低、劳动密集以及劳动强度大等缺点，因接是一个高温热集中、瞬态、多变的材料屈服过程，此，托盘车自动化改造技术方案采用多台机器人实工件在焊接及焊后的冷却过程中将不可避免的产生收稿日期：2012一O7—23．浙江大学学报(工学版)网址：www．journals．zju．edu．cn／eng基金项目：国

8、家自然科学基金资助项目(5117546