基于有限元方法的发动机压装工艺仿真研究.pdf

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1、分会会议做DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．10．027基于有限元方法的发动机压装工艺仿真研究潘云龙，高伟强，阎秋生，路家斌，龚福岐(1．广东工业大学机电工程学院，广东广州510006；2．广州市番禺科腾工业有限公司，广东广州511450)摘要：针对发动机压装工艺，应用Ansys—workbench仿真软件建立了发动机碗塞压装模型，采用非线性接触的方法分析了O．033mm过盈量下接触压力的分布情况，得到压装过程中压装力位移曲线(F—s)，并将仿真结果与理论计算值进行对比。根据压装过程质量的控制，提出了通过仿真得到的压装力位

2、移曲线(s)为实际压装质量控制提供理论参考。关键词：有限元模拟；非线性接触；接触压力；压装力位移曲线中图分类号：U464TP391．9文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012)10—0092—05FiniteElementSimulation0fCrafts0fEnginePress-FitProcessPANYun-long，GAOWei-qiang，YANQiu-sheng‘，LUJia-bin，GONGFu-qi(1．FacultyofElectromechanicalEngineering，GuangdongUniversityofTe

3、chnology，Guangzhou510006，China；2．FortuneIndustrialCo．，Ltd．，Guangzhou511450，China)Abstract：Aimingatthecraftsoftheenginepress-fit，amodeloftheenginebowlcypriotpress—fitisestablishedandthepressuredistributionoftheinterferencecontactisstudiedbasedonthenonlinearcontact．Thecurveoffitting

4、forcedisplacement(F—S)inthepressingprocessisobtainedbyusingAnsys—w0rkbenchfiniteelementanalysissoftwareandthesimulationresultsarecomparedwiththetheoreticalcalculations．Accordingtothepress-fitprocessqualitycontro1．simulationfittingforcedisplacementcunrecanprovideatheoreticalreferen

5、cefortheactualpress—fitqualitycontro1．Keywords：finiteelementsimulation；nonlinearcontact；contactpressure；F—Scmve0引言力、位移传感器对压装过程中的力与位移进行实在发动机自动化装配中，压装质量对于发动时测量，绘制出F—s曲线。对F一5曲线判读，一机的最终质量起着至关重要的作用。如气门导般凭借经验，缺少理论曲线的参考。发动机总是管、座圈、碗塞等与缸体缸盖之间一般采用过盈在高温高压环境下工作，压装零件可能出现松配合，在常温下实现压装，在压装过程中，需要动

6、，过盈量可能出现锐减，从而出现密封不良，对压装力、速度和位置进行控制，从而保证压人因此过盈量的设计十分重要，而目前过盈量的确件能准确到位以及达到压装精度。目前在压装执定一般是凭借经验。采用有限元软件对发动机行器方面，国内以采用液压缸的压力半环控制压装过程进行仿真，可以得到5曲线，为实际和位置开环控制为主，而国外开始采用伺服电控制提供理论参考，而且，压装过程的仿真为初动缸I“。数字化伺服电动缸压装可以大大简化压始过盈量的选择提供了依据。装过程控制，并可实现压力数字化闭环控制、位本文以缸体碗塞压装为例，通过Ansyswork—置半闭环控制和速度控制，大幅度提高

7、发动机自bench利用有限元分析方法对其过盈连接进行分动化压装机性能。析，得到了预期的F—S曲线，并对一定过盈量下在压装过程中和压装终了时包容件和被包容的接触压力进行了分析。件间的结合情况，难以进行直接有效的测量，压1实体分析装质量一般是通过—S(压装力一位移)曲线进行碗塞与缸体实物图如图1所示，结合处直径评定I。压装设备在压装动态过程中，可通过压为25ram，结合处缸体最大外径d为40mm。碗塞广东省部产学研结合项目重点项目(编号：2011A090200026)收稿日期：2012—09—10区丑分会会议论文定义成Forcereaction。得位移与压装力

8、的数据表量下的接触应力分布情况，并得到了压装力位移曲如图9(a)所