基于 ANSYS Workbench 的保持架柔性夹具的低速碰撞仿真.pdf

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1、2015年7月机械设计与制造工程Ju1．2015第44卷第7期MachineDesignandManufacturingEngineeringV01．44No7DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2015．07．002基于ANSYSWorkbench的保持架柔性夹具的低速碰撞仿真许海涛，顾文斌，王强(河海大学机电学院，江苏常州213022)摘要：针对保持架滚珠装配机在实际工作中由于工作圆盘旋转精度低而导致柔性夹具受到冲击的危险，采用CAE技术下的ANSYSWorkbench软件的分析功能对柔性夹具进行碰撞仿真分析，从应力应变分布图中判断其有较大的变形，通过结

2、构优化设计提高其结构刚度。关键词：保持架柔性夹具；碰撞仿真；ANSYSWorkbench中图分类号：TH6文献标志码：A文章编号：2095—509X(2015)07—0007—04汽车座椅是汽车的基本装置，在汽车中它将人筒等部分组成。把位于夹具偏下位置的夹紧板固体与车身联系在一起，直接关系到乘员的驾乘舒适定在一个可调节的螺柱上，可以调节夹具以夹持不性和安全性。保持架是汽车座椅导轨滑块中常用同长度的保持架；通过调节夹持滑块在燕尾槽中的的部件，目前国内的装配工艺是工人先将滚珠放在位置以及可伸缩螺杆的长度，可以改变保持架平面工作台上。再将工件置于其上，用锤子轻轻敲击以的加工位置；同时夹

3、持块部分采取外加套筒的方完成装配。由于保持架为钣金件，形状不规则且规式，可以解决不同型号滚珠的装配以及装配深度的格多，大量劳动力的使用不仅会使生产成本提高，变化；设计防飞挡板主要是解决转盘工作时离心加而且操作工长时间重复一个动作，非常容易疲劳，速度对加工精度的影响。考虑到不同规格的工件劳动率低下亦会影响产品的质量。尺寸不同，在设计保持架柔性夹具时设定其可夹持随着经济的发展，许多企业为了适应越来越激工件的尺寸范围为：宽30mm～50mm，长≤80mm，烈的市场竞争，把产品生产模式由单一品种、大批高~<30mm，并可根据实际需求更改。利用Solid量改为多品种、中小批量。在产品的生产

4、过程中，Works建立的保持架柔性夹具模型如图1所示，保装配是关键的一道工序。柔性装配系统是通过计持架实物图如图2所示。算机把产品制造过程中各工位的控制系统组合起来而形成的高效率、高柔性的装配系统J，它的技夹持块术基础是装配技术、机电技术、传感器技术以及机器人技术。为了适应柔性装配系统的硬件需求，设防飞挡板计了保持架柔性夹具。本文以某新型滚珠装配系统中的保持架柔性夹夹具为研究对象，利用SolidWorks和ANSYSWork—bench软件对保持架柔性夹具进行三维建模和低速碰撞过程模拟，并对模拟结果进行分析，给出优图1保持架柔性夹具模型化方案。2保持架碰撞性能分析的理论基础1柔性

5、夹具简介保持架碰撞过程属于冲击载荷变形和非线性体现夹具柔性的结构由夹紧板、夹持滑块、套动态接触的过程，一般持续0．1～0．2s，并将动能收稿日期：2015—06—16作者简介：许海涛(1992一)，男，江苏泗洪人，河海大学本科生，专业方向为机械工程专业钢结构。·7·2015年第44卷机械设计与制造工程性形变为0．129mm，最大应力不到150MPa，与优持架夹具进行建模和分析，并分别运用了动载转静化前相比大大减小了危险性。不同伸出臂长度其载法、瞬态动力学法模拟了低速碰撞情况，得到了危险点的最大应力及最大位移，不同的算法所得的它的应力变形分布图，从而找出了原有设计结构存计算结果见表

6、1。前两种计算方法是以静载动荷在的缺陷；通过对夹具模型进行优化，得到了较为系数扩大法模拟冲击，能够一定程度上反映塑性破理想的仿真结果。坏，而瞬态动力学模型法通过设置冲击力的施加时在仿真过程中发现，数值模拟的仿真度具有局间和大小，能够较精准地反映低速碰撞。但现实工限性，比如外载荷以及约束的添加面并不精准，网况中不仅仅包含单纯的冲击过程，冲压头还会有静格的自动划分可能会使结果并不收敛，不能精力保持，而且力矩大小与电机本身参数有关，因而确反映既有冲击又有静载的现实工况，有待以后进不同的计算方法可以在仿真时做相互补充。另外一步改进。在相同的冲击加载条件下，瞬态冲击比静载冲击的破坏更大，若

7、瞬态冲击获得的结果是安全的，则静参考文献：载冲击获得的结果会更安全_6J。从表1可以看出，[1]纪海慧．ANASYSWorkbench在卡扣装配分析中应用[J]．现代制造工程，2008(8)：48—49，131．优化后的结构应力和变形都大大减小，结果令人满[2]韩春晓，付芸．基于ANSYSWorkbench的镜头跌落仿真分析意。研究[J]．长春大学学报，2013(2)：149—151．表1不同伸出臂长度的危险点的最大应力及位移[3]包守忠．车辆碰撞事故仿真与再现研究[D]．成都：