本文關鍵詞：膜式壁焊機的設計與相關技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：膜式壁管屏是鍋爐主要受壓部件,其成形多采用焊接方法,但在其焊制過程中,焊接收縮變形是不可避免的。如何減小變形,提高管屏焊接質量,一直困擾著鍋爐生產企業(yè)。因此,研制一種結構簡單、焊接質量好、性能穩(wěn)定、效率高的膜式壁焊機具有十分重要的意義。首先,本文對焊接自動化和焊接數值模擬技術進行研究,并在此基礎上,結合膜式壁管屏的工程技術要求,對其焊接工藝展開研究,確定了合理的管屏焊接方式方法,進而設計出一臺滿足管屏焊接工藝要求的膜式壁焊機,完成了焊機的總體方案設計及管屏夾緊輸送機構、傳動機構、焊槍調節(jié)機構等的詳細設計。其次,本文結合數值模擬技術,采用反變形法確定管屏夾緊機構中的滾輪間距。對管屏試樣焊接過程進行焊接模擬和實驗,對比數值模擬和焊接實驗的結果,驗證了該數值模擬方法在分析管屏收縮量中的可行性和準確性。進而,將該方法應用到膜式壁焊機的設計中,即通過模擬膜式壁焊機焊接管屏的實際工況,得到管屏收縮變形量,最終確定焊機滾輪間距的補償值。最后,采用有限元軟件對焊機主要部件進行有限元分析。完成了管屏夾緊輸送機構中滾輪和管子的接觸分析、滾輪的疲勞分析,獲得了滾輪的安全系數,并確保其足夠的使用壽命。另外,對托輥主軸進行了強度校核,保證其安全可靠。焊機設計過程中充分運用了數值模擬技術,可有效縮短焊機研發(fā)周期、節(jié)約研發(fā)成本、有利于保證管屏的焊接質量和焊接效率。
【關鍵詞】：膜式壁 自動焊機 有限元 數值模擬 管屏
【學位授予單位】：遼寧工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG43;TK226.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 焊接自動化的發(fā)展現狀10-11
• 1.2.1 焊接自動化的發(fā)展及走向10-11
• 1.2.2 膜式壁焊機的發(fā)展歷程11
• 1.3 焊接數值模擬技術11-12
• 1.4 課題的研究意義及主要研究內容12-14
• 1.4.1 課題研究意義12
• 1.4.2 課題的主要研究內容12-14
• 2 管屏焊接工藝研究14-20
• 2.1 管屏焊接主要技術要求14-15
• 2.2 管屏焊接生產工藝流程15-16
• 2.3 焊接工藝方法選擇16-18
• 2.3.1 管屏材質分析16-17
• 2.3.2 焊接方法選擇17
• 2.3.3 MAG焊及其雙面焊接特點17-18
• 2.4 焊槍槍群的布置研究18-19
• 2.5 本章小結19-20
• 3 焊機結構方案設計20-37
• 3.1 焊機總體方案的確定20-21
• 3.2 管屏夾緊輸送機構設計21-32
• 3.2.1 托輥傳動機構設計22-27
• 3.2.2 輥子軸承的組合設計27
• 3.2.3 托輥鏈傳動的設計計算27-29
• 3.2.4 托輥的結構設計29-30
• 3.2.5 壓輥結構設計30-32
• 3.3 焊槍調節(jié)機構設計32-36
• 3.3.1 焊槍調節(jié)機構方案確定32-33
• 3.3.2 焊槍調節(jié)機構結構設計33-36
• 3.4 本章小結36-37
• 4 焊接數值模擬37-51
• 4.1 焊接數值模擬相關問題37-39
• 4.1.1 反變形法37
• 4.1.2 焊接熱傳導基本方程37-38
• 4.1.3 焊接模擬有限元模型簡化38-39
• 4.1.4 熱源加載模型39
• 4.2 管屏試樣焊接數值模擬39-42
• 4.3 試樣模擬結果42-46
• 4.3.1 溫度場42-45
• 4.3.2 應力場45-46
• 4.4 管屏試樣焊接實驗46-48
• 4.4.1 焊接過程46-47
• 4.4.2 實驗數據測量47-48
• 4.5 焊接實驗與焊接模擬結果比對分析48
• 4.6 模擬焊機工況下管屏焊接過程48-50
• 4.7 本章小結50-51
• 5 焊機關鍵結構有限元分析51-60
• 5.1 滾輪和管屏的接觸分析51-54
• 5.1.1 接觸分析過程51-53
• 5.1.2 接觸結果分析53-54
• 5.2 滾輪疲勞分析54-56
• 5.2.1 定義S-N曲線54-55
• 5.2.2 滾輪的結構分析55-56
• 5.2.3 壽命分析56
• 5.3 托輥主軸的強度校核56-59
• 5.4 本章小結59-60
• 6 結論60-61
• 參考文獻61-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表學術論文情況63-64
• 致謝64-65
• 附錄1 焊接數值模擬APDL命令65-74
• 附錄2 裝配圖74-78

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本文編號：277691