薄壁卷圆管自定心夹具结构优化设计
2024-05-23戴彬钱应平薛杭车沈炀
湖北工业大学学报 2024年2期
戴彬 钱应平 薛杭 车沈炀
[摘要] 为满足不同直径、长度、厚度规格的圆筒类工件焊接过程中的装夹需要并减轻其夹具的质量。通过自定心夹具的结构设计及受力分析,建立夹具结构的有限元模型,并使用有限元分析获得夹具的静态特性。在此基础上利用尺寸优化的设计方法,对其进行了以减轻质量为目标的优化设计,最终完成了对V型夹具的轻量化设计。将优化后的V型夹具与优化前进行比较,结果显示:在夹具最大变形量小于0.5 mm且最大应力值小于156 MPa的情况下,单个V型块的质量由初始設计时的33.854 kg减小到了14.954 kg,减轻了55.83%。通过尺寸优化设计,减轻了夹具质量,提高了夹具的工作性能,该研究结果可对圆管直缝焊接设备的夹具相关研究提供参考。
[关键词] 自动定心夹具; 受力分析; V型夹具; 优化设计
[中图分类号] TH122[文献标识码] A