某型號(hào)叉車車架焊接變形場數(shù)值模擬研究.pdf

1、叉車車架焊接結(jié)構(gòu)件的焊接變形是影響產(chǎn)品精度、生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。目前，焊接結(jié)構(gòu)件在焊接過程中產(chǎn)生的的焊接變形常采用的方法是變形矯正和火焰加熱矯正等，這樣不僅增加成本、延長制造周期。車架焊接結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過工藝生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)來獲得優(yōu)化方案是成本巨大的工程。同時(shí)還存在對(duì)大型機(jī)構(gòu)件尺寸檢測的難題。因此，本研究采用工業(yè)工程系統(tǒng)分析方法，以問題為導(dǎo)向，開展“頭腦風(fēng)暴”，應(yīng)用新技術(shù)來解決生產(chǎn)中實(shí)際問題。
　　如何有效地減小車架在焊接過程中變形問

2、題，是本研究項(xiàng)目優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)之一。針對(duì)本公司某內(nèi)燃叉車車架焊接變形問題，利用有限元分析軟件Simufact Welding，依次模擬出不同的焊縫焊接順序產(chǎn)生不同的焊接變形量，通過對(duì)各方案的分析對(duì)比，評(píng)估出優(yōu)化結(jié)果，再使用焊接機(jī)器人系統(tǒng)生產(chǎn)車架結(jié)構(gòu)件樣件，進(jìn)行生產(chǎn)驗(yàn)證。論文具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)建立叉車車架三維幾何模型并進(jìn)行處理，對(duì)車架進(jìn)行有限元仿真，并進(jìn)行熱源和邊界條件的設(shè)置。
　　(2)使用焊接機(jī)器人，通過編

3、程，使焊縫焊接順序得到有效控制。提出了使用焊接機(jī)器人系統(tǒng)的尋位系統(tǒng)，來測量焊接變形量的方案，解決了大型工件空間尺寸檢測難題。
　　(3)使用Simufact.Welding軟件對(duì)車架焊接過程進(jìn)行分析，得出焊接過程中溫度的分布，應(yīng)力的分布最后得出變形的變化;同時(shí)進(jìn)行樣車焊接實(shí)驗(yàn)，與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證仿真軟件可靠性。
　　(4)優(yōu)化車架在焊接過程中的焊接順序，提出不同的方案，最終確定最為合理的焊接順序，制作樣機(jī)進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)，