面向結合面密封性能要求的裝配連接工藝設計

陳成軍 楊國慶 常東方 洪軍

摘要：為在產品設計階段規劃出滿足密封性能要求的裝配連接工藝，提出了一種面向結合面密封性能要求的裝配連接工藝數字化設計方法，采用接觸非線性有限元技術和彈性相互作用理論建立了螺栓組連接有限元模型，研究了螺栓預緊順序、預緊力水平與結合面連接性能間的關系，構建了各螺栓預緊力大小與結合面壓力間的關聯模型，進而利用該關聯模型，根據工況載荷下設備對密封性能的要求反求裝配連接工藝，以發動機缸體缸蓋裝配連接為例，建立了發動機曲柄連桿機構動力學模型，分析了其工況載荷，并在缸體、缸蓋和缸墊有限元模型的基礎上，確定出工況載荷下發動機密封性能對結合面壓力分布的要求，最后利用螺栓組連接與結合面壓力間的關聯模型反求出各螺栓預緊力的大小，通過與該型發動機已有裝配連接工藝對比，驗證了該設計方法的可行性。