薄壁卷圓管自定心夾具結構優化設計

戴彬 錢應平 薛杭 車沈煬

［摘要］ 為滿足不同直徑、長度、厚度規格的圓筒類工件焊接過程中的裝夾需要并減輕其夾具的質量。通過自定心夾具的結構設計及受力分析，建立夾具結構的有限元模型，并使用有限元分析獲得夾具的靜態特性。在此基礎上利用尺寸優化的設計方法，對其進行了以減輕質量為目標的優化設計，最終完成了對V型夾具的輕量化設計。將優化后的V型夾具與優化前進行比較，結果顯示：在夾具最大變形量小于0.5 mm且最大應力值小于156 ?MPa的情況下，單個V型塊的質量由初始設計時的33.854 kg減小到了14.954 kg，減輕了55.83%。通過尺寸優化設計，減輕了夾具質量，提高了夾具的工作性能，該研究結果可對圓管直縫焊接設備的夾具相關研究提供參考。

［關鍵詞］ 自動定心夾具； 受力分析； V型夾具； 優化設計

［中圖分類號］ TH122［文獻標識碼］ A