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多型号铁路客车构架柔性焊接夹具系统研究
| 论文题名： | 多型号铁路客车构架柔性焊接夹具系统研究 |
| 关键词： | 焊接夹具;模块化设计;有限元分析;客车构架;高速铁路 |
| 摘要： | 在铁路客车中，新一代高速动车组和城际客车是中国高速铁路自主创新的最新成果，新一代高速铁路客车的运行速度、安全性和稳定性与客车转向架中的构架性能有直接关系。现某公司的高速动车组和城际客车构架组焊工序定位夹紧依靠专用简易焊接夹具和人工手动调节完成，其存在专用夹具不能适应多种客车构架尺寸、手工完成定位调整和夹紧定位精度和可靠性差，工人劳动强度大、效率低等问题。针对以上问题，本文设计了多型号铁路客车构架柔性焊接夹具系统。 柔性焊接夹具系统以模块化方法进行结构设计。首先对柔性焊接夹具系统的横梁定位夹紧模块、侧梁定位夹紧模块、垂向减震器座定位夹紧模块、空气弹簧支撑梁定位夹紧模块和平台模块进行了总体设计;其次对柔性焊接夹具系统的各个模块进行了具体的结构设计，其中包括横梁定位夹紧模块的X、Y、Z向定位夹紧装置设计，侧梁定位夹紧模块的X、Y、Z向定位夹紧装置设计，垂向减震器座定位夹紧模块Z向定位夹紧装置设计，空气弹簧支撑梁定位夹紧模块Y、Z向定位夹紧装置设计和平台模块的支撑设计 柔性焊接夹具系统各模块尺寸设计及重要部件选型计算。根据对多种型号铁路客车尺寸及组焊技术要求进行综合分析，对柔性焊接夹具系统各模块定位夹紧装置进行尺寸设计和重要部件选型计算，确定各模块合理尺寸和部件合理型号，满足系统技术要求。 利用ANSYS有限元分析软件对柔性焊接夹具系统的主要承载部件进行有限元仿真分析和校核。对各模块主要承载部件进行变形计算，对优化后的承载部件进行有限元分析，得到承载部件在极限工况下的变形图，校核是否满足变形要求;对侧梁定位夹紧模块进行极限工况稳定性校核，保证侧梁定位夹紧装置在极限工况下不会发生倾覆。 各模块手动定位夹紧应急方案设计。根据柔性焊接焊接夹具系统各模块定位夹紧装置工作原理，设计手动定位夹紧应急方案，保证系统在出现故障情况下能进行手动操作，满足系统连续工作要求，极大减少电气故障造成的损失。 |
| 作者： | 乔砚斌 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王廷和 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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