（图纸+论文）火箭燃料贮箱FSW焊接用组合夹具设计（全套完整）

格式：RAR 上传：2022-06-25 08:22:55

《（图纸+论文）火箭燃料贮箱FSW焊接用组合夹具设计（全套完整）》修改意见稿

1、“.....由于这种夹紧方式只是适用与小型圆筒状零件，而搅拌摩擦焊接中加工的基本都是大型筒体，所以设计时不考虑这种夹具样式。如下图所示。图三爪卡盘四爪卡盘较为新颖的种筒体夹具是弹性夹具。该夹具利用弹性元件受由公式得到夹具的总重力约为工作台以上包括工作台部分对回转工作台的总重力为总由于工件使用搅拌摩擦焊焊接，所以在焊接过程中有额外的焊接摩擦力，焊约为，搅拌摩擦焊对工件的最大轴向压力为。回转工作台的上部分通过与中心轴连接，经过轴承的摩擦反作用力带动圆台转动。轴承初步拟定使用双列圆锥滚子轴承，查轴承摩擦系数表得到双列圆锥滚子轴承的摩擦系数最大为，计算取.。得到摩擦力为总。回转过程中的回转力。最后估计得到工作台所需的驱动力矩为.。确定电机额定功率由于工件在被焊接时并不需要转动，只是在焊接完部分瓜瓣片时才需要缓慢转动度，所以取涡轮的转速为转每分......”。

2、“.....查表得圆柱齿轮传动效率η.，对轴承的传动效率为η.，联轴器效率η.，蜗杆传动效率为η.。η总ηηηη.电机的输出功率η.。般电机的额定功率为.。取电机额定功率为。确定电机转速根据各传动机构推荐的传动比范围，选取齿轮传动比为，选取蜗杆涡轮传动比为，则总传动比为。得到电机转速为。确定电机转矩.电机的选择由于本设计中的会装工作台不需要连续不断地转动，只需要每次两个瓜瓣片焊接完成后旋转固定的即可，所以电机在步进电机与伺服电机中选择，这里选择步进电机。承受底盖重力与搅拌摩擦焊焊接时对工件的压力。支撑板开槽处用于与支撑柱进行几何固定，槽宽为，长为，深度为，从支撑板顶面向下开。所开槽查得公差等级为级，粗糙度为.。由于受力挡板与底面固定方式为螺栓固定，拟设计三个两两间距为，孔径为，查表得到公差等级为级，孔内表面粗糙度为.......”。

3、“.....孔径为，查表得到公差等级为级，孔内表面粗糙度为.。设计夹具底面支撑板的外形尺寸如下图所示。图夹具底面支撑板支撑柱设计及公差支撑柱用于固定与定位底面，顶面以及受力挡板。高为。设计夹具支撑柱外形尺寸如下图所示。图夹具支撑柱.半球面体夹具装配图装配图见下图，。图半球面体夹具装配图主视图图半球面体夹具装配图俯视图第章回转工作台设计.工作台方案分析初步拟定回转工作台设计要求主要技术参数回转半径回转角度回转精度.最大承载重量吨传动方案与传动简图设计传动方案电机的转动通过减速齿轮减速传递给蜗杆，再由蜗杆传递给涡轮，涡轮通过双列圆锥滚子轴承和环形滑轨带动中心轴转动。传动简图图回转工作台传动简图.电机的选择计算回转工作台所需驱动力矩工作台材料选择铸钢，密度为.，工作台直径为，厚度为......”。

4、“.....壁厚为，材料为,密度为.。由此得出工件重力约为工件所用到的夹具统使用钢，密度为.。根据夹具的形状，分为四部分计算夹具的体积，平均厚度为。搬运与使用，并且旦质量与体积达到定限度，对夹具体下面的工件因为工件成球面或者是薄壁筒体会带来过大的负荷，导致工件下方也可能出现形变。如何在保证夹具体体积与质量相对较小下的情况下提高夹具的精度与实用性，是问题的关键。第章球面体夹具设计.机械加工工艺分析加工形面瓜瓣片结合面瓜瓣片焊接成品与顶盖的结合面形面尺寸瓜瓣外弧的直径.，粗糙度.瓜瓣内弧的直径.，粗糙度.顶盖与瓜瓣片结合面平面度.相互位置瓜瓣片为薄壁半球面体分为块，俯视图为各占的扇形瓜瓣片在处向上开口，与的顶盖焊接可用于定位的形面瓜瓣片底面与瓜瓣片开口平面，瓜瓣片内外面，半球面体中心轴。顶盖尺寸.，粗糙度.厚度.，粗糙度.底面尺寸外轮廓面......”。

5、“.....内轮廓面.，粗糙度.底面到顶盖距离.，粗糙度.相互位置顶盖与底面垂直中心轴，底面直径为球面体直径。.夹具的结构方案确定定位方案由于工件使用搅拌摩擦焊焊接，考虑到搅拌头轴向压力的存在，在焊缝处应该有承力挡板。以中心轴底面底盖下底面为基准，确定瓜瓣片弧线在轴方向上的位置，以底面与顶盖下底面距离定位弧线的在轴上的高度，以半球面体内表面下的承力挡板确定弧线形状，直径取底面直径。确定夹紧机构夹具零件之间选择螺栓固定，工件与夹具之间使用重力自压紧与压块几何压紧。压块既可增大夹紧接触面积，又能防止回转工作台带动工件旋转时产生偏转而破坏定位并且损伤工件表面。定位面与加工面的关系分析定位误差计算由加工工序知，加工面为瓜瓣片结合面。上下底面对中心线有垂直度要求垂直度允差.对底面有中心距.要求对顶盖有.的平面度要求，对顶盖与底面有同轴度要求。以底面与顶盖中心线为基准......”。

6、“.....图半球面体夹具受力挡板由已给数据知道半球面体薄壁厚火箭,燃料焊接,组合,夹具,设计,毕业设计,全套,图纸.筒体夹具的装配图第章与软件简介.软件简介.三维模型第章总结参考文献致谢附录第章绪论.研究的目的及意义自从年英国焊接研究所发明了搅拌摩擦焊技术以来，已经过去了年，搅拌摩擦焊在这年间为世界制造业做出了巨大的贡献，其中在航天航空，航海船泊，高速列车，交通运输这些高科技行业的表现尤其突出。年，在中国航空工业集团北京航空制造工程研究所与英国焊接研究所共同签署关于搅拌摩擦焊专利技术许可技术研发及市场开拓等领域的合作协议的基础上，中国第家专业化的搅拌摩擦焊技术授权公司中国搅拌摩擦焊中心即北京赛福斯特技术有限公司成立，标志着搅拌摩擦焊技术在中国市场的研发及工程应用工作的正式开启......”。

7、“.....将搅拌摩擦焊技术应用于我国航空航天船舶列车汽车电子电力等工业领域中，创造了可观的社会经济效益，为铝镁铜钛钢等金属材料提供了完美的技术解决方法。我国新代重型运载火箭长征五号将在年底在海南航天发射场发射，其火箭燃料贮箱就是使用搅拌摩擦焊焊接。火箭燃料贮箱指的是航天产品火箭助推器中不可回收的外挂燃料贮箱，具体形状结构为个中心薄壁筒体与两个半球面体，其中个球面体开口用于注入燃料。形状基本如下图所示,实物图如所示。图火箭燃料贮箱结构示意图搅拌摩擦焊可以焊接很多传统焊接方式无法焊接的材料，而且焊接适应性好，成本低，并且效率和精度很高，操作简单，及其容易实现自动化。不过搅拌摩擦焊有个比较关键的缺点就是在焊接过程中，自旋转的搅拌头对工件有较大的轴向压力，这个轴向压力可能使薄弱的工件产生轴向变形，导致产品报废或者大大降低精确度......”。

8、“.....所以在使用搅拌摩擦焊焊接过程中应该尽量避免这种轴向变形的发生。图贮箱实物图搅拌摩擦焊全部焊接完成主要有三个过程，分别是焊具的插入，平移，抽出。搅拌摩擦焊在焊接过程中主要有三个力，分别为轴向压力，纵向力，横向力。由于轴向载荷最大，所以轴向压力是主要力，也是设计夹具过程中最需要注意的。航天器具有高精度要求，因此需要种特制的夹具，在保证般夹具基础功能的前提下承受焊接压力。夹具的结构设计和研究是焊接工艺设备的基础。焊接工艺装备是在焊接结构生产的装配与焊接过程中起配合及辅助作用的夹具机械装置或设备的总称，简称焊接工装。提高焊接效率的最佳途径是大力推广使用机械化和自动化程度较高的焊接工装。本文研究的火箭燃料贮箱焊接用组合夹具分为三部分，其中球面体夹具和回转工作台用于球面体的焊接。球面体般先由块瓜瓣片形状的金属板焊接成半球面体状，再和个底座焊接成完整的贮箱球面盖......”。

9、“.....不用另外设计旋转机构。.国内外研究现状薄壁筒体夹具研究现状目前，国内应用广泛的筒体夹具主要是普通的型夹具，比较普遍的是组合机床夹具。优点是简单易行，并可以与加工设备相结合。缺点是不方便移动，而且精确度不高。这种夹具的夹紧定位方式并不适合筒体的环缝焊接，更多的是应用于钻床与铣床。如下图所示。图组合钻床夹具还有种应用较为广泛的是卡盘式夹具，主要有三爪卡盘和四爪卡盘两种。这种夹紧方式多用于小型圆柱体和少部分小型筒体。由于这种夹紧方式只是适用与小型圆筒状零件，而搅拌摩擦焊接中加工的基本都是大型筒体，所以设计时不考虑这种夹具样式。如下图所示。图三爪卡盘四爪卡盘较为新颖的种筒体夹具是弹性夹具。该夹具利用弹性元件受力后均匀弹性形变的原理，实现对工件的自动定心与夹紧。这种自动定心弹簧套筒夹具......”。