電子束焊機大型真空箱體變形研究及結構優(yōu)化設計.pdf

1、電子束焊機與其它普通焊機相比,其焊縫具有:深寬比大、熱影響區(qū)小、焊縫內部質量高等優(yōu)點,在工業(yè)各領域得到了越來越廣泛的應用。而真空箱體是電子束焊機的主要承載部件,電子槍、工作平臺及一些精密部件直接裝配在上面,其變形直接影響到設備的工作精度。因此,對電子束焊機的真空箱體進行變形研究及結構優(yōu)化設計,控制變形達到精度要求允許的范圍并使箱體重量及結構合理,對其設備的設計及獲得高精度的電子束加工設備具有重要意義。
　　電子束焊機的真空室以盒形

2、殼體為主,現經某企業(yè)委托,為找出合理控制其變形的方法,本文通過ANSYS軟件對其進行了一系列研究,主要工作如下:
　　(1)對真空箱體進行了模態(tài)分析,并結合箱體自身特征,找到了箱體最易發(fā)生變形的部位;通過對比箱體前大板與整個箱體的變形情況,得出結論:在變形關系研究中可以用箱體前大板來代替整個箱體進行變形研究。
　　(2)研究箱體壁厚與其變形間的關系。研究不同壁厚箱體前大板變形,找到了箱體壁厚與其變形間的關系,并得到了1號箱體

3、滿足變形要求下的最小壁厚值,從而實現了對1號箱體的優(yōu)化。
　　(3)通過查閱文獻,得到了周邊固定矩形薄板的變形撓度公式。結合計算機軟件(VC++及 QT軟件)將其進行了計算機化,并通過實際生產應用,驗證了它的合理性,該成果可以應用于無加強筋的箱體壁厚設計。
　　(4)研究加強筋分布與箱體變形間的關系。在箱體前大板均布不同數量的加強筋,觀察其變形,總結了一些有參考價值的理論成果,并得到了有效控制箱體變形的筋板分布規(guī)律。研究結果

4、表明:對于盒形真空箱體,縱向分布的加強筋對箱體變形的控制作用優(yōu)于橫向分布的加強筋。
　　(5)研究加強筋尺寸與箱體變形間的關系。改變箱體前大板加強筋尺寸,觀察其變形,總結了一些有參考價值的理論成果,并得到了有效控制箱體變形的筋板尺寸區(qū)域。研究結果表明:加強筋高度的增加對箱體變形的控制作用優(yōu)于加強筋厚度的增加。
　　(6)利用加強筋的研究成果對2號箱體進行了優(yōu)化,并將其成果應用于與2號箱體尺寸類似的真空箱體,進行了實測檢驗,驗