三维激光切割钣金件夹具设计方法的研究

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1、TheResearchonTechnologyofFixtureDesignon3DimensionLaserCuttingSheetMetalPartsAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringByLanTianliangSupervisedbyAss.Prof.GuoJianMajor:MechanicalManufacturingandAutomationCollegeofMechanica

2、lEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2011重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要近年来，随着全球经济的逐渐复苏和我国国民经济的飞速发展，产业结构的调整使得许多传统产业需要改造，许多钣金加工领域也有待进一步开发。三维激光切割技术由于具有独特的加工优点，使其在钣金件的加工中得到了越来越广泛地应用。尤其是在新产品的开发和小批量生产中，三维激光切割不仅能减少大量模具的使用，同时，还能极大地缩短新产品的开发周期。在钣金件的三维激光切割加工过程中，待切割零件的准确与快速定位是提高其切割质量、切割精度和切割效率的

3、重要保证。夹具是工件定位的最终执行者，而定位问题又是夹具研究的重要内容。因此，有必要对激光切割钣金件的夹具设计问题进行全面而深入的研究，以使激光切割技术更好地服务于社会生产。本文首先介绍了国内外有关激光切割技术和夹具设计的发展概况，在ANSYS软件的基础上，通过建立适合三维激光切割工艺的温度场分析模型，对钣金件在激光切割过程中的温度分布做了相关分析。然后，通过将工件上的温度载荷转化为体载荷，再施加上工件的自身重力，在“N—2—1”定位原理的基础上对工件进行了支撑位置的优化分析，从而得出工件最优的支撑形式和支撑位置。最后，针对某一具体汽车钣金件做了激光切割夹具的详细

4、设计，并在三维建模软件中设计出了夹具的具体支撑结构，从而验证了文中所提夹具设计方法的可行性和实用性，为激光切割钣金件提出了一种更为切合实际的夹具设计方法。本文所作的相关研究，将有助于缩短钣金件三维激光切割夹具的设计周期，提高工件的定位精度，降低夹具的设计成本。关键词：三维激光切割，钣金件，切割热源，优化设计，夹具设计I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInrecentyears,withtheinvisibleresurrectionofglobaleconomyandthequickdevelopmentofthenationaleconomyofCh

5、ina,manytraditionalindustriesneedtobetransformedbecauseoftheStructuralRegulationofIndustry.Alotofmetalplateprocessingfieldshavetomadefurtherdevelopment.Foritsuniquemanufacturingadvantagethe3-Dlasercuttingtechnologyhasbeenwidelyusedinthemetalplateprocessingfields.Itnotonlycansavemoulds

6、inlargenumbers,butalsocanmakethecyclesofnewvehicletypedevelopmentshorter,especiallyinnewautomobiledevelopingandsmall-lotmanufacture.Intheprocessof3-Dlasercuttingsheetmetalparts,theprecisionandrapidityoftheworkpiece'slocationisaveryimportantfactortoguaranteethepanel'squalities,thecutti

7、ngaccuracyandcuttingefficiency.Thefixtureisthefinalexecutoroflocationresearch.Andthatthelocationquestionisthefocusoffixtureresearch.Soitisveryindispensabletodevelopthedeepandcomprehensiveresearchonthecuttingfixturedesignmethod,forthepurposeofservingsocialproductionbetter.Inthepaper,th

8、epres