国内外管件焊接夹具及其虚拟仿真技术研究现状

菜单

工艺装备通常是指机械制造中用到的夹具、刀具模具、量具、辅具等的总称（简称工装）。焊接夹具是将焊件正确定位并夹紧后用于装配和焊接的工艺装备，基本结构包括定位装置、夹紧机构、夹具体三部分。其中，除夹具体是根据焊件结构形状进行专门设计外，夹紧机构和定位装置大多是采用通用结构形式。焊接夹具的特点是由装配焊接工艺和焊接结构的形式决定的，总结如下：49810

(1) 由于焊件一般由多个简单零件组焊而成，这些零件的装配和定位方式在焊接工装夹具上是按顺序进行的，因而焊件的定位和夹紧是单独进行的；

(2) 由于焊接过程中会产生大量热量而引起焊接变形，因而焊接夹具应提供零件反变形或者刚性的夹固，并且允许某些零件在特定方向自由伸缩；

(3) 焊接夹具装焊完之后，尺寸增大，重量增加，形状变得复杂，因而增加了从工装夹具上卸下的难度；

(4) 焊接夹具的形状精度，除精密焊件所用的夹具外，一般焊接夹具本身的制造精度和焊件的定位精度均低于机床夹具的相应指标。

为了提高生产效率，降低成本，国内外企业机构都在积极致力于柔性夹具的研究设计与其CAD技术的研究，并通过虚拟样机技术实现其虚拟仿真以检验其装夹方案的合理性，对实际生产起到指导作用。

国内管件焊接夹具及其虚拟仿真技术研究现状

在国内，我国最早研究生产组合夹具的天津组合夹具厂和天津市机电工业科技信息研究所开发研制了电永磁孔系列组合夹具。

电永磁孔系列组合夹具具有安全可靠、使用方便、节约能源、高柔性、高效率、高精度、价格适宜等优势，成为代替传统夹具的理想夹具，有着广阔的市场前景。他不仅填补了国内空白，也是世界夹具发展史的一大创新；南京航空航天大学和成都飞机工业有限责任公司联合开发利用的数控导管焊接夹具CAD系统论文网，其中主要是研究如何在三维环境下建立数控导管，并根据导管的关键点信息进行导管焊接底面的位置优化，而对于其导管定位夹紧采用了传统的专用夹具。

对夹具的虚拟仿真技术主要还是通过三维建模软件建模，然后导入虚拟样机软件，添加驱动以实现其虚拟仿真，从而检验其是否存在干涉。这种方法存在其一定的局限性：对不同零件的仿真需要重新建模，重新设置驱动，如果驱动较多，则需要花费大量时间来更改，其重复性劳动多，大大降低设计效率。并且目前国内外还没有关于ADAMS连接数据库软件技术的研究或者是研究论文未发表，ADAMS与数据库软件相连并对ADAMS软件进行二次开发，可以实现自动更改模型与驱动参数，大大减少模型的更改工作量。

总之，近年来对柔性夹具国际上做过多种研究和探索，但目前尚没有找到在结构上、经济上、实用性上能与传统夹具中已具柔性的夹具匹敌的新型夹具。科技的发展，加速了柴油机产品的研发速度，从而使管件多样化、空间走向更复杂化，因此迫切需要一套管件焊接柔性夹具，实现快速、精确、可靠定位夹紧不同尺寸、多样化的空间走势的管件焊接，避免了管道最后安装时的错位，提高管件的精度，提高柴油机的生产效率，降低成本，提高企业竞争力，有利于提高焊接生产自动化的水平，有利于使焊接工装夹具的设计向标注化、系列化、通用化的方向发展，从而获得更加良好的技术经济效果。

国外管件焊接夹具及其虚拟仿真技术研究现状