一種壓力和位移控制的方法
2023-05-17 20:26:16 2
一種壓力和位移控制的方法
【專利摘要】本發明公開了一種壓力和位移控制的方法，該方法包括如下步驟：S1、根據產品結構和具體要求，繪製三維工件和組合立體圖，確定產品壓力控制和尺寸控制的關鍵部位；S2、建立幾何模型，利用某些特性對模型進行簡化；S3、確定材料特性分析和邊界條件，S4、採用專用分析軟體對材料表徵壓力傳遞、接觸狀態、接觸應力、位移變化等指標進行分析；S5、選擇工裝材料，利用工裝材料在試驗溫度下熱膨脹係數差異，設計複合工裝。本發明的上述技術方案的有益效果如下：可以保證薄壁、多層結構複雜工件壓力傳遞和位移控制的有效性，保證工件各個部位受力和位移可控。本發明可以廣泛應用於熱壓焊和熱塑成型等製造領域。
【專利說明】一種壓力和位移控制的方法
【技術領域】
[0001]本發明是針對有特殊要求工件一種壓力和位移控制方法，主要用於熱壓或熱塑加工領域，採用該方法可以降低工件失效風險，減小件邊緣效應，確保工件壓力均勻和位移精度可控，保證工件外形尺寸，提高工件一致性的方法。
【背景技術】
[0002]隨著工業技術的不斷發展和進步，對工件控制精度和工件一致性的要求越來越高，如何精確控制工件不同部位壓力和位移，成為工件質量控制的關鍵，因此實現壓力值和位移量精確控制，變得尤其重要。
[0003]如在熱壓焊製造領域，對於較大工件大面積整體熱壓加工過程中，位移控制較差，必定導致工件變形，影響工件生產質量穩定性，導致工件因不滿足要求而報廢。
[0004]為保證工件受力均勻傳遞和位移精確控制，需要改進工件常規施壓方式，優化設計加壓方法，保證工件各個部位受力狀態和位移量可控，避免工件局部變形或失穩，提高工件生產質量。
[0005]目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報導，也尚未收集到國內外類似的資料。
【發明內容】
[0006]為保證薄壁、多層結構複雜工件壓力傳遞和位移控制的有效性，本發明提供了一種壓力和位移控制的方法，根據壓力傳遞要求和工件最終尺寸要求，利用材料熱膨脹係數差異，設計複合工裝(兩種材料以上裝配在一起)，來保證工件各個部位受力狀態和位移可控，避免工件局部變形、失穩，提高工件生產可靠性。
[0007]為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種壓力和位移控制的方法，該方法包括如下步驟:
[0008]31、根據產品結構和具體要求，繪製三維工件和組合立體圖，確定產品壓力控制和尺寸控制的關鍵部位；
[0009]32、建立幾何模型，利用某些特性對模型進行簡化；
[0010]33、進行材料特性分析，確定邊界條件；
[0011]34、採用專用分析軟體對材料表徵壓力傳遞、接觸狀態、接觸應力、位移變化指標進行分析；
[0012]35、選擇工裝材料，利用工裝材料在試驗溫度下熱膨脹係數差異，設計複合工裝；
[0013]36、分析工裝接觸狀態、產品接觸狀態、接觸應力和工件位移數據，利用工裝材料膨脹係數差異，改變工裝與工件某些部位接觸狀態，調整工裝與產品的接觸狀態、壓力狀態和位移量；提高壓力值和位移有效性，確保產品熱壓和熱塑加工質量；
[0014]37、優化複合工裝設計，採用工藝試驗的方法進行比對，獲得工件最佳位移量和產品質量，最終確定工裝結構。
[0015]本發明的上述技術方案的有益效果如下:可以保證薄壁、多層結構複雜工件壓力傳遞和位移控制的有效性，保證工件各個部位受力和位移可控。本發明可以廣泛應用於熱壓焊和熱塑成型等製造領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為傳統的工裝。
[0017]圖2為通過本發明一種壓力和位移控制的方法改進後的工裝。
【具體實施方式】
[0018]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0019]為解決某工件熱壓焊後，其在較低氣密壓力下，發生焊縫洩露，且焊後工件外輪廓，主要是指法蘭發生變形，導致焊後加工困難，造成工件報廢的問題，本發明針對現有的不足提供一種壓力和位移控制的方法，該方法包括如下步驟:
[0020]31、根據產品結構和具體要求，繪製三維工件和組合立體圖，確定產品壓力控制和尺寸控制的關鍵部位；
[0021]32、建立幾何模型，利用某些特性對模型進行簡化；
[0022]33、進行材料特性分析，確定邊界條件；
[0023]34、採用專用分析軟體對材料表徵壓力傳遞、接觸狀態、接觸應力、位移變化指標進行分析；
[0024]35、選擇工裝材料，利用工裝材料在試驗溫度下熱膨脹係數差異，設計複合工裝；
[0025]36、分析工裝接觸狀態、產品接觸狀態、接觸應力和工件位移數據，利用工裝材料膨脹係數差異，改變工裝與工件某些部位接觸狀態，調整工裝與產品的接觸狀態、壓力狀態和位移量；提高壓力值和位移有效性，確保產品熱壓和熱塑加工質量
[0026]37、優化複合工裝設計，採用工藝試驗的方法進行比對，獲得工件最佳位移量和產品質量，最終確定工裝結構。
[0027]實施例1
[0028]一種壓力和位移控制的方法，包括如下步驟:
[0029]311、根據噴注器結構要求，該噴注器由法蘭採用？抓2繪製工件和組合立體圖，確定工件壓力和尺寸控制的關鍵部位。
[0030]312、建立幾何模型，利用某些特性對模型進行了簡化。這裡主要注意的是工件接觸情況、受力情況和裝配狀態。
[0031]313、材料特性分析和邊界條件確定，要明確材料特性，並確定熱壓焊參數，如溫度、壓力、時間、表面光狀態和真空度等一系列邊界條件。
[0032]314、採用專用分析軟體對表徵壓力傳遞、接觸狀態、接觸應力、位移變化等指標進行分析。
[0033]315、工裝材料應選擇高溫性能較好(相變溫度一般應為熱壓焊溫度的1.2倍以上)，這些材料膨脹係數比應在1.3-2.5之間，根據模擬分析設計複合工裝，具體見圖1、圖2，其中1為膨脹係數較大材料，2為膨脹係數較小材料。
[0034]316、採用工藝試驗的方法對擴散焊前後工件關鍵尺寸變形進行測量，並與模擬仿真計算結果對比，進一步優化模型和邊界條件。
[0035]317、分析工裝+噴注器工件接觸狀態、接觸應力和位移數據，優化複合工裝結構，確保工件壓力和位移均勻可控。
[0036]318、對以上數據，進行分析比較，優化複合工裝設計，採用工藝試驗的方法進行比對，獲得工件最佳受力狀態，最終確定工裝狀態。
[0037]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.壓力和位移控制的方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟: . 51、根據產品結構和具體要求，繪製三維工件和組合立體圖，確定產品壓力控制和尺寸控制的關鍵部位； .52、建立幾何模型，利用某些特性對模型進行簡化； . 53、進行材料特性分析，確定邊界條件； .54、採用專用分析軟體對材料表徵壓力傳遞、接觸狀態、接觸應力、位移變化指標進行分析； .55、選擇工裝材料，利用工裝材料在試驗溫度下熱膨脹係數差異，設計複合工裝； .56、分析工裝接觸狀態、產品接觸狀態、接觸應力和工件位移數據，利用工裝材料膨脹係數差異，改變工裝與工件某些部位接觸狀態，調整工裝與產品的接觸狀態、壓力狀態和位移量; .57、優化複合工裝設計，採用工藝試驗的方法進行比對，獲得工件最佳位移量和產品質量，最終確定工裝結構。
【文檔編號】G06F17/50GK104376150SQ201410588481
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】田英超 申請人:上海空間推進研究所