一種壓力和位移控制的方法
【專利摘要】本發(fā)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(jù)產品結構和具體要求，繪制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、采用專用分析軟件對材料表征壓力傳遞、接觸狀態(tài)、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系數(shù)差異，設計復合工裝。本發(fā)明的上述技術方案的有益效果如下：可以保證薄壁、多層結構復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(fā)明可以廣泛應用于熱壓焊和熱塑成型等制造領域。
【專利說明】一種壓力和位移控制的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明是針對有特殊要求工件一種壓力和位移控制方法，主要用于熱壓或熱塑加工領域，采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(yè)技術的不斷發(fā)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(xiàn)壓力值和位移量精確控制，變得尤其重要。
[0003]如在熱壓焊制造領域，對于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(wěn)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(guī)施壓方式，優(yōu)化設計加壓方法，保證工件各個部位受力狀態(tài)和位移量可控，避免工件局部變形或失穩(wěn)，提高工件生產質量。
[0005]目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。


【發(fā)明內容】

[0006]為保證薄壁、多層結構復雜工件壓力傳遞和位移控制的有效性，本發(fā)明提供了一種壓力和位移控制的方法，根據(jù)壓力傳遞要求和工件最終尺寸要求，利用材料熱膨脹系數(shù)差異，設計復合工裝(兩種材料以上裝配在一起)，來保證工件各個部位受力狀態(tài)和位移可控，避免工件局部變形、失穩(wěn)，提高工件生產可靠性。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)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(jù)產品結構和具體要求，繪制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、采用專用分析軟件對材料表征壓力傳遞、接觸狀態(tài)、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系數(shù)差異，設計復合工裝；
[0013]36、分析工裝接觸狀態(tài)、產品接觸狀態(tài)、接觸應力和工件位移數(shù)據(jù)，利用工裝材料膨脹系數(shù)差異，改變工裝與工件某些部位接觸狀態(tài)，調整工裝與產品的接觸狀態(tài)、壓力狀態(tài)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(yōu)化復合工裝設計，采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(fā)明的上述技術方案的有益效果如下:可以保證薄壁、多層結構復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(fā)明可以廣泛應用于熱壓焊和熱塑成型等制造領域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為傳統(tǒng)的工裝。
[0017]圖2為通過本發(fā)明一種壓力和位移控制的方法改進后的工裝。

【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)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后，其在較低氣密壓力下，發(fā)生焊縫泄露，且焊后工件外輪廓，主要是指法蘭發(fā)生變形，導致焊后加工困難，造成工件報廢的問題，本發(fā)明針對現(xiàn)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(jù)產品結構和具體要求，繪制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、采用專用分析軟件對材料表征壓力傳遞、接觸狀態(tài)、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系數(shù)差異，設計復合工裝；
[0025]36、分析工裝接觸狀態(tài)、產品接觸狀態(tài)、接觸應力和工件位移數(shù)據(jù)，利用工裝材料膨脹系數(shù)差異，改變工裝與工件某些部位接觸狀態(tài)，調整工裝與產品的接觸狀態(tài)、壓力狀態(tài)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(yōu)化復合工裝設計，采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(jù)噴注器結構要求，該噴注器由法蘭采用？抓2繪制工件和組合立體圖，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。這里主要注意的是工件接觸情況、受力情況和裝配狀態(tài)。
[0031]313、材料特性分析和邊界條件確定，要明確材料特性，并確定熱壓焊參數(shù)，如溫度、壓力、時間、表面光狀態(tài)和真空度等一系列邊界條件。
[0032]314、采用專用分析軟件對表征壓力傳遞、接觸狀態(tài)、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)，這些材料膨脹系數(shù)比應在1.3-2.5之間，根據(jù)模擬分析設計復合工裝，具體見圖1、圖2，其中1為膨脹系數(shù)較大材料，2為膨脹系數(shù)較小材料。
[0034]316、采用工藝試驗的方法對擴散焊前后工件關鍵尺寸變形進行測量，并與模擬仿真計算結果對比，進一步優(yōu)化模型和邊界條件。
[0035]317、分析工裝+噴注器工件接觸狀態(tài)、接觸應力和位移數(shù)據(jù)，優(yōu)化復合工裝結構，確保工件壓力和位移均勻可控。
[0036]318、對以上數(shù)據(jù)，進行分析比較，優(yōu)化復合工裝設計，采用工藝試驗的方法進行比對，獲得工件最佳受力狀態(tài)，最終確定工裝狀態(tài)。
[0037]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)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(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.壓力和位移控制的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: . 51、根據(jù)產品結構和具體要求，繪制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、采用專用分析軟件對材料表征壓力傳遞、接觸狀態(tài)、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系數(shù)差異，設計復合工裝； .56、分析工裝接觸狀態(tài)、產品接觸狀態(tài)、接觸應力和工件位移數(shù)據(jù)，利用工裝材料膨脹系數(shù)差異，改變工裝與工件某些部位接觸狀態(tài)，調整工裝與產品的接觸狀態(tài)、壓力狀態(tài)和位移量; .57、優(yōu)化復合工裝設計，采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(yōu)先權日:2014年10月28日
【發(fā)明者】田英超 申請人:上?？臻g推進研究所