论文开题报告：超声波控制铝合金薄板焊接变形的激振实验装置设计

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：　机电及自动化学院　　　　　　　　　　　　专业班级：　材料成型及控制工程
课题名称 超声波控制铝合金薄板焊接变形的激振实验装置设计

1、本课题的的研究目的和意义：

铝及其合金是有色金属中用途较广的金属之一。它密度小，重量轻，比强度高，导电与导热性好且具有较好的耐腐蚀性。由于薄板结构其重量轻、工艺性能好(易加工、易成型)、联接方便等特点，使得薄板铝合金材料广泛应用于船舶工程、航空航天飞行器、汽车工业等大型结构制造领域，例如船舶、大型压力容器、飞机蒙皮等领域，因而在国民经济中占有重要的地位。研发铝合金新材料，研究铝合金材料的焊接性，铝合金焊接接头各区力学性能及其变化规律已成为当前的热门课题，有着十分重要的工程意义和明显的经济效益。
焊接残余应力、变形的产生
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内外研究情况及其发展）：

近年来随着工业的迅猛发展，人们已不满足于对结构的简单变形控制，而更倾向于对焊接构件的定量、稳定的控制。因此国内外一些学者相继提出了一些主动、定量控制变形的方法，如低应力无变形焊接法、瞬态热拉伸焊接法和预拉伸焊接法等。
现阶段减小加热阶段产生的纵向压缩塑性应变,包括预制温差拉伸法、降低整个焊件上温度梯度的均匀预热法以及等效降低焊接线能量法诸如采用各类冷却夹具、焊缝两侧预先沉积吸热物质、随焊激冷和高能束焊接方式。二是通过延展冷却阶段的焊缝纵向压缩塑性应变,主要通过采用激冷等方式,在减小整个焊件上的温度梯度的同时,还造成焊道温度低、两侧温度高的马鞍形温度场,利用温差拉伸效应所产生的纵向塑性拉应变抵消或部分抵消先前形成的纵向压缩塑性应变,达到降低残余应力和变形的同的,包括动念温差拉伸(随焊激冷)和静态温差拉伸等。除此之外还有通过诸如焊缝滚压、焊后机械拉伸、机械振动、焊后锤击焊道等方法。但是这些方法仍存在或多或少的缺陷而得不到广泛应用。


3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
本课题研究的内容是根据随焊超声波控制铝合金薄板焊接变形的激振实验要求确定装置总体方案，对装置的特殊性进行简要的说明，完成各零部件尺寸和结构的设计，完成驱动构件和传动构件的选用，进行三维实体建模，作出实物。
其成果为随焊超声波控制铝合金薄板焊接变形的激振实验装置设备，毕业设计论文。
4、拟解决的关键问题：
1）总体方案的确定
2) 各零部件尺寸结构的设计
3）焊枪的固定、定位及装夹

5、研究思路、方法和步骤：
1）查阅相关资料及文献，了解一般专机设备设计步骤及注意事项；
2）能实现整个预想功能的整体结构的设计；
3）在整体构思的基础上分别拆分设计动力源、传动装置、控制装置、行走工作台、焊枪夹具、超声波冲击头夹具、焊接铝板夹具，确定各个部分的尺寸及材料；
4）三维实体建模，动态检验并进一步优化各个部分；
5）把设计方案交付给工厂，做出实体设备。


6、本课题的进度安排：

第一周—第四周：查阅资料、文献、了解课题及学习建模软件Pro-E
第五周—第六周：进行专机整体结构的设计
第七周—第八周：设备各个部分的结构设计及校核
第九周—第十三周：创建三维实体模型并交付工厂制作实体设备
第十四周—第十六周：撰写毕业论文

7、参考文献：
[1] 李雷 黄恺 高奇 著.Proe产品装配与机构仿真.北京，化学工业出版社, 2009.5. 77-116.
[2] 方洪渊 主编. 焊接结构学. 北京，机械工业出版社, 2008.4. 89-10.
[3] 刘雪松 徐文立 方洪渊 田锡唐 著. LY12CZ铝合金焊件在热循环作用下的尺寸不稳定性[J]. 焊接学报， 2004.25（3）： 82-84.
[4] 张建强 赵海燕 鹿安理 等. 夹具约束对铝合金薄板焊接变形的影响[J ……（未完，全文共3173字，当前仅显示1602字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：超声波控制铝合金薄板焊接变形的激振实验装置设计》）