第23券第3期 2010年5月
文章编号：10026673（2010）03111-03
机电产品开发与创新
Developmenmt & Innovation of Machinery & Electical Products
基于ANSYS的气动枪针组件关键参数的研究
卜祥安
（山东德州科技职业学院，山东德州251200）
Vol.23,No.3 May.2010
摘要：利用Pro/E款件对某型号气动钉枪枪针组件进行建模，导入到ANSYS中，进行了非线性接触分
析，操讨了枪针组件的关键参数的合理范图，为枪针组件的设计与制造提供了依据。
关键词：枪针组件；Pro/E；ANSYS；接触分析；关键参数
中图分类号：TP391.7
文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.1002-6673.2010.03.044
Research on Key Parameters of the Air Nailer's Needle Assembly Based on Ansys
BU Xiang-An
(Technological Vocational College of Dezhou, Dezhou Shandong 251200, China)
Abstract: Based on the Pro/E, a three-dimensional model was set up for the air nailer's needle assembly. Nonlinear contact analysis was done to obtain the whole stress distribution of needle assembly, then discuss the Key Parameters of needle assembly, thus provide the theory basis for design and manufacture of needle assembly
Key words: needle assembly; Pro/E; ANSYS; contact analysis; key parameters
0引言
气动钉枪作为一种典型的手持式气动冲击机械，在建筑、装修、包装等行业有着广泛的应用，特别适用于要求精细和负载力较大的重复操作场合。气动钉枪枪针组件是气动钉枪工作时直接承受冲击的组件，钉枪的失效往往开始于枪针组件的断裂，断裂多发生在枪针片销孔处位置。因此组件的强度及抗失效能力就决定着钉枪的使用寿命。
分析影响枪针组件失效的参数从而改进枪针组件结构是气动钉枪研发的重点。但组件在工作状态下受力的复杂性、各个零件之间的接触间题以及组件的疲劳断裂等都给失效分析带来了困难。随着有限元技术的不断发展，借助有限元方法对枪针组件进行分析，在提高枪针组件产品使用寿命方面具有十分重要的意义，可以为气动钉枪以及其它机械借助有限元方法进行产品设计提供理论依据和科学指导。
本文利用Pro/E软件建立了枪针片模型，导人到有限元分析软件ANSYS中，建立接触对，得到了枪针片组件在不同的过盈量时的应力情况，为合理选择枪针片
收稿日期：2010-04-02
作者简介：卜祥安（1969-），男，山东德州人，讲师，在读项
士研究生。主要从事CAD/CAM/CAE方面的教学与研究。万方数据
的关键参数提供了一定的依据。建立模型
本次研究主要是以国内某企业生产的F30型号气动钉枪组件为研究对象，该型号枪型出现的时间较早，应用已相当广泛，具有一定的代表性，它的研究可推广到其它气动钉枪的枪针组件上。
该型号枪针组件由三个零件组成，包括活塞、枪针片和圆柱销，活塞与枪针片由圆柱销连接成一体。参照实际零件，建立三枪针组件模型。枪针片和活塞通过园柱销联接成组件，柱销与销孔为过盈配合，为了消除圆柱销与销孔之间的配合时的间隙，企业通过冲压机根据类似铆接的原理进行圆柱销的装配。因此过盈量取值多少较为合适是下面将要研究的重点。
利用有限元软件分析枪针组件各零件之间的过盈量，是一接触分析问题，接触问题是一种普遍的非线性行为。为了修改不同的配合参数进行有限元分析后比对，在利用Pro/E建模时，在这些接触位置上是没有间隙或者过盈的，需要在把模型导人到ANSYS，建立接触对后通过改变接触面的偏离量来调整各处位置的配合间隙"。
利用ANSYS接触向导建立接触对，根据枪针的实际情况，组件中存在着五个接触位置，如图1所示，分别是I，Ⅱ，Ⅲ一活塞-枪针片（三对)，IV一圆柱销-活塞销孔，V一圆柱销-枪针片销孔。
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