输变电设备不锈钢薄壁箱体是由六块薄壁不锈钢板焊接成型,并且要终生密封。其中,焊接是影响产品质量的关键工序,既要保证箱体的强度和精度,更要保证箱体的气密性。现阶段国内一般采用氩弧焊或气体保护焊。少数企业和一些国外公司在大规模生产时会采用更为先进的激光焊接,效率高,变形小,能够降低因人为造成的缺陷。但是这种焊接方式对箱体的结构、被焊件下料的精度以及夹具提出了更高要求。因此,设计一套专用的不锈钢钢薄壁箱体的柔性焊接设备,配合市面上常见的焊接机器手进行焊接,不仅提高了工作效率,而且可以降低焊接过程中薄璧钢板的变形,提高产品的可靠性,具有重要的使用价值与应用前景。在查阅了大量国内外文献的基础上,对薄板类焊接设备的功能、特点、要求以及焊接件的定位原理与方法进行研究,分析了不锈钢箱体各个组成面板的结构特点,确定了焊接工艺要求及专用焊接设备所需要具备的技术要求。确定加工工艺和工艺路线,采用有限元分析方法对不锈钢薄壁箱体点焊焊接变形进行预分析。结果表明:变形主要集中在焊点周围以及在面板的开孔处,面板在点焊过程中的变形均在2-3mm左右。确定满焊加工工艺,采用数值模拟方法,对六种不同焊接顺序工艺方案下的满焊变形进行分析,得到了六种方案下的焊接变形量。结果表明:采用先焊接长焊缝再焊接短焊缝,整个箱体对称焊接的顺序变形最小。结合焊接变形分析数值模拟结果和产品结构特点确定了该锈钢薄壁箱体的面板焊接顺序。在焊接变形分析和焊接工艺分析的基础上,设计了一套专用的不锈钢薄壁箱体柔性焊接工装设备。该工装主要包括定位元件、夹紧机构、液压升降平台、自动翻转机构。还对夹紧力进行分析计算,所需使用的吸盘、液压缸、电机等进行选型。该设备一次装夹可以对六块箱体面板定位夹紧,保证焊接过程中始终保持确定位置不移动,点焊后还可以进行自动翻转完成满焊操作,减少了焊接变形与装配误差,保证不锈钢薄壁箱体的气密性与强度要求。从定位误差、稳定性、变形等方面对设计焊接设备进行性能分析,结果表明:前后上下四个面板搭接而成的焊缝最大处误差为0.151mm,左右面板与其余四个面板搭接而成的焊缝最大误差为0.401mm,在焊接要求的0.5mm范围之内。对点焊夹紧状态下的焊接设备进行了力学分析,结果表明最大应力为22.16MPa,最大变形仅为0.14807mm,可以满足设备点焊过程强度与稳定性的要求。对不锈钢薄壁箱体在满焊过程中自动翻转机构进行的动力学分析,结果表明应力主要集中在左右端的键连接处,且距离旋转主轴中心线的距离越远应变量越小;从整个旋转过程中看,最大应力出现在180度位置处,但整体变化平缓。本文对不锈钢薄壁箱体结构特点进行了分析,基于焊接变形数值分析结果设计了专用的焊接设备,不仅能满足焊接质量与误差的要求,而且提高了工作效率,具有一定的参考价值和实际应用意义。