随着机械工业的迅速发展,制造系统柔性化成为其中一个重要发展方向。如何发展夹具柔性化已成为了现代制造的一个重要研究课题,越来越受到重视。本文结合柔性夹具的技术要求和磁流变液响应快、可逆、能耗低、易于控制,以及气压传动系统的特点,提出了一种新型的采用模块化磁流变阻尼顶针作为定位装置,气压传动系统为夹紧装置的柔性夹具的结构。论文结合柔性夹具的应用特点,对适用于柔性夹具的磁流变液、磁流变阻尼顶针结构和阻尼力特性、用于夹紧装置的气压传动系统以及柔性夹具整体结构等几个方面进行了设计、理论分析及实验研究。主要的研究内容如下：1.分析了磁流变液的组分特性和流变机理；研究了铁磁颗粒体积含量、硅油粘度和添加剂的体积含量对磁流变液的沉降性和剪切屈服应力的影响。然后利用单因素实验方法,从6种常用添加剂中优选了防沉降性较好的新型添加剂组合—酞酸脂偶联剂和硅烷偶联剂,并深入探讨了硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的作用机理。最后,根据试验得出的结论,结合柔性夹具应用的需要,采用正交实验法,成功研制了一种剪切屈服强度高、沉降稳定性良好的新型磁流变液。2.结合柔性夹具的设计原理,应用模块化磁流变阻尼顶针结构定位,制定了用于薄壁加工的柔性夹具的整体设计方案。3.确定了磁流变阻尼顶针的工作模式,初步设计磁流变阻尼器的结构,设计了阻尼器的磁路,然后建立了参数化的顶针有限元模型,以磁流变顶针的阻尼力为优化目标,在软件ANSYS中对顶针的结构进行了优化。在优化结果的基础上设计制作了磁流变阻尼顶针单元。仿真分析了磁流变阻尼顶针的阻尼力性能,并灌装自制磁流变液为例,对顶针的阻尼力进行了测量,实验结果表明,优化后的顶针可获得的实验阻尼力特性与仿真阻尼力特性基本吻合,为顶针的工程应用提供了参考。4.介绍夹紧装置的组成与夹紧力的确定,根据项目的需要及夹紧装置的优缺点,选定了气压传动系统作为柔性夹具的夹紧装置,然后阐述了气压传动的原理、拟定气压系统的方案,设计应用于柔性夹具的气压传动系统,并对其关键参数进行计算,完成了柔性夹具设计的重要一部分。