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某叉车上外门架下横梁焊具(焊接工装夹具)的设计

某叉车上外门架下横梁焊具(焊接工装夹具)的设计
某叉车上外门架下横梁焊具(焊接工装夹具)的设计

广西工学院鹿山学院

毕业设计说明书

题目:某叉车上外门架下横梁焊具(焊接

工装夹具)的设计

系别:机械工程系

专业班级:

姓名:

学号:

指导教师:

职称:教授

二〇一二年四月二十八日

摘要

我国的工业车辆每年都以%30得速度快速增长,叉车作为其中的主力军,其发展速度非常快,而其中的部件—外门架下横梁对叉车的支撑作用起了决定性作用。

焊具作为重要的生产装备和工艺发展方向,在各个领域都获得广泛的应用,其加工生产作用不可替代。在本设计中设计了一个难度一般的焊具,怎样根据现有资源快速的成型,提高效率是研究的重点。

作为焊具中的一部分--夹具在机械加工中起着十分重要的作用,可以缩短辅助时间,提高劳动生产率,保证加工精度,稳定加工质量等等,其作用的体现就在于快速装夹和稳定上,本设计焊具中包含了一定的夹具,而怎么快速装夹,怎么选取定位面才能保证精度是研究的内容。

关键词:叉车;焊具;夹具;高效。

Abstract

Welding equipment industry of our country vehicle every year to 30% speed of rapid growth, forklift as one of the main force, its development speed is very fast, and the parts of forklift gantry crossbeam supporting role play a decisive role.

Soldering tool as an important production equipment and technology development direction, in various fields have a wide range of applications, the processing effect can not be replaced. In this design a simple bending forming die, how according to the existing resource rapid molding efficiency is the focus of the study.

Soldering tool fixture in the mechanical processing plays a very important role, can reduce the auxiliary time, improve labor productivity, ensure the machining precision, stable processing quality and so on, its role in the embodiment is the rapid clamping and stability, the design of a boring tool, and how fast clamping, how to select location in order to ensure the accuracy of surface is the research content.

Key words: forklift; soldering tool; fixture;high efficiency

目录

1 前言 (1)

1.1课题背景及研究意义 (1)

1.1.1 国内外市场分析 (2)

1.1.2 在焊接技术发展趋势方面: (3)

1.1.3 在软开关技术方面 (4)

1.1.4 逆变焊机与焊接工艺之间的关系 (5)

1.1.5 电伺服点焊钳的应用前景良好 (9)

1.1.6 合理的产业结构和技术创新正在逐步形成 (10)

1.1.7 规划、观念、意识方面 (10)

1.2国内外研究现状 (11)

1.2.1 虚拟制造技术的发展与应用 (11)

1.2.2 柔性技术的发展与应用 (12)

1.3课题研究的内容与设计方案 (13)

2 外门架下横梁概述 (15)

2.1装焊夹具概述 (15)

2.2装焊夹具的特点 (15)

2.3焊接概述 (16)

3 外门架下横梁的三维夹具设计 (17)

3.1焊接夹具设计的主要指标 (17)

3.2焊接夹具典型结构设计 (18)

3.2.1 三维焊接夹具设计和整体方案的确定 (19)

3.2.2 对外门架下横梁的焊具的三维工装设计方案的重要零部件进行分析和强

度校核 (20)

3.3柔性设计在三维夹具设计中的体现 (28)

4 外门架下横梁的焊装夹具典型零部件二维图输出 (29)

4.1典型零部件的二维图输出及尺寸标注 (29)

4.2工艺要求 (32)

4.3焊接工艺要求 (32)

4.4焊接一般公差 (35)

4.4.1 直线尺寸的公差 (35)

4.4.2 角度尺寸的公差 (35)

总结 (37)

致谢 (39)

参考文献 (40)

附录 (41)

1前言

1.1 课题背景及研究意义

叉车(如图1-1)是一种能把水平运输和垂直升降有效结合起来的物料搬运机械,它是以门架和货叉为工作装置的,可用于装卸、堆放成件货物。更换工作装置后,也能用于特种物品和散料的装卸搬运作业。叉车由动力装置、轮式底盘和工作装置三个主要部分组成,工作装置包括门架、链条、叉架、货叉和液压缸等。

门架为伸缩结构,铰接在车轴或车架上,通过倾斜液压缸可前后倾斜,以便于装卸货物和带货行驶。起升液压缸通过链条传动使装有货叉的叉架沿内门架升降,内门架叉以外门架为导轨上下伸缩,使叉车能以较低的门架高度,把货物举升到较高的高度。叉车广泛应用于车站、港口、机场、工厂、仓库等国民经济各部门,是机械化装卸、堆垛和短距离运输的高效设备,它具有工作效率高,操作使用方便激动灵活等优点,自行式叉车最早出现于1917年。

第二次世界大战期间,叉车得到发展,中国从20世纪50年代初开始制造叉车。特别是随着中国经济的快速特别是随着中国经济的快速发展,大部分企业的物料搬运已经脱离了原始的人工搬运,取而代之的是以叉车为主的机械化搬运,近些年来,中国叉车市场需求都在快速的增长。

图1-1 叉车

我国叉车工业起步于20世纪50年代末,当时主要仿制前苏联产品。从70年代后期到80年代中期,全行业先后组织了2次联合设计,各叉车生产厂纷纷引进国外先进技术,如北京叉车总厂引进日本三菱1~5t内燃平衡重叉车技术,大连叉车总厂引进日本三菱10~40t内燃平衡重叉车和集装箱叉车技术,天津叉车总厂引进保加利

亚巴尔干车辆公司1.25~6.3t内燃叉车技术,杭州叉车总厂引进西德O&K公司静压传动叉车、越野叉车和电动叉车技术,合肥叉车总厂、宝鸡叉车公司引进日本TCM株式会社1~10t叉车技术,湖南叉车公司引进英国普勒班机械公司内燃防爆装置技术。

自90年代开始,一些骨干企业在消化吸收引进技术的基础上积极对产品进行更新和系列化,因此目前国产叉车的技术水平参差不齐。其中,电动叉车因受基础技术落后的制约,整体水平与世界先进水平差距很大,每年仍要进口价值近2亿美元的叉车产品。

中国叉车能否逐鹿国际市场,并在与世界强手的竞争中立于不败之地,将依赖于叉车整体技术水平的提高,特别是电动叉车技术的飞速发展。

1.1.1 国内外市场分析

与预测全球约有250家叉车生产企业,年生产量保持在50万台左右。由于竞争的加剧,同20世纪80年代比,世界叉车工业出现了销售额增长而利润减少的反常现象。

一方面,为降低成本,叉车巨头纷纷在发展中国家建厂。例如,在中国建有厦门林德、安徽TCM、北京汉拿、湖南德士达、烟台大宇重工、上海海斯特等。这些公司把具有世界20世纪90年代中期先进的产品和技术带到国内,促进了我国叉车技术的快速发展,同时对国内市场也造成了很大的冲击。

另一方面,随着市场经济的发展,物流技术在经济发展中的地位与作用越来越明显,叉车普及率越来越高,已从过去单一的港口码头进入到国民经济的各行各业。目前我国叉车的保有量约18万台,实际年潜在需求量约10万台,而实际年销售量仅3万台左右,可见中国的叉车市场是巨大的。

随着人们对环境污染危害的深刻认识,环保已成为世界共同关注的焦点,因此,环保型叉车将成为市场主流。

其次,自动仓储系统、大型超市的纷纷建立,刺激了对室内搬运机械需求的增长,高性能电动叉车、前移式叉车、窄巷道叉车等各类仓储机械迅速发展是未来叉车市场的又一特征。

另外,全球经济一体化必将带来全球工业的国际化,使得各国间及国内贸易大幅上升。有资料表明全世界集装箱吞吐量每年以30%左右的速度递增。贸易的增加将推动现代集装箱搬运与堆垛设备的高速发展。

中国叉车产业未来发展趋势

近些年来,我国叉车发展十分快速,由于叉车适用范围很广,各个领域的市场需

求都不断增加。我国叉车行业的发展与我国经济发展水平及工业化发展程度是密切相关的,随着物流业的飞速发展和人们对叉车使用意识的增强,我国叉车在质量品种等各个方面都有了很大的发展。

尚普咨询机械行业分析师指出,全球叉车行业发展属于市场的成熟期阶段,而国内仍然属于发展期,产品仍需不断的完善。叉车在适用范围上并没有得到最大的拓展,企业的研发能力也较弱,所以未来企业如何满足市场的多样化需求是行业发展的关键。

近年来,我速增长。我国叉车市场非常广阔,引来了许多外国叉车制造商,叉车行业实现连续几年快速增长的成绩。统计数据显示,叉车行业近些年来增长一直保持在20%左右,预计未来仍将会保持快速发展。随着叉车行业的快速发展,一些民营企业也加入到队伍中,但是在众多的叉车生产企业当中真正的形成一定的行业规模的企业极其少。

据中国工程机械工业协会工业车辆分会统计,去年我国共销售机叉车23万多台(含出口),首次超过20万台,在“十一五”期间叉车销量年平均增长率就达到了25%左右。目前我国叉车的市场销量超过了全球叉车总销售量的四分之一。

目前我国叉车大型企业只有像杭州叉车有限公司和安徽叉车集团公司等极少家,大多数企业规模都很小,随着我国工业化水平的提高,叉车的使用范围不断增加,国内的企业已经很难满足市场的发展需求,与国外的产品相比我们还有很大的差距。

叉车行业的发展应该形成一定的规模化,企业要做大做强,后进入的工业车辆生产企业要充分了解市场不能搞重复建设,坚持理性竞争。目前我国叉车企业所占的基本都是一些低中端市场,企业生产缺乏核心的科学技术,我们应该积极进行产品结构调整,不断满足国内外市场的各项需求,向中高端市场进军。

1.1.2 在焊接技术发展趋势方面:

随着世界制造业的快速发展,焊接技术应用越来越广泛,焊接技术水平也越来越高。新的焊接工艺方法不断涌现,专业焊接设备日新月异。与此同时,国内外焊接设备生产企业也纷纷通过各种方式展示自身的实力,特别是借以展会展出品种繁多的产品和先进的技术。

纵观2009年的三大焊接展,即2009年6月在上海举办的第14届北京.埃森焊接与切割展览会、2009年9月在德国埃森举办的第17届德国埃森焊接与切割展览、2009年10月在天津举办的第23届中国焊接博览会,我们对国内外焊接技术的发展趋

势以及焊接生产发展的新需求和新动向印象较深的是:核心技术的作用得以显现,数控和电源方面有发展,激光焊接技术成为一大亮点,机器人应用普及化。

可以认为,世界焊接技术又跨上了一个新台阶,在高效、自动化、环境友好方面有了新的进步;焊接材料的种类更加丰富,焊接自动化、高效化、清洁化更加突出;焊接技术的综合成本更低,焊接对工业的服务更加广泛。同时,焊接中存在的手工、粗糙、脏乱、低速已基本消除,取而代之的是自动、精密、清洁、高效。

逆变焊机继续向纵深发展的几个方面:

普及性提高、功率制造能力增强、小型化。

1)普及性提高:逆变式焊机的参展率愈来愈高,参展面愈来愈广。今年的展会上,几乎所有的大公司,都以较大的阵势展示了各种逆变式焊机及新技术、新产品,只是各自的品种、功率、性能、功能和制造水平不同而已。此外,逆变焊机的品种、性能、功能和焊接方法和应用范围也有一定的提高、增加和扩大。

2)功率制造能力增强:过去人们认为,逆变焊机以其小巧、移动方便、省电节材的优势主要适用在中小功率的场合。今年的展会上,不少公司均展出了千安级的技术产品。

3)小型化:通过提高频率和采用高性能磁体、优化结构等,尽可能把小功率的逆变焊机做小。如用于焊接位置变动频繁的装配和维修工作中薄板焊接的小焊机只有3.4kg。

在展会上,逆变焊机几乎出现在所有电焊机展商的展台上,这表明逆变焊机现已成为电焊机行业的主流趋势。目前,逆变焊机在基础技术层面上已经趋于成熟,当前的技术竞争主要体现在逆变焊机相关电源技术的外延和逆变焊机相关焊接工艺技术

的深化两个方面。

1.1.3 在软开关技术方面

国外逆变焊机中的软开关电源技术并不十分普遍,特别是20kHz的逆变焊机多数仍以硬开关为主,但其所用开关器件的容量余度比国内焊机大很多,从而保证了逆变电源的高可靠性。

这是由于不同的人力成本所决定的,因为软开关电路所需附加的电磁元件的制造和组装成本,在人力成本较高的地方会超过增加开关器件容量的材料成本。国外的软开关电源技术主要是针对工作在60~120kHz的高频大功率的焊机,主要是为了提高电源的响应速度,便于更精密的波形控制过程。

变压器材质及其结构方面:

逆变变压器是逆变焊机中的关键器件。在这方面,国内的大功率焊机采用非晶铁芯的比例很大,而国外多数还采用铁氧体磁芯。目前,使用最多的20kHz的逆变频率,非晶铁芯应该说比铁氧体更有材料成本优势,但由于材料的特性所决定,目前非晶铁芯只能以环形方式供货,不便于线圈的自动化绕制。国外企业大多使用铁氧体磁芯而不愿意改用非晶铁芯,而国内的企业出于对材料成本的考虑,广泛使用非晶铁芯。

数字化控制推动焊接技术的升级和发展方面:

五年前,数字化控制的焊机还只是少数几个国际知名公司的“尖端科技”。从今年的展会上看,在国际上数字化控制已属平常,数字化控制焊机甚至已经不再是销售的卖点。在芬兰KEMPPI和奥地利Fronius的推动下,数字化焊机已进入产品规模化生产阶段。

逆变电源的高响应速度为焊接控制技术提供了一个理想的功率平台,数字化技术在焊接电源中的应用进一步提高了电源控制技术的水平和可操作性。逆变焊机的数字化控制无疑会有强势的发展,因为它在控制方面极大地简化了电路结构,提高了焊机控制系统的稳定性,方便了应用。

目前,国内的数字化焊机与国外数字化焊机的最大差距在于焊接工艺性能。可以说,数字化焊机的最大卖点不是数字化技术本身,而是先进的焊接工艺技术。同时,数字化的最大优势还在于与逆变焊机相结合后可以承载先进的焊接工艺技术。

1.1.4 逆变焊机与焊接工艺之间的关系

逆变焊机对于电焊机行业的影响无疑是一场电源技术的革命,但是对于整个焊接领域来说,与其说是电源技术的革命,不如说是焊接工艺技术的革命。可以说,逆变焊机促进了焊接工艺技术的深化。

特别是数字化技术搭载在逆变焊机的技术平台上进一步改变了电焊机行业的技

术状态。通过展会可以看到:从单纯的电源技术向与先进焊接工艺技术结合已成为一种趋势,研究焊接电弧行为将成为今后电焊机行业技术发展的一个重要方面。

对送丝机数字化控制的依赖:

数字化控制的逆变焊机的最大优势体现在GMAW(熔化极气体保护焊)过程中,因此除了电源问题之外,送丝机的控制也非常重要。如果没有稳定送丝速度,很多先进的控制方法都无法实现,如脉冲MIG的核心问题就是电流波形与送丝速度之间的合理搭配。

目前,国内脉冲MIG焊机的主要差距不是在电源方面,而是在送丝机方面。国外同类产品都是采用具有速度反馈控制的送丝机,而国内大多还在使用电压反馈控制的

送丝机。随着焊接工艺要求的提高,对于送丝机要求不仅仅是速度稳定,对于响应速度的要求也越来越高。例如CMT技术的核心就是焊丝的反抽控制,这点同样在引弧技术中起到关键作用。数字化控制的交流伺服电机已经替代传统的直流电机在送丝机在高档焊机中使用,由此可见逆变焊机的数字化控制从电源部分扩展到送丝机也是一种发展趋势。

数字化技术实现高性能和多功能:

众所周知,数字化技术可以提高控制系统的干扰性、控制精度,从而提高焊机的焊接精度、可靠性和稳定性等的整机性能。同时,还可通过变换外特性曲线、输出电流波形、动态特性参数等,实现多种焊接方法、多种焊材、多功能、多焊接参数的调节及其最佳匹配的控制,在把焊机做成“精品”的同时,把焊接工艺、焊件也做成“精品”。福尼斯公司的CMT(冷金属过渡)焊接系统在此方面作了很好的诠释。CMT熔滴过渡的方式新颖,与传统焊接工艺比较,过渡熔滴温度相对较低,可以实现异种金属连接,可以把焊丝的熔化和过渡分别成为两个相对独立的过程,对于焊接线能量的控制更加灵活。

通过精确的弧长控制,CMT过程结合脉冲电弧,实践了无飞溅焊接,大大降低了焊接的热输入。通过控制脉冲电弧影响热输入量,实现无电流状态下的熔滴过渡;母材熔化时间极短,起弧速度提高了两倍,热输入低,焊接变形小,搭桥能力显着提高,焊接性能优异;焊缝成形美观。

除焊接机器人自动化的高效化以外,随处可见的就是熔化极焊接的大量展出和广泛应用。熔化极焊接除个别特殊情况外,几乎全是MIG/MAG焊机,适应集装箱等行业需要的薄板高速高效焊接的需求。珠海代理的德国克鲁斯公司展示的TANDEM 焊接系统,焊接2~3mm薄板的焊接速度可达6m/min,焊接8mm以上厚板的熔敷效率可达

24kg/h。在焊接一些要求控制线能量的低合金高强度钢等材料时,气体保护焊是替代埋弧焊工艺的最新选择。

为实现高效化焊接,过去仅仅限于改变焊接参数和保护气体等方法。今天,逆变焊机表现出了极大的生命力,因为其工作频率高而使焊机具有体积小、重量轻、节能、省材、降耗和动态响应快、效率高、焊接性能好等特点,正在逐步成为弧焊电源的主流。正是在逆变式焊接电源的平台上,借助计算机技术,用现代科学手段来不断解决气体保护焊接提出的更高的技术要求。

目前,北工大、成焊所等国内的焊接技术研究机构和各国厂家都在积极探索“如何应用新的方法提高焊接质量,实现‘少飞溅和无飞溅’、‘少气孔和无气孔’”、

“如何应用新的方法降低焊接成本,用最小的能量输入实现最快的焊接速度”。因此,积极推动开展数字化逆变气体保护焊机的研究与开发工作,用数字控制代替模拟控制是气体保护焊机发展的科学之路。

全新的交流短路过渡焊接法:

为适应低热输入和低飞溅的CO2/MAG焊接要求,日本OTC公司和松下公司分别推出了交流CBT方法和采用BB技术的低飞溅全数字CO2/MAG焊机。德国克鲁斯公司的GLC353CP焊机和日本OTC公司生产的DL350数字逆变式MIG/MAG焊机,采用全新的交流短路过渡焊接法,这是焊接电源在正极(EP)和负极(EN)的输出极性之间相互切换进行焊接的方法。

据介绍,与传统的逆变气体保护焊接方法相比,飞溅附着量明显降低。据OTC公司介绍,采用θ1.2焊丝250A CO2气体保护焊接,传统的逆变CO2气体保护焊飞溅产生量是2.4g/min,而采用交流CBT方法的CO2气体保护焊飞溅产生量仅仅是

1.2g/min,飞溅量降低了一倍。

美国米勒公司的RMD焊接是一种精确控制下的短路过渡技术,通过检测短路电流发生的时间及时控制焊接电流和焊接电压,可以精确控制熔池,是一种动态控制技术。采用RMD技术的根焊焊缝不仅熔合好,而且大小间隙均可实现填充。

此外,对焊接飞溅、热影响区以及平稳过渡的优化都明显强于传统的纤维素焊条根焊,焊接性能优异,可以实现管道焊接的所有工艺,十分适合野外环境下的施工作业。

近年来,双丝、三丝以及四丝、五丝等多丝埋弧焊频频出现,应用于诸多行业。

展会上,LINCOLN展出的多丝埋弧焊接技术,采用1000A级的AC/DC逆变式弧焊电源供电和数字化协同控制技术。第一根焊丝由2个1000A级的AC/DC逆变式弧焊电源并联供电,其余焊丝均由1000A级AC/DC电源供电,主要用于厚壁管道的高速焊接。据介绍,双丝焊比单丝焊提高焊速30%,增加输入热能23%;四丝焊比三丝焊提高焊速和生产量均达到35%,将焊速从1.7m/min提高到2.3m/min。

ESAB的四丝和六丝埋弧焊接技术,所用的电源均为1200A级的可控硅直流弧焊电源,而且均采用一头(一个焊炬/嘴)双丝、两头四丝和三头六丝进行多丝埋弧焊接,每一头双丝由一个1200A级的电源供电,其生产效率较高。据介绍,四丝(2*2*¢2.5)与单丝(1*¢4)焊比较,熔敷金属量从12kg/h提高到38kg/h。

一拖二至一拖四,快捷更换焊接方法,提高生产率。

提高生产效率的另一种技术是采用一个多功能的弧焊电源,备有2-4个送丝系统及其控制驱动单元。根据焊接材料、焊接方法的不同需求选用其中相应的一个送丝系统和控制单元,很快进入所需的焊接状态,大幅度减少辅助时间。

德国克鲁斯公司的双丝气体保护焊接系统在国内也很受欢迎。

焊机的焊接工艺性能成为电焊机行业新的技术竞争焦点

从展会上可看出,逆变焊机的高端产品方面,仍是国外产品的一统天下。任何一个重要的新技术、新方法(如STT、CMT、Cold Arc等),无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。

对于国内电焊机行业来说,能否实现这个转移是一个新的、更严峻的挑战,因为要在焊接工艺方面实现技术突破绝不会比突破逆变焊机电源技术瓶颈的过程容易。这是我们要面对的一个新挑战。或许,它将决定一个企业在新一轮竞争中的成败。

自动化焊接系统的运用大幅提高:

焊接自动化就是要通过先进的焊接工艺、材料、设备、自动化控制系统和焊接胎夹具、装卡定位及其运动系统的有机集成,实现对待焊工件的高效率、高品质、低成本的批量化规模生产,以保证高品质产品的稳定、一致化批量的产出。焊接自动化主要包括焊接自动化专机和焊接机器人。

展会上的展品有近一半属于专机,其中大部分都配用了机器人。从展会上看出,在焊接领域,自动化程度最高的就是工业机器人。欧美等国家工业机器人的运用已经非常广泛,大规模应用工业机器人使成套装备满足自动化、柔性化、多功能化是今后的发展趋势。

国内展示的焊接专机大部分属于焊接辅机与焊接电源、送丝机的组合。

展会在焊接自动化技术和设备方面展现最突出的有:激光及其复合焊接机器人;弧焊机器人;点焊机器人专用伺服点焊枪;自动焊接、智能化焊接必需的各种焊缝跟踪技术。

激光焊接机器人保证焊接柔性化:

与传统焊接方法相比,激光焊接具有能量集中、焊接变形小、焊接速度高、可达性好等优点。可以说,机器人与激光焊接相结合是如虎添翼,实现高效化和高柔性化的完美结合。

1.1.5 电伺服点焊钳的应用前景良好

目前,点焊工业领域所用的焊枪绝大部分是气动焊枪。气动焊枪的技术特性与电阻点焊的技术要求决定了其电极力在焊接过程中固定、不可调,响应时间长。因此,气动焊枪很难在短时间内通过改变电极力实现对焊点质量控制。

然而,电动伺服点焊枪通过交流伺服电机带动电极进给来施加焊接压力,各参数都可以精确地进行控制。同时,伺服焊枪应用于点焊工业后,由于改变电极压力、响应时间短,因此能够满足电阻点焊中瞬间锻压力的响应要求。

于是,针对目前的汽车行业应用的镀锌钢板、铝合金和超高强钢的需求量日益增多,运用伺服焊钳的电极力可控特性,并结合其它的技术特性,优化焊接参数为实现对这类难焊材料的焊接与质量控制开辟了良好的应用前景。

展会上,点焊机器人数量有明显增加,德国的尼玛克(NIMAK)等机器人厂家均展出了配置了电伺服点焊钳的机器人。

焊接自动化专机向标准化模块化发展方面:

专用自动焊接设备就是为用户专门定制的焊接设备。其制造难点是由于是针对用户个性化的设计、制造、调试、服务,导致产品交货周期长、风险大、技术服务成本高。但近年来,随着我国现代制造业的快速发展和技术水平的不断提高,交货周期长与用户的急需已经成为自动化焊接设备开发的突出矛盾。通过展会可见,焊研科技等不少焊接自动化厂家逐步认识到模块化设计的重要性,积极进行自动化焊接设备的模块化设计和生产管理,取得了长足的进步。这表明,模块化是自动化专用焊机的发展方向。

从历年的展会看,焊接自动化装备展品的比例在逐年增加,其制造工艺水平和电子控制系统的水平大幅度提高。

自动焊接小车、送丝机、焊枪等基础件研究得到重视:

长期以来,CO2 /MIG送丝机、自动焊接小车被焊接人士认同为电焊机的辅机具,未受到焊接界的高度关注。其实,这类产品是焊接电源不可或缺的重要部件,代表着CO2 /MIG焊接、埋弧焊机的应用深度及自动化水平。

一个良好的焊接电源所提供的是焊接能量与驱动程序,而焊机追求的焊缝质量、焊接效果及焊接效率,这又都是通过送丝机或自动小车连接焊枪合成后,与焊接电源组成完整的焊接系统才能体现出来。

因此,这些辅机具质量的差异性、可靠性直接制约了主电源焊接效能的发挥。随着焊接自动化的普及和提高,以及对焊接效率的关注与追求,送丝机及自动焊接小车的位置和作用越来越突显、越来越被业内人士倍加重视。

1.1.6 合理的产业结构和技术创新正在逐步形成

从展会看,国外很多成熟的技术在国内才刚起步,国内与国外焊接技术相比存在着较大的差距,其先进技术的发展历程对国内焊接技术的发展方向可以起到充分的借鉴作用。

但不管怎样,中国品牌焊机在埃森展会上的集体出现,无疑向世界表明,中国焊机已作好向欧洲市场进军的准备了。业不在于大小,关键在于活力,实现新的发展,提升企业技术研发实力。

上海沪工、南通三九、深圳瑞凌、佳士科技等多家通用产品生产企业充分发挥了老企业的技术和品牌优势,在国际市场上打出了一片天地;昆山华恒积极向机器人研发进军;唐山开元机器人系统有限公司从唐山开元自动焊接装备有限公司分立组建后的强势发展;山大奥太、南通振康、成都熊谷、北京时代等专注于通用产品的研发。

北京中电华强、焊研威达、焊研科技、广州松兴、无锡威华等在专用和成套设备的开发上加大投入,产品不断创新;上海通用、上海东升、成都华远、上海华威的规模化和精细化管理;阳通集团和华联集团的规模化发展;杭州凯尔达不仅注重技术投入,而且还大力发展数控切割机业务等等,一个个具有鲜明特点的企业,勾勒出焊接设备行业调整产品结构、研发新产品新技术,为企业更上一层楼的发展宏图。

1.1.7 规划、观念、意识方面

无一例外,世界着名焊接设备生产厂商都既有专业的长远规划,也非常专注于执行,如ESAB几十年如一日地致力于埋弧焊方面的研究;KEMPPI从1946年生产电源起,至今仍专注于逆变电源研究,已创造出了多个世界第一。

通过与国内外电焊机厂商的广泛接触,印象非常深刻的是:国外知名企业都拥有自身的核心技术及其专有技术名词(如我们熟知的STT、CMT、Power Wave等),还有很多新的或我们以前不曾关注的技术名词(如Force Arc等),并都具有R标识。由此可见,国外企业对核心技术及其知识产权保护的强烈意识。

总之,在上述的三大展会中,来自世界各地企业的形象鲜明,异彩纷呈的新产品、新技术、新工艺使参观者眼界大开,同时也折射出行业未来的发展趋势。特别是欧美等发达国家的企业对焊接技术的研究非常深入、非常系统,从成套设备到焊接单机、

从焊接材料到焊接辅助机具……不仅产品外观精美、色彩协调、性能稳定、可靠性好,而且技术特点非常鲜明,这些都值得我国企业学习与借鉴。

可以说,以上展会为国内外焊接设备与技术提供了展示的舞台,也把国内外焊接设备与技术进步推向一个崭新的阶段,更为我国焊接设备与技术的发展指明了方向。我们相信,我国焊接技术将会遵循客观规律、实事求是稳步地向前发展,不久的将来定会融入世界领先行列。

由于要求挡泥板的强度高,因此挡泥板的焊接技术非常重要,它是提高产品质量和生产效率的关键。挡泥板装焊夹具也正是保证其焊接高质量的关键焊接夹具属于焊接工艺过程的辅助装置,在挡泥板大批量生产过程中,该装置是必不可少的。它不仅可以提高焊接生产率,而且也是保证焊接产品的尺寸精度重要装置。

焊接夹具没有统一规格和标准化,属于非标准设计和制造的工艺装备,要根据具体挡泥板的结构特点、生产条件和实际需求来自行设计与制造。因此,在装载机制造过程中,装载机焊装工艺和焊接夹具的设计变得尤为重要。

本设计为了缩短夹具设计的周期,提高设计精度和设计效率将直接利用UG软件进行三维设计。UG软件可以构建整套夹具的全数字化模型,可对整个产品、指定的子系统或零件进行可视化装配分析、检测, 从而促进产品的性能优化。与传统二维设计相比,利用UG软件所提供的虚拟装配功能,能实现不通过实际生产调试就可在设计过程中检测出零件存在的问题大大降低的成产成本。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 虚拟制造技术的发展与应用

从20世纪60年代起至今,制造企业的战略由资源经济向知识经济转变。20世纪60年代制造企业追求的是扩大生产规模,70年代是降低生产成本,80年代是提高产品质量,90年代则是进一步加快市场响应速度,21世纪随着知识经济的到来,技术创新成为企业发展的灵魂,企业必须同时具备时间竞争能力、质量竞争能力、价格竞争能力和创新竞争能力才能赢得市场。

虚拟制造(Virtual Manufacture)的发展适应了时代的要求。虚拟制造又称拟实制造,它是实际制造过程在计算机上的本质实现,即利用计算机仿真和虚拟现实技术,在计算机上模拟出产品的整个制造过程,从而对产品的设计、加工制造、性能分析、生产管理和调度、销售及售后服务做出综合评价,以增强制造过程各个层次的决策与控制能力。可以看出,虚拟制造并不是真实的制造过程。它不产生真实产品,不

消耗材料和能量,而是利用制造对象、制造资源和制造过程的模型实现制造的本质过程。

从虚拟制造概念的提出到迄今为止,它已成为世界各国科技界、企业界研究的热点。世界上许多国家都将虚拟制造看作是21世纪制造业变革的核心技术之一,纷纷从不同方向开展研究。美国拖拉机公司用虚拟设计方法代替常规设计方法,把原来从设计到定型所需的6-9个月时间缩短到不足1个月时间,而且允许用户在虚拟环境下观察试验(Field Test),并在1993年获得虚拟环境应用奖。

近几年来,虚拟制造技术也引起我国科技工作者的关注,已开展了很多研究工作,据不完全统计,目前全国已有几十家科研机构、高等院校和企业正在开展虚拟制造技术方面的研究。国家863/CIMS主题也将“制造系统的可视化、虚拟建模与仿真”确定为研究重点。如今,随着先进的计算机理论和技术的不断应用,虚拟制造技术取得了的显著发展,虚拟制造技术的应用成为制造业提高竞争力的重要技术手段。

1.2.2 柔性技术的发展与应用

在20世纪30年代到20世纪50年代,一般采用自动流水线制造设备,这可称为刚性自动化(Fixed Automation)方式。自动流水线设备的价格通常相当昂贵,如果要改变产品的品种,自动流水线需要作较大的改动,在投资和时间方面的耗费很大,柔性制造系统的出现改变了这一状况。

由于柔性技术具有较高的生产率和对产品及市场的应变能力,使其在制造领域得到了广泛的应用,尤其在英国、美国、日本、德国等工业化国家,柔性焊装夹具在国外已成为车身生产线的主要方式,结构上多采用贯通式焊装生产。贯通式焊装生产是指工件的定位夹具系统与工位间输送系统呈分离状态,其功能是将工件移送至下一工位。目前,对柔性夹具的设计主要是对于传统夹具的创新研究,这类夹具有两种:1)传统的槽系组合夹具。传统的槽系组合夹具的突出特点是组装灵活多变,使用可靠,尽管它有好的柔性,但是配套元件多而且元件加工精度极高,尤其是夹具装配和调整时间长,初置费用高,生产厂家很少采用,逐渐被冷落。

2)孔系组合夹具。这是最新发展的柔性夹具,它与传统的槽系组合夹具原理相同只是元件结构和组装方式不同。该系列元件因其结构简单,以孔定位,螺栓连接,定位精度高,刚性好,是现代柔性夹具的主流。使用孔系组合夹具可以大幅节省夹具的设计制造工时,缩短生产准备周期,节约钢材,经济效益十分显著。装焊夹具的柔性设计是夹具设计方面需要解决的关键问题,对于现有焊接夹具创新研究的同时,也

要在夹具原理和结构方面进行创新研究,寻求原理、结构方面的突破。为此本设计将采用孔系组合夹具来提高焊装夹具的柔性化。

1.3 课题研究的内容与设计方案

本论文主要研究内容如下:

根据所在实习单位的实际情况和指导老师的意见,我选择的课题为“某叉车门架下横梁焊具(焊接工装夹具)的设计”。

1)门架下横梁焊接相关技术的研究:

对装焊夹具和它的特点及设计要求做了详细介绍,这两部分的内容是门架下横梁焊接夹具设计的基础。由于夹具设计的最后目的是为了焊接,因此本文对门架下横梁焊接中最常用的电焊技术做了详细介绍。

2)对已完成的三维夹具进行二维工程图的输出,包括元件的尺寸标注、公差标注等。

3)门架下横梁的三维夹具设计:

本设计首先分析了夹具设计方案的评价依据,并在设计经验的基础上根据驾驶室结构总结出夹具设计的逻辑结构,以此为设计指导,在参照夹具设计的一般方法、流程的基础上,根据该总成的特点,进行了具体而详细的夹具设计,同时对焊钳的设置原则进行了介绍。

4)对已完成的三维夹具进行二维工程图的输出,包括元件的尺寸标注、公差标注等:

本课题的技术路线为:

制定总体方案

夹具结构设

夹紧机构设定位方式设

UG三维建模,虚拟装配并检验干涉

各部件设计、主要部件的计算、校核

总体校核

优化设计并编写说明

5)外门架下横梁焊具及焊接技术的研究:

在对外门架下横梁装焊夹具进行设计之前,首先要对外门架下横梁结构熟悉,也要知道装焊夹具的特点和设计要求,同时也要对常见的焊接技术有所掌握,这样才能在对装焊夹具进行设计的时候,不强化或弱化任何相关因素。

2 外门架下横梁概述

外门架下横梁是装载机车身的一个辅助的组成部分,它的质量影响着叉车使用中的方便性能,由若干个小的分总成组成,最后将各分总成焊接在一起形成门架下横梁。

门架下横梁焊接材料主要是Q345。它们可焊性好, 适宜大多数的焊接方法, 但由于不是`很厚的板, 因而刚性差、易变形。在结构上, 焊接散件具有空间曲面, 形状、结构较简单。除存在因刚性差而引起的变形外, 还存在回弹变形。

2.1 装焊夹具概述

体的过程称为装焊过程。装焊夹具没有统一规格和标准化,均属于非标准设计和制造的工艺设备,是根据具体各车型的结构特点、生产条件和实际需要来

图2-1 装焊夹具组成

由图2-1可见,一般的装焊夹具由定位机构、夹紧机构、支撑机构、转动机构动力源、限位机构和基础件组成。

2.2 装焊夹具的特点

1)门架下横梁装配焊接夹具的定位方式、定位元件形状复杂。门架下横梁装配焊接夹具由于门架下横梁零件有三维空间曲面,他们形状较简单,但刚性差,易变形。在夹具中定位时往往要合理的取门架下横梁特定的面,定位孔的首选应是产品图的基准槽。

2)门架下横梁外形较简单,有三维空间面,尺寸较大,装焊夹具的定位往往采用过定位的设计以保证在装焊部件时的正确性,尽量减少产品焊接时产生的焊接变形; 装焊夹

构 夹紧机构 支撑机构 转动机构

源 限位机构 基 础 件

焊接工装夹具设计指导书

材料成型及控制课程设计 (焊接部分——焊接工装夹具设计) 指导书

重庆大学材料学院材料成型及控制系 第一章焊接工装夹具及其在生产中的作用 焊接工装夹具就是将焊件进行准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊接结构精度方面要求的工艺装置。在现代焊接结构生产中,积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻焊接工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。 焊接工装夹具的主要作用有以下几方面: 1)准确、可靠地定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和互换性。

2)有效地防止和减小焊接变形。 3)使工件处于最佳的施焊位置,焊缝的成形性优良,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。 4)以机械装置取代手工装配零部件时的定位、夹紧及工件翻转等繁重工作,改善了工人的劳动条件。 5)可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围,促进焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。 —个完整的焊接工装夹具,一般由定位器、夹紧机构和夹具体三部分组成。夹具体(底板)起工作平台的作用,在其台面上开有安装槽、孔,用来安放和固定各种定位器和夹紧器件,有时还用于焊件的支承。其中,定位是夹具结构设计的关健问题,定位方案一旦确定,则其它组成部分的总体配置也基本随之而定。 第二章工件的定位及常用定位器 自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度,即沿Ox、Oy、Oz 三个轴向的相对移动和三个绕轴的相对转动。要使工件在夹具中具有准确和确定不变的位置,则必须限制这六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位称为完全定位;工件被限制的自由度少于六个,但仍能保证加工要求的定位称为不完全定位。在焊接生产中,为了调整和控制不可避免产生的焊接应力与变形,有些自由度是不宜限制的,故可采用不完全定位的方法。在焊接夹具设计中,按加工要求应限制

焊接工装夹具在制造生产中的作用

焊接工装夹具在制造生产中的作用 【摘要】随着中国制造行业的迅猛发展,各种焊接生产工艺被推广和运用,焊接工装夹具在设备制造生产中已经被广泛的应用,焊接工装夹具不仅可以保证产品制造精度,还能够提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度,降低企业的制造成本,保证车间的安全生产,为企业创造更高的经济效益。目前国内的焊接工装夹具水平还不能满足制造行业的发展需要,需要更多的部门和企业进行关注和研究。 【关键词】焊接工装夹具;组装精度;劳动生产率;经济效益 随着中国现代工业的迅猛发展,焊接技术作为制造行业的传统基础工艺技术,虽然在制造工业中应用的历史并不长,但它的发展却是非常迅速的,在各个重要的领域,如航空航天、造船、汽车、桥梁、建筑、金属结构中都被广泛应用,为我国的工业经济发展作出了重要贡献。但焊接作为一种生产工艺在实际的组装焊接生产中会出现难以控制的一面:如焊接带来的变形,应力难以消除,质量难以保证,精度不好达到设计要求等问题,为了解决这些问题,制造行业中已经在广泛的研究和应用焊接工装夹具来解决这些难题。 焊接工装夹具就是将焊接工件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接,保证焊件结构精度要求的工艺装备。随着中国机械设备制造行业的迅猛发展,焊接生产趋于专业化和规模化,焊接结构件在各个领域内被普遍使用,焊接工装夹具也相应的在制造生产中已被广泛的应用。在焊接类设备制造生产中,无论零部件组装,还是整体设备组装,焊接是关键,如何能够保证产品组装焊接质量,就需要利用工装夹具来完成,因此在目前制造业激烈竞争的今天,工装夹具是焊接件装配中的重中之重。在车间制造生产当中无论是小的组焊工件,还是大型组焊设备多数都需要用组焊工装夹具来完成组装焊接。常见的组装焊接夹具有:小型组合件组装焊接夹具,H 型钢组装焊接夹具,焊接翻转夹具,槽壳类设备组装焊接夹具,汽车制造组装焊接夹具,箱体、容器类设备组装焊接夹具等。根据焊

焊接工装夹具应用

焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中,焊接所需要的工时较少,而约占全部加工工时的以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作,极大的影响着焊接的生产速度。为此,必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面: (1)准确、可靠的定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和可换性。 (2)有效的防止和减轻了焊接变形。 (3)使工件处于最佳的施焊部位,焊缝的成型性良好,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。 (4)以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作,改善了工人的劳动条件。 (5)可以扩大先进的工艺方法的使用范围,促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 夹具设计的基本要求 (1)、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用,所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 (2)、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移,又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

(3)、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间,使操作人员有良好的视野和操作环境,使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。 (4)、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出,还要制品在翻转或吊运使不受损害。 (5)、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作,便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素,降低夹具制造成本。 一、夹具设计任务 1、焊接产品(复合件)“撑杆焊接组合”的产品图 撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成;撑杆的材料是20钢,喇叭支座的材料是10钢,发动机衬管的材料是35钢,螺母M6 GB121-86;撑杆焊接组合的总体尺寸是300×60×45;附“撑杆焊接组合”产品图 2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析 1、公差要求 (1)序4发动机衬管两件的中心线之间平行度要求 (2)序4发动机衬管两件的中心线距离和右边反动机衬管中心线与序1撑杆右端面距离为25± 0.5 (3)序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的中心线与序1撑杆右端面距离为200± 1.02、焊接要求 (1)序4发动机衬管两件与序1撑杆之间有四处周围角焊缝; (2)序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆之间有两处三面角焊缝;

工装夹具设计知识

工装夹具设计知识 一、工装夹具设计的基原则 1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性; 2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程; 3.满足装夹过程中的简单与快速操作; 4.易损零件必须是可以快速更换的结构,条件充分时最好不需要使用其它工具进行; 5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性; 6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵; 7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件; 8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规; 9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则; 10.形成公司内部产品的系列化和标准化。 二、工装夹具设计基本知识 1、夹具设计的基本要求 (1)工装夹具应具备足够的强度和刚度(2)夹紧的可靠性(3)焊接操作的灵活性 (4)便于焊件的装卸(5)良好的工艺性 2.工装夹具设计的基本方法与步骤 (1)设计前的准备 夹具设计的原始资料包括以下内容: 1)夹具设计任务单; 2)工件图样及技术条件; 3)工件的装配工艺规程; 4)夹具设计的技术条件; 5)夹具的标准化和规格化资料,包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。 (2)设计的步骤 1)确定夹具结构方案2)绘制夹具工作总图阶段3)绘制装配焊接夹具零件图阶段

4)编写装配焊接夹具设计说明书5)必要时,还需要编写装配焊接夹具使用说明书,包括机具的性能、使用注意事项等内容。 3.工装夹具制造的精度要求夹具的制造公差,根据夹具元件的功用及装配要求不同可将夹具元件 分为四类: 1)第一类是直接与工件接触,并严格确定工件的位置和形状的,主要包括接头定位件、V形块、定位 销等定位元件。 2)第二类是各种导向件,此类元件虽不与定位工件直接接触,但它确定第一类元件的位置。 3)第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件,如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。 4)第四类是不影响工件位置,也不与其它元件相配合,如夹具的主体骨架等。 4.夹具结构工艺性 (1)对夹具良好工艺性的基本要求 1)整体夹具结构的组成,应尽量采用各种标准件和通用件,制造专用件的比例应尽量少,减少制造劳 动量和降低费用。 2)各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量,装配和调试方便。3)便于夹具的维护和修理。(2)合理选择装配基准 1)装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线,其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修配。 2)装配基准一经加工完毕,其位置和尺寸就不应再变动。因此,那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚 须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。 (3)结构的可调性 经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式,调整和装配夹具时,可对某一元件尺寸较方便地修磨。 还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸,补偿其它元件的误差,提高夹具精度。 (4)维修工艺性进行夹具设计时,应考虑到维修方便的问题。 (5)制造工装夹具的材料

焊接工装夹具应用讲解

焊接工装夹具应用讲解

焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中,焊接所需要的工时较少,而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作,极大的影响着焊接的生产速度。为此,必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面: (1)准确、可靠的定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和可换性。

(2)有效的防止和减轻了焊接变形。 (3)使工件处于最佳的施焊部位,焊缝的成型性良好,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。 (4)以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作,改善了工人的劳动条件。 (5)可以扩大先进的工艺方法的使用范围,促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 夹具设计的基本要求 (1)、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用,所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 (2)、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移,又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

(3)、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间,使操作人员有良好的视野和操作环境,使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。 (4)、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出,还要制品在翻转或吊运使不受损害。 (5)、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作,便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素,降低夹具制造成本。 一、夹具设计任务 1、焊接产品(复合件)“撑杆焊接组合”的产品图 撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成;撑杆的材料是20钢,喇叭支座的材料是10钢,发动机衬管的材料是35钢,

焊接工装夹具设计说明书

课程设计 课程名称:焊接工艺与工装课程设计 设计题目:“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 专业:焊接技术与工程班级: 姓名:学号: 评分:指导教师(签名): 2013 年 1 月 18 日

长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 学生姓名:班级: 指导老师: 摘要:在“长江750B摩托车侧停支架”的焊接中,焊接的夹具在施焊的过程中必不可少,良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性,保证焊接过程的快速稳定,以保证零件和产品的质量,并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一,也是焊接生产工艺设计的主要任务之一,焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 关键词:焊接;设计;侧停支架

目录 1 序言 (1) 1.1 焊接工装夹具的运用 (1) 1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1) 2 夹具设计任务 (3) 2.1 焊接产品(复合件)“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3) 2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3) 3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4) 4 主要零件设计的说明 (4) 4.1 底板 (4) 4.2 插销机构 (4) 4.3 螺旋夹紧机构 (4) 4.4 V型块 (6) 4.5 钩形夹管器 (6) 4.6 非标准主要零件的设计 (7) 5 夹具的装配 (7) 5.1 夹具的操作步骤 (7) 5.2 夹具使用注意事项 (7) 6 本次课程设计小结 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录A 工艺规程路线单 (11) 附录B 焊接工艺规程 (12)

机械工艺夹具毕业设计4泵体零件的工艺规程及钻攻2-M10的工装夹具设计

课程设计说明书题目:泵体零件的工艺规程及钻攻2-M10的工装夹具设计 学生: 学号: 专业: 班级: 指导老师:

摘要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 泵体零件的工艺规程及钻攻2-M10的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。 关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。

ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing ¢140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error

横梁装焊夹具毕业设计论文

横梁装焊夹具设计
小组成员:蒋燕洲、王芳芳、马丽翠

前言
焊接工装夹具就是将焊件进行准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证 焊接结构精度方面要求的工艺装置。在现代焊接结构生产中,积极推广和使用与产品结构 相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻焊接工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械 化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。
焊接工装夹具的主要作用有以下几方面: 1)准确、可靠地定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。减小制品 的尺寸偏差,提高了零件的精度和互换性。 2)有效地防止和减小焊接变形。 3)使工件处于最佳的施焊位置,焊缝的成形性优良,工艺缺陷明显降低,焊接速度得 以提高。 4)以机械装置取代手工装配零部件时的定位、夹紧及工件翻转等繁重工作,改善了工 人的劳动条件。 5)可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围,促进焊接结构生产机械化和自动化的综 合发展。 —个完整的焊接工装夹具,一般由定位器、夹紧机构和夹具体三部分组成。夹具体(底 板)起工作平台的作用,在其台面上开有安装槽、孔,用来安放和固定各种定位器和夹紧 器件,有时还用于焊件的支承。其中,定位是夹具结构设计的关健问题,定位方案一旦确 定,则其它组成部分的总体配置也基本随之而定。 夹具设计的基本要求: ①、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的 作用,所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 ②、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样 要求。既不能允许工件松动滑移,又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。 ③、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间,使操作人员有良好的 视野和操作环境,使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态 ④、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取 出,还要制品在翻转或吊运使不受损害。 ⑤、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作,便于检验、维修和更换
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汽车焊接工装夹具设计

汽车焊接工装夹具设计 汽车焊接工装的设计概述 汽车车身夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术,在设计时首先要确定生产纲领,熟悉产品结构,了解变性特点,把握制件及装配精度,通晓工艺要求。只有做到这些,才能对焊接夹具进行全方位的设计。 一、六点定则在车身焊装夹具上的应用 在设计车身焊装夹具时,常有两种误解:一是认为六点定则对薄板焊装夹具不适用;二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象。产生这种误解的原因是把限制六个方向运动的自由度理解为限制六个方向的自由度,这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置,而且依靠制件之间的相互制约的关系。只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点,同时又正确理解了六点定则,才能正确应用这一原则。 从定位原则看,支撑对薄板来说是必不可少的,可消除由于工件受夹紧力作用而引起的变形。超定位使接触点不稳定,产生装配位置上的干涉,但在调整夹具时只要认真修磨支撑面,其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内的。 上世纪八十年代,车身焊接使用的夹具形式大量是从冲压模具的定位面截切而来的,即在车身冲压零件的型腔上定位,被称为“定位块”。其具有的特点为:定位面积大、设计及制造周期长成本高的特 点。随着工装制造水平与检测手段的提高,车身焊接夹具的定位转化为定位板定位,板厚在16、20、25几档中选用,整个夹具本体改为焊接合件,在制造、装配上都缩短了周期,相对降低了成本。定位块与定位板相比较,二者有如下特点:1、定位块是加工件,其余支撑部分为铸铁件,定位块在装配调整后再配作定位销。在外观上它有两种式样:大面积的定位块、小面积的气动或手动压头;大面积的定位块、大面积的气动或手动压头。前者造成定位块加工复杂,产生车身零件压紧

焊接工装夹具

焊接工装夹具及其在汽车上的发展 一.焊接工装夹具 1.1 夹具 夹具是加工时用来迅速紧固工件,使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。也就是说Workholding工装夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 夹具又称卡具。从广义上说,在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便、安全地安装工件的装置,都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见,常简称为夹具;在机床上加工工件时,为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求,加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧);应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量;有利于提高劳动生产率和降低成本;有利于改善工人劳动条件,保证安全生产;有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用”;夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工,有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成;夹具在电子厂商使用也是非常高的,在生产中为了提高生产效率和产品质量,在生产的中段和后段就常用工装夹具来进行功能测试或者辅助装配(能装配出固定的外形及高度等)。从菲克雄和广大电子厂商打交道的情况来看还有很多工装夹具是用在测试时的一个信号转接和电气老化工位。实际在电子生产制造厂中的用途是非常广,因为是非标定制的在,所以只有想不到而没有做不到的。 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠加紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺设备。在现代焊件生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。

焊接工装夹具设计说明书

焊接工装夹具设计说明书

课程设计 课程名称:焊接工艺与工装课程设计 设计题目:“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 专业:焊接技术与工程班级: 姓名:学号: 评分:指导教师(签名): 2013 年 1 月 18 日

长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 学生姓名:班级: 指导老师: 摘要:在“长江750B摩托车侧停支架”的焊接中,焊接的夹具在施焊的过程中必不可少,良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性,保证焊接过程的快速稳定,以保证零件和产品的质量,并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一,也是焊接生产工艺设计的主要任务之一,焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 关键词:焊接;设计;侧停支架

目录 1 序言 (1) 1.1 焊接工装夹具的运用 (1) 1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1) 2 夹具设计任务 (3) 2.1 焊接产品(复合件)“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3) 2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3) 3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4) 4 主要零件设计的说明 (4) 4.1 底板 (4) 4.2 插销机构 (4) 4.3 螺旋夹紧机构 (4) 4.4 V型块 (6) 4.5 钩形夹管器 (6) 4.6 非标准主要零件的设计 (7) 5 夹具的装配 (7) 5.1 夹具的操作步骤 (7) 5.2 夹具使用注意事项 (7) 6 本次课程设计小结 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录 A 工艺规程路线单 (11) 附录 B 焊接工艺规程 (12)

工装夹具设计课程说明书

夹具课程设计 说明书 班级 姓名 学号 导师 目录

目录 (2) 一、零件加工工艺分析 (3) 二、工序的加工技术要求 (3) 三、定位方案设计 (4) 四、定位误差 (4) 五、对刀——引导方案 (5) 六、夹紧方案 (5) 七、夹紧力计算 (6) 八、夹具体设计 (7) 九、其它装置设计 (7) 十、技术条件制定 (7) 十一、加工精度分析 (7) 十二、夹具的经济性分析 (8) 十三、夹具工作原理(操作) (9) 十四、总结 (9) 十五、参考文献 (10) 夹具设计说明书

1.零件加工工艺分析: 该零件简图尺寸标注完整,加工部位也非常清楚明确。由于图纸要求,材料是45号钢,大批量生产,采用加工设备为X62W卧式铣床。工件其他表面都已经加工,其中两孔的孔轴线到待铣键的平面距离为23mm;两孔的大小分别为Φ14mm 和Φ6㎜,两孔中心距为34±0.08mm,工件厚度为10mm。该零件采用的材料是45钢,工艺性比较好。 2.工序的加工技术要求: 在铣键时,键的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高,可以采用铣削直接加工,其中键的宽度由刀具的尺寸保证,键的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。键的位置包括如下两方面要求: 1)加工键的宽度为8mm,其中上偏差为-0.030㎜,下偏差为-0.060㎜,且两个侧面相对于中心面A对称度为0.2mm; 2)加工槽的深度为10mm。加工槽的端面到孔的中心线的距离为23mm,其中上偏差为+0.2㎜,下偏差为0㎜。 3)加工键的表面粗糙度为R3.2um。要求不是很高。 4)工件的中心线和两孔圆心的连线相交保证角度为90°±30′。 3、定位方案设计:

【精品】01焊接工装夹具设计--设计说明书

课程设计 课程名称:焊接专业课程设计 设计题目:长江750右摇臂的工装设计 专业:焊接技术与工程班级: 060142 姓名:刘冬保学号: 13 评分:指导教师(签名): 2009年 12 月 31 日

航空制造工程学院2006 级学生专业课程设计任务书 I、专业课程设计题目:“长江750摩托车”右摇摇臂焊接工装设计 II、专业课程设计任务及设计技术要求:制夹具 1.专业课程设计任务:分析度确定焊接工装夹具方案,绘制夹具装配图及零件图,拟定焊接工艺,编写设计说明书。 2.设计技术要求:定位准确可靠,装夹方便,稳定,结构轻便 II I、专业课程设计进度: 1.分析焊接组合件,读懂工件图,拟定焊接工艺 2009.1 2.07~12.13 2.拟定工装夹具方案,绘制结构草图 2009.12.14~12.20 3.绘制夹具装配图和零件图 2009.12.21~12.27 4.编写设计说明书 2009.12.28~2010.01.01 060142 班焊接工程系焊接技术与工程专业 学生: 日期:自 2009 年 12 月 7 日至 2010 年 1 月 1 日 指导教师:系主任: 附注:任务书应该附在已完成的专业课程设计说明书首页。

“长江750摩托车”右摇臂焊接工装设计 学生姓名:刘冬保班级:060142 指导老师:陈焕明 摘要:焊接工装是根据产品的结构特点,生产条件和实际需要而专门设计的,它是能够将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接,保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。本文主要介绍了“长江750A摩托车”右摇臂的焊接夹具的设计方案,根据它的外形特点,并考虑至工作效率和经济成本等问题,设计了一个简单,易操作,经济实惠的工装夹具。依据可靠性高,实用性强工艺性好,经济性优的原则设计了“长江750A摩托车”右摇臂焊接工装。该焊接工装夹具以底座为设计定位基准。工装夹具主要由圆柱支座,中间支座,壳板支座,快速夹紧器,固定螺柱组成。其中主要操作部快速夹紧器,固定螺柱,它们均能实现快速动作,因此整套夹具紧固定位迅速装拆简便能够大幅度提高工作效率。工装夹具从选材到设计都考虑满足足够的刚度,强度要求并且设计结构力求简单易装配,便于加工制造,易保证精度,整体协调性好。 关键词:“长江750摩托车”右摇臂工装;焊接工装夹具;夹紧机构

工装夹具设计手册

工装夹具设计手册 工装夹具设计的基本知识 1. 夹具设计的基本要求 (1).工装夹具应具备足够的强度和刚度 (2).夹紧的可靠性 3焊接操作的灵活性 4便于焊件的装卸 (5)良好的工艺性 2工装夹具设计的基本方法与步骤 (1)设计前的准备 夹具设计的原始资料包括以下内容: 1夹具设计任务单 2工件图样几技术条件 3工件的装配工艺规程 4夹具设计的技术条件 5夹具的标准化和规格的标准化资料,包括国家标准,工厂标准和规格化结构图册等。 (2)设计的步骤 1.确定夹具结构方案 2.绘制夹具工作总图阶段 3.绘制装配焊接夹具零件图阶段 4.编写装配焊接夹具设计说明书

5.必要时,还需要编写装配焊接夹具使用说明书,包括机具的性能,使用注意事项等内容。 (3)工装夹具制造的精度要求 1.第一类是直接与工件接触,并严格确定工件的位置和形状的,主要包括接头的定位件,V形块,定位销等定位元件。 2.第二类是各种导向件,此类元件虽不与定位工件直接接触,但它确定第一类元件的位置。 3.第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件,如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。 4.第四类是不影响工件位置,也不与其它元件相配合,如夹具的主体骨架等。 (4)夹具结构工艺性 1)对夹具良好工艺性的基本要求 1.整体夹具结构的组成,应尽量采用各种标准件和通用件,制造专用件的比例应尽量少,减少制造劳动量和降低费用。 2.各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量,装配和调试方便。 3.便于夹具的维护和修理。 2)合理选择装配基准 1.装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线,其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修理。 2.装配基准一经加工完毕,其位置和尺寸就不应再变动。因此那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。 3.结构的可调性

十字头零件的加工工艺规程及钻4×M6的螺纹孔工装夹具毕业设计

题目:十字头零件的加工工艺规程及钻4×M6的螺纹孔工装夹具设计 目录 第一部分工艺设计说明书 (2) 1.零件图工艺性分析 (2) 1.1零件结构功用分析: (2) 1.2零件图纸分析: (2) 1.3主要技术条件: (2) 2.毛坯选择 (2) 2.1毛坯类型 (2) 2.2毛坯余量确定 (3) 2.3毛坯-零件合图草图 (3) 3.机械工艺路线确定 (3) 3.1定位基准的选择: (3) 3.2加工顺序的安排: (4) 3.3加工阶段的划分说明 (4) 3.4加工工序简图 (4) 4.主要工序尺寸及其公差确定 (5) 5.设备及其工艺装备确定 (5) 6.切削用量及工时定额确定 (6) 第二部分夹具设计说明书 (12) 4×M6的螺纹孔夹具: (12) 第五部分设计体会 (15)

第一部分工艺设计说明书 1.零件图工艺性分析 1.1零件结构功用分析: 十字头零件是机械中常见的一种零件,它的应用范围很广。由于它们功用的不同,该类零件的结构和尺寸有着很大的差异,但结构上仍有共同特点:零件的主要表面为精度要求较高的孔、零件由内孔、外圆、端平等表面构成。 1.2零件图纸分析: 由零件图可知,该零件形状较为复杂、外形尺寸不大,可以采用铸造毛坯。由于该零件的两个φ20孔要求较高,它的表面质量直接影响工作状态,通常对其尺寸要求较高。一般为IT5-IT7。加工时两φ20孔的同轴度应该控制在0.01mm。φ85外圆的尺寸它直接影响孔在空间的位置,加工时可以将其加工精度降低,通过装配来提高精度。 1.3主要技术条件: 1.孔径精度:两φ20孔的孔径的尺寸误差和形状误差会造的配合不良,因此对孔的要求较高,其孔的尺寸公差为IT7 2.主要平面的精度:由于φ85外圆接影响联接时的接触刚度,并且加工过程中常作为定位基面,则会影响孔的加工精度,因此须规定其加工要求。 2.毛坯选择 2.1毛坯类型

焊接工装夹具设计

目录 序言 (2) 一、夹具设计任务 (3) 1、焊接产品(复合件)“撑杆焊接组合”的产品图 (3) 2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析 (3) 二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定 (3) 1、基准面的选择(夹具体方式的确定) (3) 2、定位方式及元器件选择 (4) 3、夹紧方式及元器件选择 (4) 4、装焊方案 (4) 5、装焊夹具结构 (5) 三、主要零件设计的说明 (5) 1、夹具体 (5) 2、压板 (5) 3、插销机构主体 (5) 4、快撤式螺旋夹紧器件 (5) 四、夹具的装配要求 (5)

五、装焊夹具使用说明 (6) 1、夹具的操作步骤 (6) 2、夹具使用注意事项、保养及维护 (6) 六、本次课程设计小结、体会及建议 (6) 七、参考资料 (7) 序言 焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中,焊接所需要的工时较少,而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作,极大的影响着焊接的生产速度。为此,必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面: (1)准确、可靠的定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和可换性。 (2)有效的防止和减轻了焊接变形。

焊接工装夹具设计概述

目录 序言 (1) 第一节夹具设计的目的意义及要求 (2) 1.夹具目的意义 2.对焊接工装夹具的设计要求 3.装焊夹具设计方案的确定 第二节装焊夹具设计方案 (6) 1、夹具体 2、压板 3、螺旋夹紧器件 4、受力分析 第三节装焊夹具使用说明 (8) 第四节本次课程设计小结、体会及建议 (8) 第五节参考资料 (9)

序言 1、焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中,焊接所需要的工时较少,而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作,极大的影响着焊接的生产速度。为此,必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 2、焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面: (1)准确、可靠的定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和可换性。 (2)有效的防止和减轻了焊接变形。 (3)使工件处于最佳的施焊部位,焊缝的成型性良好,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。 (4)以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作,改善了工人的劳动条件。 (5)可以扩大先进的工艺方法的使用范围,促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 3、夹具设计的基本要求 (1)、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用,所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。

焊接工装(复合件)夹具课程设计

焊接工装(复合件)夹具课程设计

焊接工装夹具毕业论文 序言 (2) 一、夹具设计任务 (3) 1、焊接产品(复合件)“撑杆焊接组合”的产品图 (3) 2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析 (3) 二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定 (3) 1、基准面的选择(夹具体方式的确定) (3) 2、定位方式及元器件选择 (4) 3、夹紧方式及元器件选择 (4) 4、装焊方案 (4) 5、装焊夹具结构 (5) 三、主要零件设计的说明 (5) 1、夹具体 (5) 2、压板 (5) 3、插销机构主体 (5) 4、快撤式螺旋夹紧器件 (5) 四、夹具的装配要求 (5) 五、装焊夹具使用说明 (6)

1、夹具的操作步骤 (6) 2、夹具使用注意事项、保养及维护 (6) 六、本次课程设计小结、体会及建议 (6) 七、参考资料 (7) 焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具,对提高产品质量,减轻工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中,焊接所需要的工时较少,而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作,极大的影响着焊接的生产速度。为此,必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面: (1)准确、可靠的定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和可换性。 (2)有效的防止和减轻了焊接变形。 (3)使工件处于最佳的施焊部位,焊缝的成型性良好,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。 (4)以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作,改善了工人的劳动条件。 (5)可以扩大先进的工艺方法的使用范围,促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 夹具设计的基本要求

焊接夹具的设计的要求

焊接夹具的设计的要求 焊接工装是摩托车车架制作过程中的关键设备,其设计质量不仅直接影响车架的精度,而且也决定生产效率和工人的作业条件。 1 焊接工艺方案的确定 1.1 准备工作 主要研究原始资料,明确设计任务和进行必要的调查研究。一般应具备下列原始资料。 a)车架的生产纲领(年产量)、生产性质与类型。 b)车架图纸、技术要求及其他相关件的装配关系。 c)车间的生产条件,如作业面积、动力供应及技术水平等。 d)相关技术标准、法规和本企业的发展目标。 1.2 工艺方案的设计 在调查研究和对资料综合分析的基础上拟定车架的工艺方案(包括焊接工艺规程、工程计划表和结构草图等)。需对下列内容进行构思和选择。 a)根据生产纲领等确定车架的生产节拍。 b)根据车架零部件的装配顺序、焊接方法、焊缝的位置及质量要求、生产节拍和各工序工时的均衡来规定生产组织形式和工艺路线的安排,包括划分车架零部件组焊的工序和所需焊接工装的数量及其在车间的布局。 c)实现某种功能拟采用的原理和相应的机构。如定位与夹紧的方式和机构、焊件的翻转或回转等。 d)各工序所需工装的基本构成、车架零部件的定位、夹紧位置和总体布局,主要零部件的基本结构。 2 焊接工装的设计 2.1 焊接工装的设计原则 首先是焊接工装满足工艺技术要求,并应便于操作、安全、可靠及满足外观和经济上的要求。 2.2焊接工装的设计要求 a)焊接工装应具有动作迅速、操作方便,操作位置应处在工人最容易接近、最易操作的部位。特别是手动夹具,其操作力不能过大,操作高度应设在工人最易用力的部位,当夹具处于加紧状态时应能自锁,一般操作高度应控制在800~900mm。b)焊接工装应有足够的装配、焊接空间,不能影响焊接操作和焊接观察,不妨碍焊件装卸。所有定位元件和夹紧机构的执行元件应可调,即能伸缩和转位。同时必须保证焊接机头的焊接可达性。 c)夹紧可靠,刚性适当。加紧时不能破坏焊接件的定位位置和几何形状(如变形、凹陷、划伤等),且要保证夹紧后不能使焊件松动滑移,可以采取压头行程限位、加大压头接触面积或在压头上安装铜、铝、硬塑料衬垫等措施。 d)为使需要翻转的工操作安全和方便,应设置在任何角度都能自锁的保护装置。e)在生产时,CO2气体保护焊会产生烟尘和熔融金属的飞溅物,这会损坏工装上外露的光滑定位面、滑动面和焊件的螺纹,故需要有遮掩等措施。 f)夹具的施力点应位于或近于焊件的支撑处,要防止支撑反力与夹紧力或重力形成力偶。

焊接工装简答题(修改)

焊接装备及自动化复习题 焊接工装设计 绪论 1什么是焊接工装? 答:焊接工艺装备就是在焊接结构生产的装配与焊接过程中起配合及辅助作用的夹具、机械装置或设备的总称,简称焊接工装。 2装配用工艺装备与焊接用工艺装备的区别是什么? 答:装配用工艺装备的主要任务是按产品图样和工艺上的要求,把焊件中各零件或部件的相互位置准确地固定下来,只进行定位焊,而不完成整个焊接工作。焊接用工艺装备专门用来焊接已点固好的工件。 第一章 1什么是六点定位原理? 答:用六个正确布置的支承点就可完全限制工件的六个自由度,使工件在夹具中占有完全确定的位置,这种用支承点来分析限制工件自由度的方法,称为六点定位原理,又称六点定位法则或六点定则。 2什么是全定位与准定位? 答:工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置,这种定位方式称为全定位或完全定位。工件在夹具中定位,如果支承点不足六个,但完全限制了按加工要求需要消除的工件自由度数目,这种定位方式称为准定位或不完全定位。 3试分析下图零件1、零件2、园管、圆筒的自由度消除情况,分别属于何种定位?(图1-3 1-4) 答:零件1和零件2拼接成T形板,装配时,先把零件1放在平台上,然后使它的左侧边缘与挡铁1和2紧靠,它的端边与挡铁3紧靠。这样,零件1在平台上就被全定位了。接着再把零件2放上,先使它的侧边与挡铁4和5紧靠,端边与零件1的右侧边缘紧靠。这时,零件2 也被全定位了。这些挡铁就是定位支撑点,他们之间的相互位置是事先按照产品图样和工艺上的要求来布置的,所以拼接好的T形板能满足产品图样要求。 圆管和圆筒环缝对接时采用V形块或两根长辊轴定位,只限制工件的X、Y、X、Y四个自由度,另外两个自由度没有限制,此时已能满足环缝对接的工艺要求。 4什么是过定位与欠定位?过定位的优缺点是什么? 答:两个或两个以上定位支承点重复限制同一个自由度,这种定位方式称为重复定位或过定位。优缺点:缺点是使工件的定位精度收到影响,使定位不确定或使定位件产生变形,优点是可增强刚度和定位稳定性。欠定位:工件实际限制的自由度数少于该工序加工要求所必须限制的自由度数。 5 N-2-1定位原理的主要内容是什么? 答:⑴第一基准面上所需的定位点数为N(N≥3),特别是对于包办应使其第一基准面上存在多余三个定位点去限制这一方向上的零件变形。⑵第二、三基准面所需的定位点为2个和1个,第二基准面的二个定位点布置在较长的边上,使零件更稳定,也可弥补零件表面或定位原件的安装误差。⑶禁止在正反两侧同时设置定位点,易产生挠度和潜在的不稳定或翘曲。 6工件以平面、圆孔、外圆柱面作为定位基准时,常用哪些定位元件? 答:以平面作为定位基准时常用的定位器有挡块、支撑钉、支承板等。圆孔有定位销(圆柱定位销可限制工件的两个或者四个自由度,削边销可以限制一个或两个自由度)、定位插销(插销定位部分可以制成削边销,减少接触面积)和衬套式定位器(使用于薄壁圆筒环缝焊接)。外圆柱面有V形块(安装方便,定位对种性好)、定位套和半圆孔定位器。 7下图工件以部分外形定位,采用何种定位基准?(图1-22) 答:采用工件的部分外形组合定位。采用工件的部分外形组合定位,两空一面定位,即工件以两个中心线相互平行的孔及与之相垂直的平面作为定为基准。 8生产中工件常采用两孔一面定位,试分析以两个圆柱销及平面支承定位和以一圆柱销和一削边销及平面支承定位时,自由度消除情况?属何种定位? 答:以两个圆柱销及平面支承定位:两销都采用短圆柱销,实际上这是一种过定位情况,因为一个支承平面限制三个自由度,每个短圆柱销限制两个自由度,沿两孔连心线方向的自由度被重复限制了。这时假定第一个孔能正确装到第一个销上,但同批工件第二孔就会因孔间距误差和销间距误差的影响而装不到第二销上,有可能出现孔心距为最小而销心距为最大,或者孔心距为最大而销心距为最小的极限情况。以一圆柱销和一削边销及平面支承定位为使工件在极端情况下能装到定位销上,在不减小圆销直径的情况下,可

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