焊接夾具的設(shè)計的要求

1、焊接夾具的設(shè)計的要求焊接工裝是摩托車車架制作過程中的關(guān)鍵設(shè)備，其設(shè)計質(zhì)量不僅直接影響車架的精 度，而且也決定生產(chǎn)效率和工人的作業(yè)條件。1焊接工藝方案的確定1.1準(zhǔn)備工作主要研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù)和進(jìn)行必要的調(diào)查研究。一般應(yīng)具備下列原始資 料。a）車架的生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量）、生產(chǎn)性質(zhì)與類型。 b ）車架圖紙、技術(shù)要求及其他相關(guān)件的裝配關(guān)系。c）車間的生產(chǎn)條件，如作業(yè)面積、動力供應(yīng)及技術(shù)水平等。d）相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和本企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。1.2工藝方案的設(shè)計 在調(diào)查研究和對資料綜合分析的基礎(chǔ)上擬定車架的工藝方案（包括焊接工藝規(guī)程、 工程計劃表和結(jié)構(gòu)草圖等）。需對下列內(nèi)容進(jìn)行構(gòu)思和選擇。a）根據(jù)生產(chǎn)

2、綱領(lǐng)等確定車架的生產(chǎn)節(jié)拍。b ）根據(jù)車架零部件的裝配順序、焊接方法、焊縫的位置及質(zhì)量要求、生產(chǎn)節(jié)拍和各工序工時的均衡來規(guī)定生產(chǎn)組織形式和工藝路線的安排，包括劃分車架零部件組焊 的工序和所需焊接工裝的數(shù)量及其在車間的布局。c）實現(xiàn)某種功能擬采用的原理和相應(yīng)的機(jī)構(gòu)。如定位與夾緊的方式和機(jī)構(gòu)、焊件的翻轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)等。d ）各工序所需工裝的基本構(gòu)成、車架零部件的定位、夾緊位置和總體布局，主要零部件的基本結(jié)構(gòu)。2焊接工裝的設(shè)計2.1焊接工裝的設(shè)計原則首先是焊接工裝滿足工藝技術(shù)要求，并應(yīng)便于操作、安全、可靠及滿足外觀和經(jīng)濟(jì) 上的要求。2.2焊接工裝的設(shè)計要求a） 焊接工裝應(yīng)具有動作迅速、操作方便，操作位置應(yīng)處

3、在工人最容易接近、最易操作的部位。特別是手動夾具，其操作力不能過大，操作高度應(yīng)設(shè)在工人最易用力的部位，當(dāng)夾具處于加緊狀態(tài)時應(yīng)能自鎖，一般操作高度應(yīng)控制在800900mm。b） 焊接工裝應(yīng)有足夠的裝配、焊接空間，不能影響焊接操作和焊接觀察，不妨礙焊件裝卸。所有定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件應(yīng)可調(diào)，即能伸縮和轉(zhuǎn)位。同時必須保證焊接機(jī)頭的焊接可達(dá)性。c）夾緊可靠，剛性適當(dāng)。加緊時不能破壞焊接件的定位位置和幾何形狀（如變形、 凹陷、劃傷等），且要保證夾緊后不能使焊件松動滑移，可以采取壓頭行程限位、 加大壓頭接觸面積或在壓頭上安裝銅、鋁、硬塑料襯墊等措施。d）為使需要翻轉(zhuǎn)的工操作安全和方便，應(yīng)設(shè)置在任何角

4、度都能自鎖的保護(hù)裝置。e）在生產(chǎn)時，CO2氣體保護(hù)焊會產(chǎn)生煙塵和熔融金屬的飛濺物，這會損壞工裝上 外露的光滑定位面、滑動面和焊件的螺紋，故需要有遮掩等措施。f）夾具的施力點應(yīng)位于或近于焊件的支撐處，要防止支撐反力與夾緊力或重力形成 力偶。g） 注意各種焊接方法在導(dǎo)熱、導(dǎo)電、隔磁和絕緣等方面對夾具提出的特殊要求。例如電阻焊時，需要考慮夾具的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和絕緣性能。h） 夾具上的定位器和夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)形式不宜過多，以利于制造和維護(hù)。可采用氣動等驅(qū)動方式，以提高生產(chǎn)效率和減小工人的勞動強(qiáng)度。i）優(yōu)先選用通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的夾緊機(jī)構(gòu)以及標(biāo)準(zhǔn)零部件來制作焊接工裝夾具。j） 焊接工裝作為焊接電源二次回路的組成部

5、分，為避免因弧而發(fā)生工作表面的燒損， 要使二次回路的一段從焊件最近一端引出，避免焊接電流從工裝周身通過。k）工裝易損部位通常設(shè)計成可更換結(jié)構(gòu)（如襯套等），且需熱處理，表面硬度達(dá)到4348HRC，檢具不低于 50HRC。l）氣動元器件的壓力應(yīng)可調(diào)，有轉(zhuǎn)向閥、減壓、過濾和潤滑等功能；氣動管路應(yīng)布 局合理，盡量不要布置在工作面上，且要采用耐高溫的管子（防止焊接時燒傷）； 轉(zhuǎn)向閥應(yīng)布置在操作方便的地方。m ）焊接反變形理論的應(yīng)用。焊件的一些部位焊縫比較長或密集，易造成焊件取下 后發(fā)生變形，可以把焊件在工裝上強(qiáng)制反向變形后焊接，。此方法在新大洲公司的 多個車型上應(yīng)用，效果良好。n） 為便于焊接工裝調(diào)試，

6、需采用外銷定位。 在車架量產(chǎn)后再增加內(nèi)銷定位。管件定位要盡量采用 U形定位，并把兩限位面設(shè)計成可拆卸的。o） 安全可靠原則。 工裝在使用期內(nèi)要安全可靠，凡受力構(gòu)件都應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和 剛度，足以承受重力和因限制焊接變形而引起的各個方向的拘束力等。p ）工裝應(yīng)易于制造，投資少，制造成本低，回收期短。在使用時能源消耗和管理費(fèi) 用少等。2.3焊接工裝設(shè)計方案的確定根據(jù)已確定的工藝方案和上述設(shè)計要求來確定焊接工裝設(shè)計方案。具體應(yīng)從以下幾 個方面考慮。a） 焊件的整體尺寸和制造精度以及組成焊件的各個配件的形狀、尺寸和精度。其中 形狀和尺寸是確定夾具設(shè)計方案、夾緊機(jī)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)形式的主要依據(jù)，并直接影響其

7、幾何尺寸的大?。恢圃炀仁沁x擇定位其結(jié)構(gòu)形式和定位器配置方案以及確定 定位器本身制造精度和安裝精度的主要依據(jù)。b） 焊裝工藝對夾具的要求。例如與裝配工藝有關(guān)的定位基面、裝配順序和夾緊方向等對夾具結(jié)構(gòu)提出的要求。c）焊裝作業(yè)應(yīng)在同一夾具上全部完成，否則需設(shè)計補(bǔ)焊工裝和工位。2.4焊接工裝的設(shè)計焊接工裝一般由定位器、夾緊機(jī)構(gòu)和夾具體3部分組成。焊件在夾具中要有確定的位置，必須遵循物體定位的“六點定則”，并將焊件幾何形狀和尺寸比較規(guī)則和穩(wěn) 定的邊、面、孔用定位器定位。a）定位器 定位器是保證焊件在夾舉中獲得正確裝配位置的零件或部件，又稱定位 元件或定位機(jī)構(gòu)。定位器的結(jié)構(gòu)主要有擋鐵、支撐釘、定位銷、U

8、形鐵（或V形鐵）和定位樣板五類。其中擋鐵和支撐釘用于平面的定位；定位銷用于焊件裝配孔的定 位；U形鐵（或V形鐵）用于圓柱體和圓錐體焊件的定位，定位樣板用于焊件予已 定位焊件之間的給定定位。對定位器的技術(shù)要求有耐磨度、剛性、制造精度和安裝 精度，其易磨損部位可做成可拆卸或可調(diào)的。另外，定位器大多是固定的，也有一 些為了便于焊件裝卸，做成伸縮式和轉(zhuǎn)動式的，并采用手動、氣動或液壓等方式驅(qū)動。b ）夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊機(jī)構(gòu)對焊件起夾緊作用，是夾具組成中的關(guān)鍵部分。在摩托車行 業(yè)常中的有手動杠桿鉸鏈夾緊器（夾鉗）、手動螺旋杠桿夾緊器（螺紋）、手動凸 輪（偏心）杠桿夾緊器、氣動杠桿夾緊器、永磁夾緊器（磁鐵）等。

9、焊檢所需夾緊 力可以通過模擬件或?qū)嶒灱M(jìn)行試驗確定，常根據(jù)經(jīng)驗估算夾緊力來選擇適當(dāng)?shù)膴A 緊器。在設(shè)計時，夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力應(yīng)能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。c）夾具體 夾具體是在家具上安裝定位器和夾緊機(jī)構(gòu)以及承受焊件重力的部分，起 支撐和連接作用。其形狀和尺寸取決于工件的外廓尺寸、各定位器及夾緊機(jī)構(gòu)等的布置情況和加工性質(zhì)。其技術(shù)要求有：1）有足夠強(qiáng)度和剛度；2）便于裝配和焊接作業(yè)的實施；3）能將裝焊好的焊件方便卸下；4 ）滿足必要的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、通水、通氣和通風(fēng)條件；5 ）容易清除焊渣和油污等贓物；6）有利于定位和夾緊機(jī)構(gòu)位置的調(diào)節(jié)與補(bǔ)償；7）必要時還有反變形的能力。d） 夾具公差配合與技術(shù)條件的制定夾具公差應(yīng)以產(chǎn)品圖紙尺寸公差及技術(shù)要求、 焊接工藝文件和車架工藝方案等為依據(jù)。夾具圖上需要標(biāo)注公差的尺寸為影響定位 精度的尺寸、有配合要求的尺寸和有定位要求的面等。夾具零部件有配合要求的面 等。夾具零部件有配合要求的面、外定位銷孔和有裝配要求的尺寸公差一般為土0.02mm或土 0.05mm ；其他軸與孔的配