課程設(shè)計敖文濤

1、 課 程 設(shè) 計 課程名稱:焊接工藝與工裝課程設(shè)計 設(shè)計課題:長江750摩托車停車后支架焊接工藝工裝設(shè)計 指導(dǎo)教師: 卜 文 德 專業(yè)：焊接技術(shù)與工程 班級：1181041 姓名： 敖文濤 學(xué)號 ：118104101 二O一 五 年 一 月 四 日長江750摩托車停車后支架焊接工藝與工裝設(shè)計學(xué)生姓名：敖文濤 班級：1181041指導(dǎo)老師：卜文德摘要：在“長江750B摩托車停車后支架”的焊接中，焊接的夾具在施焊的過程中必不可少，良好的焊接夾具可以保證焊接尺寸的準(zhǔn)確性，保證焊接過程的快速穩(wěn)定，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并以提高生產(chǎn)效率。在裝配定位焊時，如果不使用工裝夾具，即使焊接組合件是由兩三個零件

2、組成的，欲保證各零件精確的相對位置，也是不可能的。焊接工藝裝備就是在機(jī)械加工，產(chǎn)品檢驗，裝配和焊接等工藝過程中，使用大量的工藝裝備，簡稱焊接工裝。在現(xiàn)代焊接生產(chǎn)中積極推廣和使用與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的工裝夾具，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人的勞動強(qiáng)度，加速焊接生產(chǎn)實現(xiàn)機(jī)械化、自動化進(jìn)程等方面起著非常重要的作用。采用工裝夾具，不僅可以保證裝配定位焊時各零件正確的相對位置，而且可以防止或減少工件的焊接變形。尤其是批量生產(chǎn)時，可以穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，減少焊接尺寸偏差，保證產(chǎn)品的互換性。關(guān)鍵詞：焊接技術(shù)；工裝設(shè)計；停車后支架目 錄1 前言11.1 焊接工裝夾具的使用11.2 焊接工裝夾具設(shè)計的基本要求12 夾具設(shè)

3、計任務(wù)32.1 長江750B摩托車停車后支架示意圖32.2 焊接產(chǎn)品“后停支架”連接的重點技術(shù)要求分析33 后支架焊接組合裝焊夾具具體裝焊方案44 主要零件設(shè)計的說明44.1 底板44.2 支撐板擋塊54.3 踏板擋塊54.4 限位塊擋塊64.5 支撐管支架65 夾具的裝配75.1 夾具的操作步驟75.2 夾具使用注意事項76 小結(jié)8參考文獻(xiàn)9附錄A 工藝規(guī)程路線單.10附錄B 焊接工藝規(guī)程.111 前言 1.1 焊接工裝夾具的使用在機(jī)械加工、產(chǎn)品檢驗，裝配和焊接等工藝過程中，使用著大量的工藝裝備，簡稱焊接工裝，用以安裝加工的對象，使之占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并以提高生產(chǎn)效率。

4、焊接工裝設(shè)計是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的重要內(nèi)容之一，也是焊接生產(chǎn)工藝設(shè)計的主要任務(wù)之一，對于汽車，摩托車和輪船制造業(yè)等，嚴(yán)格來說，沒有焊接工裝就沒有產(chǎn)品。焊接工裝夾具的主要作用有以下幾個方面： （1）提高焊接產(chǎn)品質(zhì)量。 （2）降低成品，提高效率。 （3）減輕勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。使工件處于最佳的施焊部位，焊接效率得以提升。 （4）準(zhǔn)確、可靠的定位和夾緊，減小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性。 （5）易于實現(xiàn)焊接生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的綜合發(fā)展。1.2 焊接工裝夾具設(shè)計的基本要求 使用目的和效果（1）夾具的主要目的是為了將工件快速、準(zhǔn)確地定位以及適合的支撐、維持， 使在同一夾具上生產(chǎn)的所有工件都固定

5、在特定的范圍內(nèi)，保證產(chǎn)品的精密性和互換性。 （2）使用夾具可以在各種加工、組裝等工作當(dāng)中減少工作時間，進(jìn)行高效率的工作。（3）可以將復(fù)雜的工作單一化，提高經(jīng)濟(jì)效益，將只有熟練工完成的工作，完 全可以由未熟練工來完成。 焊接工裝夾具的種類夾具的種類可大致分為裝配用夾具，加工用夾具，檢查用夾具等。裝配用夾具 作為把單件通過結(jié)合， 連接， 焊接等方法裝配為完制品的夾具， 需滿足以下條件：（1） 工件的取放要容易。（2） 所有的工作盡量在夾具夾緊的狀態(tài)下完成。（3） 工作條件要選擇最方便的位置進(jìn)行。 （4） 零件要固定在正確的位置。 （5） 焊接的情況，要求俯視工作姿勢的作業(yè)性，一般可分為機(jī)械裝配夾具

6、，焊接夾具，用粘合劑的裝配夾具等。 焊接工裝夾具的使用要求（1） 具有足夠的強(qiáng)度，剛度和韌性。（2） 結(jié)構(gòu)簡單、 輕便， 在保證結(jié)構(gòu)盡可能簡單緊湊， 體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。（3） 安裝穩(wěn)定牢固。（4） 結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗。（5）尺寸要標(biāo)準(zhǔn)且具有一定精度。（6）清理方便。 焊接工裝夾具的裝配要求(1) 需要保證基面與夾具體橫向中心線垂直。（2）定位和夾緊，撐桿的擋板、螺旋夾緊器件裝配到夾具體上時，需要保證基面與夾具體橫向中心線平行；定位和夾緊管，插銷機(jī)構(gòu)、快撤式螺旋夾緊器件裝配到夾具體上時，需要保證其中心線與夾具體橫向中心線垂直。（3）定位和夾緊，發(fā)動機(jī)襯管兩件的插銷機(jī)

7、構(gòu)、快撤式螺旋夾緊器件的裝配，裝上螺釘，配做銷釘孔并由銷釘保證插銷機(jī)構(gòu)和快撤式螺旋夾緊器件中心線與擋銷基面的距離和公差。（4）定位和夾緊序，撐桿的擋板、螺旋夾緊器件的裝配，裝上螺釘，配做銷釘孔并由銷釘保證擋板和螺旋夾緊器件右端面與擋銷基面的距離。（5）裝上彈簧、壓板等其他零件，完成整個裝配。 夾具設(shè)計的基本要求 （1） 工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。夾具在生產(chǎn)中投入使用時要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。 （2） 夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產(chǎn)品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的變形。 （3） 焊接操作

8、的靈活性。使用夾具生產(chǎn)應(yīng)保證足夠的裝焊空間，使操作人員有良好的視野和操作環(huán)境，使焊接生產(chǎn)的全過程處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。（4） 便于焊件的拆裝。操作時應(yīng)考慮制品在裝配定位焊或焊接后能順利的從夾具中取出，還要制品在翻轉(zhuǎn)或吊運(yùn)使不受損害。 （5） 良好的工藝性。所設(shè)計的夾具應(yīng)便于制造、安裝和操作，便于檢驗、維修和更換易損零件。設(shè)計時還要考慮車間現(xiàn)有的夾緊動力源、吊裝能力及安裝場地等因素，降低夾具制造成本。2 課程設(shè)計任務(wù)2.1 夾具的組成停車后支架是由支撐板，踏板，橫管，站腳管，支撐管，限位塊組成。如圖所示，停車后支架板總體是管狀結(jié)構(gòu)，因此采用構(gòu)型正壓和側(cè)壓夾管器固定這個管件。工件如圖1所示。圖一 停

9、車支架2.2 需要保證的關(guān)鍵尺寸 首先，要保證的是支撐板板末端和支撐管中心的距離；其次，是站腳管之間的距離，限位塊頂端和支撐管中心的距離，兩個限位塊之間距離，兩個支撐管之間的距離，橫管的長度，踏桿底部和支撐管中心距離，墻板與角板的垂直關(guān)系是墻板的中心線與固定支架片中心的距離，最后是零件六個部分的相對位置。3 各零件的定位和夾緊主焊件“后停支架”用底座板和正壓鉤形夾管器定位。底座板限制了側(cè)停支架向下方向的平動自由度，鉤形夾管器限制了側(cè)停支向上和前后方向的平動自由度，插銷機(jī)構(gòu)體限制了側(cè)停支架左右方向的平動自由度，螺旋夾緊器件限制了前后方向的轉(zhuǎn)動自由度，共限制了6個自由度。彈簧掛耳與撐桿之間螺旋夾緊

10、機(jī)構(gòu)夾緊；撐桿、撥桿用V型塊及鉤形夾管器夾緊固定；側(cè)停支架轉(zhuǎn)軸用插銷機(jī)構(gòu)固定位置。裝焊夾具采用夾具體，在夾具體上裝上定位和夾緊側(cè)停支架轉(zhuǎn)軸、螺旋夾緊器件、V型塊和撐桿后的插銷機(jī)構(gòu)。“側(cè)停支架焊接組合”裝焊夾具結(jié)構(gòu)見裝配圖。由焊接件產(chǎn)品圖中看出，撥桿、側(cè)停支架轉(zhuǎn)軸和彈簧掛耳分別與撐桿進(jìn)行焊接。撐桿為主焊零件同時也是主體件，由墊板和V型塊定位。裝焊方案初擬為先焊接左端部，在焊接右端部的撥桿與撐桿處的焊縫，最后焊接彈簧掛耳與撐桿之間的焊縫。4 主要零件設(shè)計的說明4.1 底板考慮到對U型塊和正壓鉤形夾管器等組件的定位，在底板以及支座上分別設(shè)計了螺孔和定位孔；考慮到定位的精密性，要求定位定位器和夾緊器的

11、定位孔在裝配時需要有兩個?？紤]到定位銷釘需垂直取出焊件才能保證順利與焊件分開，在設(shè)計底板的時候需要充分的考慮到了銷釘長度的各個相關(guān)參數(shù)。由于各種因素的干擾以及考慮到加工的方便以及工人勞動強(qiáng)度，故底板原材料選用20A槽鋼板寬200mm腳高80mm腳厚7.0mm,銑面時以設(shè)計尺寸為依據(jù)，盡量減少加工余量，時效強(qiáng)化處理。4.2 支撐板擋塊 支撐板擋塊限制支撐板底部和支撐管中心線距離為300mm，并且保證與支撐管中心高度相同。支撐板擋塊高55mm，長36mm，寬31mm，槽內(nèi)半徑分別為12mm,117mm.選用材料Q235.支座孔直徑為6mm,注意槽內(nèi)粗糙度。圖2 支撐板擋塊4.3 踏桿擋塊踏板擋塊限

12、制踏桿的右端到站腳管中心線距離為108mm。長寬高分別為6mm,22mm,63mm，底塊高度為10mm，底板孔的直徑為6mm，表面粗糙度3.2mm，底板粗糙度12.5度。圖3 踏桿擋塊 4.4限位塊擋塊 限位塊擋塊限制限位塊頂端到支撐管中心距離為26mm，同時控制限位塊頂端和支承管中心在同一高度。 圖4 限位塊擋塊 4.5 支撐管支架 支撐管支架長90mm，寬40mm,高67mm，表面粗糙度為3.2，底面打孔直徑6mm,共四個。插銷孔直徑8mm,底板厚度為10mm，用于保證支撐管之間距離為90mm,并且保證插銷中心高度為55mm。 圖5 支撐管支架 其余各處采用標(biāo)準(zhǔn)件夾管器5 夾具的裝配5.1

13、 夾具的操作步驟（1） 先把各個夾具都固定在底板上，確保夾緊。 （2） 把停車支架的各個零件放到相應(yīng)的指定位置。 （3）先將長桿螺栓固定兩個支撐管，長桿螺栓與螺栓套固定踏桿和支撐板位置，鉤型夾管器用鉤夾緊橫管、站腳管、長桿螺栓和踏桿，楔形擋塊卡住限位塊，最后夾緊器和長干螺栓夾緊兩個支撐板。 （4）裝配好后檢查各個夾具是不是在一條中心線上，和裝配精度，先點焊固定，再續(xù)焊。5.2 夾具使用注意事項 長江750A摩托車”停車支架各個零件在裝配過程中需要注意以下事項：在裝配過程中，嚴(yán)格按照操作方法中所述裝配順序進(jìn)行，使其裝配在一條中心線上保證裝配精度。在裝配后各個夾具和工件可靠，沒

14、有松動。（6） 插銷裝配到底板上時，需要保證基面與夾具體橫向中心線垂直；裝上銷釘?shù)绕渌慵瓿裳b配任務(wù)。（7） （7） 使用后需要涂防繡油，防止夾具以及工件生銹。6 小結(jié)本次焊接課程設(shè)計歷時4周，理論加上實際的能力還急需提高。剛開始，大家便各自安排了自己的任務(wù)，有的積極查詢相關(guān)資料，并且經(jīng)常聚在一起討論各個方案的可行性；但是在課程設(shè)計中只有一個人知道去想去構(gòu)思是不夠的，否則就會導(dǎo)致差之毫厘謬以千里。 團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們成功的一項非常重要的前提以及保證。這次焊接課程設(shè)計也讓我看到了團(tuán)隊的力量以及每個人的力量，我認(rèn)為只有大家團(tuán)結(jié)一致，一起努力一起討論，求同存異，這樣才能將這次課程設(shè)計做好。而這次設(shè)計也

15、正好鍛煉我們這一點，這也是非常珍貴的。這次課程設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶。大多數(shù)焊接工裝是為某種焊接組合件的裝配焊接工藝而專門設(shè)計的，屬于非標(biāo)準(zhǔn)零件，所以一般要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)條件和實際的需要自行設(shè)計制造。焊接工裝設(shè)計是一項生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的重要內(nèi)容，也是焊接生產(chǎn)工藝設(shè)計中一項主要任務(wù)。對于汽車、摩托車和輪船等加工制造業(yè)，嚴(yán)格來說，沒有焊接工裝就沒有完整的產(chǎn)品。通過在工藝設(shè)計時，提出所需要的工裝類型、結(jié)構(gòu)草圖和簡要都要說明，在此基礎(chǔ)上完成詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計及全部圖樣。工裝設(shè)計的質(zhì)量，對生產(chǎn)效率、加工成本、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)安全等有直接的影響，為此，設(shè)計焊接工裝時必須考慮實用性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、嚴(yán)謹(jǐn)性等。相信在今后的工作生活中，自己也都能扛的這種重任并完美的完成項目。對我而言，知識上的收獲重要，經(jīng)驗上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無止境，三個臭皮匠賽過諸葛亮的道理。不經(jīng)歷風(fēng)雨怎能見彩虹?？鞓窌r光總是彌足珍貴，短暫的經(jīng)歷總是耐人尋味。將課本上的內(nèi)容和現(xiàn)實操作有機(jī)的結(jié)合在一起。收獲更深的應(yīng)該是充分明確了設(shè)計焊接工藝工裝夾具的思路以及加深對設(shè)計的思維原則性，規(guī)范性和靈活性的認(rèn)識。 參考文獻(xiàn)1、陳煥明.焊接工裝設(shè)計基礎(chǔ).北京：航空工業(yè)出版社，2004.2、祖業(yè)發(fā).現(xiàn)代機(jī)械制圖.北京：機(jī)械