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在現(xiàn)代焊接平臺生產(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。在焊接生產(chǎn)過程中，焊接所需要的工時較少，而約占全部加工工時的2/3以上的時間是用于備料、裝配及其他輔助的工作，極大的影響著焊接的生產(chǎn)速度。為此，必須大力推廣使用機(jī)械化和自動化程度較高的裝配焊接工藝裝備。

  一、焊接工裝夾具的設(shè)計：

  1、焊接工裝夾具的主要作用有以下幾個方面：

  (1)準(zhǔn)確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小焊接制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性。

  (2)有效的防止和減輕了焊件的焊接變形。

  (3)使工件處于最佳的施焊部位，焊縫的成型性良好，工藝缺陷明顯降低，焊接速度得以提高。

  (4)以機(jī)械裝置代替了手工裝配零件部位時的定位、夾緊及工件翻轉(zhuǎn)等繁重的工作，改善了工人的勞動條件。

  (5)可以擴(kuò)大先進(jìn)的工藝方法的使用范圍，促進(jìn)焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的綜合發(fā)展。

  2、夾具設(shè)計的基本要求

  (1)、焊接工裝夾具應(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)、焊接工裝夾具夾緊的可靠性

  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。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的拘束應(yīng)力。

  (3)、焊接工裝夾具焊接操作的靈活性

  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)、焊接工裝夾具便于焊件的裝卸。

  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)或吊運使不受損害。

  (5)、焊接工裝夾具良好的工藝性

  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。

  二、“撐桿焊接組合”裝焊夾具設(shè)計方案的確定

  1、基準(zhǔn)面的選擇(夾具體結(jié)構(gòu)方式的確定)

  三維柔性焊接平臺夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計夾具體時應(yīng)滿足以下基本要求。

  ①、具有足夠的強(qiáng)度和剛度。

  ②、結(jié)構(gòu)簡單、輕便，在保證強(qiáng)度和剛度前提下結(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)定牢靠。

  ④、結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗

  ⑤、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。

  ⑥、清理方便。

  2、定位方式及元器件選擇

  (1)、定位器的作用是要使工件在夾具中具有準(zhǔn)確和確定不便的位置，在保證加工要求的情況下，限制足夠的自由度。

  工件的定位原理

  自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉(zhuǎn)動自由度。要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位;工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生產(chǎn)中，為了調(diào)整和控制不可避免產(chǎn)生的焊接應(yīng)力和變形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。在焊接夾具設(shè)計中，按加工要求應(yīng)限制的自由度而沒有被限制的欠定位是不允許的;

  而選用兩個或更多的支撐點限制一個自由度的方法稱為過定位，過定位容易位置變動，夾緊時造成工件或定位元件的變形，影響工件的定位精度，過定位也屬于不合理設(shè)計。

  ①、以工件的平面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時，常采用擋鐵、支撐釘進(jìn)行定位

  ②、工件以圓孔內(nèi)表面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時常采用銷定位器

  ③、工件以圓柱外表面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時常采用V形鐵定位器

  ④、利用以定位工件的輪廓對被定位工件進(jìn)行定位可采用樣板定位器

  3、夾緊方式及元器件選擇

  夾緊機(jī)構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。對夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下：

  ①、夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。

  ②、夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量

  ③、夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。

  ④、結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。

  三、主要零件設(shè)計的說明

  1、工裝夾具夾具體

  綜合考慮了結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體;考慮到定位的精確度，要求定位定位器和夾緊器的銷孔在裝配時配作;考慮到焊件小，夾具體的強(qiáng)度要求以及夾具體的結(jié)構(gòu)要求，沒有在夾具體上設(shè)計加強(qiáng)筋。

  2、工裝夾具壓板

  考慮到定位錐頭銷釘需垂直取出焊件才能保證順利脫離焊件，在壓板下邊設(shè)置了彈簧;考慮到對螺母M6和喇叭支座的組件的定位，在壓板上開了凹槽起到定位作用;考慮到快速并順利取出焊件，將壓板設(shè)計成可退式壓板。

  3、插銷機(jī)構(gòu)主體

  插銷機(jī)構(gòu)主體作為插銷的支座，考慮到發(fā)動機(jī)襯管兩件之間距離小，將兩個插銷的插銷機(jī)構(gòu)主體做成一體;并且為了保證發(fā)動機(jī)襯管兩件中心線的距離和平行度將在設(shè)計一體的插銷機(jī)構(gòu)主體的插銷孔時要求兩孔中心線的距離和平行度。

  4、快撤式螺旋夾緊器件

  同插銷機(jī)構(gòu)主體一樣，快撤式螺旋夾緊器件主體也做成一體并且要 求兩孔中心線的距離。快撤式螺旋夾緊器件工作過程：螺母套筒不直接固定在主體上，而是以它外圓上的L形槽沿著主體上的定位銷來回移動;工件裝入后推動手柄使螺母套筒連同螺栓快速接近工件;轉(zhuǎn)動手柄使定位銷進(jìn)入螺母套筒的圓周槽內(nèi)，螺母不能軸向移動，再旋轉(zhuǎn)螺栓便可夾緊工件;卸下焊件時，只要稍松螺栓，再用手柄轉(zhuǎn)動螺母套筒使銷釘進(jìn)入螺母套筒外圓的直槽位置，便可快速撤回螺栓，取出焊件。

  四、鑄鐵平臺工裝夾具的裝配要求

  (1)、擋銷裝配到夾具體上時，需要保證基面與夾具體橫向中心線垂直

  (2)、定位和夾緊序1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;定位和夾緊序4發(fā)動機(jī)襯管兩件的插銷機(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)、定位和夾緊序4發(fā)動機(jī)襯管兩件的插銷機(jī)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右邊中心線與擋銷基面的距離和公差

  (4)、定位和夾緊序3螺母M6和序2喇叭支座的組件的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)裝配時，裝上螺柱底座螺釘，配做銷釘孔并由銷釘保證螺旋夾緊機(jī)構(gòu)定位錐頭銷釘中心線與擋銷基面的距離和公差。

  (5)、定位和夾緊序1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

  (6)、裝上彈簧、壓板等其他零件，完成整個裝配。

  五、夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護(hù)

  (1)使用前對限位尺寸檢查是否還保持正確位置;

  (2)如果擋銷磨損超差，可以進(jìn)行打磨修復(fù);如果擋板、插銷、定位錐頭銷磨損超差，可以重新組裝，錯開磨損部位后繼續(xù)使用。

  (3)使用后需要涂防繡油。