焊接工装夹具（精选10篇）
焊接工装夹具 篇1
焊接作为先进制造技术的重要组成部分,被广泛应用于机械制造、航天航空、核能、船舶、电力等领域,其中,焊接工装夹具对控制焊接变形、提高生产效率等有很重要的影响,然而,由于大多数焊接工装夹具属于非标准装备,需要自行设计制造,因此,培养焊接专业学生焊接工装夹具的工程设计能力和创新能力具有重要意义［1］。基于此,在课程教改过程中,焊接工装夹具从 《焊接结构》课程中独立出来成为一门专业选修课,具有课程难度大、知识点较抽象、实践性和应用性很强的特点,因此,通过探索有效的教学方法,使学生掌握焊接工装夹具设计基本理论和方法,能够具备分析问题和解决问题的工作能力。
1课程特点及教学模式
《焊接工装夹具》是一门既重理论知识又重实践的工程应用性课程,更是课程设计中一个综合性较强的工程训练环节。 本课程主要介绍了焊接工装特点、工件的定位原理及定位器设计、夹紧装置设计、焊接工装中常用动力装置、焊接工装设计方法、焊接工艺装备实例等方面的内容。课程内容的理论难度差异很大,部分内容一讲学生就能很容易明白,但是,有些内容非常抽象,学生很难掌握,如果原理性内容在讲授过程中陈述较多,推理性较少,加之缺少实践学时,那么,学生的记忆量就非常大。目前的授课过程中,采用借助多媒体以图片形式讲授,但因学时有限,课程内容抽象枯燥,缺少主动思考,国内焊接专业的教材、辅助教材、相关读物及课件都非常少,可查阅的资源有限,这在很大程度上影响了学生学习兴趣,因此,探索有效地教学方法提高教学质量势在必行。
2借助多种教学方法以提高教学质量
教学方法包括教师教的方法和学生学的方法两大方面,目前有讲授教学法、案例教学法、情景教学法、讨论教学法、体验教学法等。教授方法是根据教学任务和学习方法进行讲授, 否则因为缺少针对性和可行性而不能有效地达到预期的教学目的,但是,由于教师在教与学过程中处于主导地位,必须着眼于工程应用实际,立足于书本而不是课本,扎根于教改前沿, 更重要的是让学生学以致用,并与时俱进,提高教学质量,特别是高校专业课的教学。高校专业课教学是传授专业知识、培养专业技能、提高人才质量的重要手段,所以,寻找焊接工装夹具有效的教学方法,对提高学生分析问题和解决实际问题的工作能力很重要。
2. 1讲授法
讲授法是教师通过简明、生动的口头语言向学生系统地传授知识,发展学生智力的方法,表现为讲述、讲解、讲读、讲演四种形式,讲授法能够一定的时间内,教师按照一定教学体系和步骤向学生传授知识,具有效率高、可控性好等优点。对于焊接工装夹具而言, “定位原理及合理应用”知识点采用讲授法讲解,学生比较容易接受,但是,对于 “定位器和夹紧装置设计”的基本原理,涵盖内容较多、原理性和实用性较强, 采用单向性信息传输方式的讲授法,会导致学生思维移动,更重要的是学生容易忘记所讲的内容,而且听的时间愈长,记住的东西愈少,因此,非常有必要采用文字、图、模型等形式对照讲解,使抽象的事物简单化,更形象直观地理解所讲授内容。然而,对于 “焊接夹具定位和夹紧过程的实现” 很难理解,通过收集的工程图片和影像进行讲解,使枯燥的教学内容变得生动活泼起来,达到事半功倍的效果。
2. 2案例教学法
案例教学法以培养和发展学生主动参与课堂讨论为目的, 通过具体实例进行课堂教学,能够调动学生学习兴趣和主动性,非常有利于培养学生的创新能力和理论联系实际的能力。 图1为某军工企业的产品—踏板支架为案例进行讲解时,对几个相关知识点连成一条主线的方法,就能很容易地让学生理解并掌握深层次的原理,踏板支架共有12条焊缝,设计焊接夹具保证焊接变形控制在要求内,根据企业夹具实例,首先明确设计任务: 分解踏板支架的样图、焊接组件图及技术要求,分析焊接工艺,确定焊缝焊接顺序,查阅夹具部件标准; 再拟定工装方案,确定机械化、自动化程度以及专用还是通用夹具, 根据N - 2 - 1定位原理,结合示意图、样件定位演示让学生掌握基准的选择以及在第一、第二、第三基准面上的定位自由度数目,再根据板件特点设计定位元件,使踏板前后板、左右板以及支板定位元件类型和具体结构必须保证工件的定位基准形状和精度,对于夹紧装置,要求夹紧力有利于减小工件变形, 特别注意夹具的设计减小侧板的两个孔变形的影响; 最后进行必要的计算,如几何关系、定位误差、夹紧力、受力强度与刚度等。通过一个案例,让学生把知识点都连贯起来,学以致用,更使学生的工程应用能力得到锻炼。
2. 3情景教学法
情景教学模式是以情景为载体引导学生自主探究性学习, 提高学生分析和解决实际问题的能力。从传统教辅工具的 “静态学习”到 “动态学习”的飞跃,以形象逼真的情景,给学生以真实感,让学生消除学习疲劳,激发学习兴趣,提高学习效率。比如手动铰链- 杠杆夹紧机构的自锁原理: 利用肘杆铰链的反向力变向( 对夹紧力有力) 而实现自锁,如图2所示的曲柄摇杆机构,以摇杆为主动件,曲柄为从动件,当摇杆摆到极限位置C1D和C2D时,连杆与曲柄共线,若不计各杆质量,连杆加给曲柄的力将通过铰链中心A,由于对A点不产生力矩,不能使曲柄转动,这种位置称为死点位置,也就是自锁位置,依此实现工件夹紧。如果采用情景教学方法,将图3的快速夹紧机构带进课堂,将红色把手压下,当2、3、4三个点共线时, 无论在夹紧杠杆上的反作用力F多大,都不能使连接板转动, 真实再现自锁过程,学生动手感受自锁过程对理解其原理有很大的帮助。
2. 4讨论教学法
讨论教学法是在教师精心准备和指导下,为实现一定的教学目标,通过预先设计与组织,启发学生就特定问题发表自己见解的教学方法。这种教学方法在所有课程的教学过程都能用到,但是并不是课程所有的内容都适合讨论法教学。在焊接工装夹具授课过程中,针对某汽车公司尾灯的焊接夹具设计,采用讨论教学法,同学们以自由组合的形式分为小组,并自选命题,让小组所有同学都参与到明确的任务中,每个学生看问题的角度不同,焊接夹具设计方法就不同,学生根据自己设计思路揭示焊接夹具设计的基本原理,并以这些设计观点和看法通过讨论的方式,在小组中相互沟通、相互合作、共同负责,从而完成共同的目标。值得注意一点是,学生任意组合3 ~ 6人小组,但是,一定要保证小组的学生个性多样化,这样才能充分调动学生的积极性,那样,表达不同意见的机会也就多些。 在学生陈述命题任务完成的过程和设计方法时,由其他组的同学评价和辩论,以加深对焊接工装夹具定位、夹紧原理和设计的理解、掌握和应用。因此,采用讨论法能够充分调动学习主动性、积极性、培养和提高学生的独立分析和解决问题的能力,更重要的是培养和提高学生口头表达能力,因为讨论过程就是学生把自己的设计观点通过口头语言的形式准确、清楚、 全面地表达出来,为了不影响团队的情况下,只有主动思考、 设计,才能阐明自己观点、驳斥对方观点,这也使得口头表达能力得到锻炼和提高,同时,借助考核方式的多变性、灵活性以提高学生学习兴趣,比如,课程成绩的5% ,是讨论的成绩。
2. 5体验教学法
体验式教学法是指在教学过程中,教师通过提供信息、资料和工具等多种途径,让学生在不断的 “体验”中 “获得知识、发展能力”。根据该教学方法特点,非常适用于焊接工装夹具的课程讲授,因为,此法不同于案例法的讲授,需要有焊接产品让学生动手操作,例如某款汽车摆臂的焊接夹具设计, 根据摆臂产品特征和企业需求,学生通过动脑、动口、动手设计不同功能的焊接夹具,模拟真实焊接夹具装配和使用等活动过程,通过获取夹具设计的感性知识理解抽象的原理概念,经过对夹具设计的感受、评价等,建构自己对夹具知识的理解, 逐步发展体验学习的能力,这充分调动学生的积极性和思考探索状态,该种教学方法在实践中获得了同学们的认可和赞同。
3结语
随着高校招生的扩招,学生就业面临着更加严峻的形势,对焊接专业学生来讲,提高专业知识和技能以满足企业对学生高能力的要求,而焊接工装夹具设计是一门工程训练能力非常强的课程,因此,课程以讲授为主要方法,根据知识点特点, 选择案例教学法、情景教学法、讨论教学法及体验教学法相结合的方式,让学生更好地了解、掌握焊接工装夹具主要原理, 并融会贯通,提高独立分析和解决问题的能力,毕业后能够快速进入工程实际应用状态。
焊接工装夹具 篇2
Auto Welding Jigs Design of Orientation standardization
Abstract: Discuss on auto welding jigs design of orientation from “N-2-1”principle of orientation、benchmark unite、structure of orientation. Especially for describing structure of orientation standardization, establish nonstandard of design into standardization, in order to shorten period of auto welding jigs design, reduce design cost.
Key words: Auto welding jigs, Benchmark，Orientation of design, Structure of standardization
1 前言
国内汽车行业近几年的快速增长，带动了国内汽车焊接夹具制造业的快速成长。基本每个新车型投产，均需要投入相应的焊接夹具。按目前市场情况看，从新车型开发到推进市场，要求周期短，进而对焊接夹具设计、制造、调试提出更高的要求。
汽车焊接夹具的功能是为了实现车身零件的正确装配，保证零件正确搭配和完成焊接。工程上通常从装配精度、缩短制造周期和可调整性等方面来评价汽车焊接夹具设计的优劣。定位是焊接夹具最基本的元素，也是设计过程主要考虑元素，定位设计规范化在很大程度上提高焊接夹具的性能，缩短周期，提高效益。
2 “N－2－1”定位原理
一般的物体定位按照六点定位原则，即可确定正确位置。对于车身柔性零件的定位，如果仅靠六点定位规则定位，将无法保证零件的正确位置和形状，因此，在汽车焊接夹具的设计中，经常有过定位的方式定位，即N大于3。“N－2－1”定位原理更加适合汽车焊接夹具设计，防止薄板变形，在汽车焊接夹具上已广泛应用。根据汽车零件的形状和考虑焊接夹具制造成本、焊接可操作性等考虑，夹具定位元件的数量N一般选取4－6。
3 定位基准统一
基准统一是机械加工工艺设计的基本思想之一，焊接夹具设计定位基准统一要求保证两点，第一、保证焊接夹具设计基准与车身设计基准、冲压基准、检测基准的统一；第二、保证焊接夹具设计基准在分总成、总成、车身焊接总成的各总成之间保持前后统一。基准统一保证了车身焊接精度，便于查找质量问题原因，提高管理水平。
4 定位结构规范化
汽车焊接夹具基本结构，见图1，包括：固定平台式底座；定位部件；紧固件连接；气动－杠杆复合夹紧；操作高度可调。
图1
4.1 固定平台式底座
固定平台式底座有2种，一种是Q235平板式，见上图1的固定平台。选用平板式的原则：夹具固定平台面积在1200×500以下的，一般选用平板式。另一种是焊接件式，见图2。选用该结构的原则：夹具固定平台面积在1200×500以上的，一般选用焊接件式。焊接件由基板、槽钢、垫板焊接而成，结构规范化。
图2
4.2定位部件：
定位部件是焊接夹具最基本单元，定位部件规范化设计是焊接夹具定位设计规范化重要方面。定位部件的结构一般由角支座
摘要：从“N－2－1”定位原理、基准统一、定位结构等各方面论述汽车焊接夹具定位设计贵规范化。重点描述定位结构规范化，制定非标设计设计规范，缩短汽车焊接夹具设计周期，降低设计成本。
Auto Welding Jigs Design of Orientation standardization
Abstract: Discuss on auto welding jigs design of orientation from “N-2-1”principle of orientation、benchmark unite、structure of orientation. Especially for describing structure of orientation standardization, establish nonstandard of design into standardization, in order to shorten period of auto welding jigs design, reduce design cost.
Key words: Auto welding jigs, Benchmark，Orientation of design, Structure of standardization
1 前言
国内汽车行业近几年的快速增长，带动了国内汽车焊接夹具制造业的快速成长。基本每个新车型投产，均需要投入相应的焊接夹具。按目前市场情况看，从新车型开发到推进市场，要求周期短，进而对焊接夹具设计、制造、调试提出更高的要求。
汽车焊接夹具的功能是为了实现车身零件的正确装配，保证零件正确搭配和完成焊接，
工程上通常从装配精度、缩短制造周期和可调整性等方面来评价汽车焊接夹具设计的优劣。定位是焊接夹具最基本的元素，也是设计过程主要考虑元素，定位设计规范化在很大程度上提高焊接夹具的性能，缩短周期，提高效益。
2 “N－2－1”定位原理
一般的物体定位按照六点定位原则，即可确定正确位置。对于车身柔性零件的定位，如果仅靠六点定位规则定位，将无法保证零件的正确位置和形状，因此，在汽车焊接夹具的设计中，经常有过定位的方式定位，即N大于3。“N－2－1”定位原理更加适合汽车焊接夹具设计，防止薄板变形，在汽车焊接夹具上已广泛应用。根据汽车零件的形状和考虑焊接夹具制造成本、焊接可操作性等考虑，夹具定位元件的数量N一般选取4－6。
3 定位基准统一
基准统一是机械加工工艺设计的基本思想之一，焊接夹具设计定位基准统一要求保证两点，第一、保证焊接夹具设计基准与车身设计基准、冲压基准、检测基准的统一；第二、保证焊接夹具设计基准在分总成、总成、车身焊接总成的各总成之间保持前后统一。基准统一保证了车身焊接精度，便于查找质量问题原因，提高管理水平。
4 定位结构规范化
汽车焊接夹具基本结构，见图1，包括：固定平台式底座；定位部件；紧固件连接；气动－杠杆复合夹紧；操作高度可调。
图1
4.1 固定平台式底座
固定平台式底座有2种，一种是Q235平板式，见上图1的固定平台。选用平板式的原则：夹具固定平台面积在1200×500以下的，一般选用平板式。另一种是焊接件式，见图2。选用该结构的原则：夹具固定平台面积在1200×500以上的，一般选用焊接件式。焊接件由基板、槽钢、垫板焊接而成，结构规范化。
图2
4.2定位部件：
定位部件是焊接夹具最基本单元，定位部件规范化设计是焊接夹具定位设计规范化重要方面。定位部件的结构一般由角支座
、连接板、定位块、压块、压板、调整垫片、销、销支架、限位、气缸等零部件组成（见图3）。每个零部件可规范化，在设计时形成规范化设计。图3
角支座：也称定位部件底座，焊接件，见图4。材料Q235钢，厚16mm，结构和装配尺寸可规范化，高度尺寸根据设计要求具体确定，按50mm递增减等级选用。
图4
连接板：连接作用，见图5，材料Q235钢，厚16mm。连接板功能是与角支座连接，安装气缸、定位块、压板、限位等，根据装配功能尺寸要求，图示气缸安装尺寸、角支座安装尺寸、定位块安装尺寸已规范化，其它尺寸根据设计要求具体确定。
图5
定位块：定位零件作用，见图6，材料45号钢，厚16mm，热处理HRC38－43。根据装配功能尺寸要求，图示安装尺寸已规范化，型面定位尺寸根据设计要求具体选定确定。
图6
压块：夹紧零件作用，见图7，材料45号钢，厚16mm，热处理HRC38－43。根据装配功能尺寸要求，图示装配尺寸已规范化，型面定位尺寸根据设计要求具体选定确定。
图7
压板：气缸驱动压紧零件的连接机构，焊接件，见图8，材料Q235钢。根据装配功能尺寸要求，图示气缸、连接板的装配尺寸已规范化，其它尺寸根据设计要求确定。按经验设计法，两孔距离L等于气缸工作行程的一半，气缸张开角度位置最佳。
图8
调整垫片：通过增减垫片达到夹具微调目的，组合件，厚度有1mm、0.5mm，见图9，材料Q235钢。根据装配功能尺寸要求，图示尺寸已规范化，其它尺寸根据设计要求具体确定。
图9
销：零件主定位作用，一般有圆销和菱形销，圆销起主定位，菱形销起副定位作用。见图10，材料45号钢，热处理HRC38－43，销径d为孔径D－0.05mm，有效长度优先采用L大于等于20，并且其工作表面应高于工件6－8mm。根据装配功能尺寸要求，图示尺寸已规范化，其它尺寸根据设计要求具体确定。
图10
销支架：连接销作用，见图11，材料45号钢，热处理HRC38－43，与销配合安装。根据装配功能尺寸要求，图示与连接板装配、销配合尺寸已规范化，其它尺寸根据设计要求具体确定。
图11
限位：限位作用，见图12，组合件，由凸凹件配合，材料45号钢，热处理HRC38－43。与连接板、压板连接方式使用沉头内六角螺栓，图示装配尺寸已规范化，其它尺寸根据设计要求具体确定。
图12
气缸：外购件，在气动行业已形成标准化产品，根据行程和夹紧力设计需要选择。国内外厂家有德国的FESTO、日本的SMC、中国的江都永坚，可根据客户需要选择。
5 结束语
根据“N－2－1”定位原理和基准统一原则，建立汽车焊接夹具定位部件规范化设计库，科学进行汽车焊接夹具设计，可缩短设计周期，降低生产成本，为企业创造利润。
参考文献
林忠钦，汽车车身制造质量控制技术，北京，机械工业出版社，.1
关于汽车焊接夹具设计的初步探讨 篇3
在对汽车车身进行装配工作时，通常都将夹具叫做装配夹具。我们都知道，装配夹具的组成包括样板设备、装配件设备、型架设备以及与之相关的装配台设备等，这些与基础设备位置装配定位方式相关的夹具工作都主要依靠获取零件来完成，在进行焊接工作时为了满足产品装配的要求以及汽车的使用要求，在开始焊接前的定位焊操作中都需用到上述设备。
一、汽车焊接线车身主检具特点与要素分析
汽车的闭合件、车身翼子板和汽车的内部外部装饰组合而成的形式叫做汽车车身自检，借助这种组装方式能够比较准确的确定各个零件的安装位置、零件安装间隙、两个零件之间的形面高差。并且在整个基础上能够对已运行的相应零件及零件功能进行科学的检测。借助汽车车身主检设备完成车体规格和使用效果检查时，各种零件的基础工作情况都比较稳定，但是也不能忽略有关校正问题，要及时发现并对实物或模型进行调整。
通过上述方式能有效的减少汽车车身产品开发所需的生产周期，同时还能提高零件质量，降低零件生产的误差。零件供应商在供给零件时一般都要对供货质量进行检查，然后才能对装配工艺有一个深入的了解并加以研究。开始生产前必须进行严格的检查，以便于及时发现、解决问题，减少不必要的损失。我们还应该知道，现今的供应商较多，在零件制作上已不会出现太大的问题。可是在实际工作中，还要受到我国汽车开发现状的制约，不过主检具已开始在我国得到推广并有着良好的发展态势。
二、装焊夹具的具体作用要点分析与概述
在对车身进行焊接时，各个车身零件的夹紧及定位工作都需要借助相应的装焊夹具才能完成，因为只有使用这些设备，才能使车身组件分总成及车身组件总成都能超过规定的标定位置，还能保证两者一直维持原有的几何形态。装焊夹具的质量决定着焊接施工能否顺利进行，在选择焊枪时，如果使用了反作用焊枪则能对有关机构系统起到预订支撑装置的作用，然后再进行焊接连接位置的压紧工作，这样才能保证后面的焊接能顺利完成。焊接夹具的质量越高，则装配耗时越短，工作效率越高，所以，在焊接工作中，一定要保证焊接夹具的高质量。
三、装焊夹具在整体系统结构中主要特点分析
定位零件的形态、种类都较多，对精度也有较高得到要求，所以设计起来有较大的难度。汽车车身零件的冲压件几乎都是曲面，这种曲面冲压件的形态较繁复但其刚性比较小，深度加工时容易发生变形。所以在开展夹具定位工作时，一定要先确定好操作定位面，一般定位面都选取在车身的断面。为使汽车车身的装配精度能够符合有关标准，我们就要选择零件表面和车身定位表面一致的零件。所以，最好使用装焊夹具远近定位表面仿形定位方式来完成焊接操作，这样能够借助数控加工设备对零件的最终形态和规格进行较准确的确定。夹紧设备处于敞开状态能使后面的续焊夹具制件操作更便捷，装焊焊接时要本着循序渐进的原则。把零件准确排放在夹具的相应位置，等到焊接工作结束后，夹具车身组件也已经被拿出，分总成及总成件也大致成形。
四、焊接夹具的设计方法及流程分析
开展夹具焊接的基础设计之前，一定要尽快熟练了解生产设计纲领、产品自身的特性、生产工艺、具体生产流程，还要保证所掌握的设计纲领的准确性。此外，要善于收集国内外与此有关的信息，更好的掌握这类技术的特点和各种设备的结构、使用功能及普遍性问题。还要根据制定的生产计划、产量要求，来科学的确定夹具的复杂程度和自动化程度。还应对具体焊件的形态、质地、规格和复杂程度进行实地考量，以准确选择其结构形式。然后科学的选用焊接方法，也就是科学控制焊接设备的运行，焊件的规格和夹压部位。根据冲压件的焊接特征和后面的工作需要，合理确定关键点和定位点。还要根据工件的流向，将夹具的各种辅助装置、传送装置、承托装置等连接起来。主体结构确定完毕后，还要确定辅助装置，包括设计所需的水、气、电等。设置快速接头时要严格按照规定，还要对气动元件盒覆盖件外部焊点的铜板科学的安排。在整个操作过程中还要时刻保证操作的安全性。
五、装焊夹具的构成和相关要求
5.1 夹具地板
一般情况下，汽车焊接夹具由夹具地板定位设备、夹紧设备、测量仪器和辅助系统组成。其中夹具地板是最基本的组成，对精度有较高的要求，这是为了避免其影响定位设备的工作。因此，对工作地面的平整度和光滑度要求近乎苛刻。夹具地板是夹具进行自身测量的基准装置，因此在设置夹具地板时，要留有合适的空间来安装测量装置的基准槽和基准孔，这样能使实际测量工作更加方便。
5.2 定位装置
汽车中的定位装置结构包含多种定块，例如：固定销定块、插销定块、挡铁定块和依据据焊件实际形状确定定位块等。焊接夹具工作时的频率较高、应用范围也较广，所以要求定位元件有较好的刚度及硬度。为了使调整、更换定位元件的工作更便捷，一般都将定位机构装置成组合可调式。所以，一旦确定某个定位元件的具体形状，就可以将其用于多个车型，这样还可把定位元件设计成标准通用系统元件。各个汽车的结构差异是很大的，特别是重、中、轻、微型车之间，所以，要根据车型来科学的确定各种焊接夹具的标准，以满足不同车型的需求。
5.3副车架下板分总成焊接夹具设计制作应包括工装旋转台，工装能够在旋转台上快速安装、拆卸。
5.4副车架总成焊接工装包含夹具安装架，保证焊接时焊枪的可达性及可操作性。
5.5工装局部结构设计时，必须保证定位端部（工装基准）的刚性，使用30Kg的力向下压时，定位端部的变形量应该在0.1mm以下。
5.6焊接工装采用模块化、标准化设计制造，采用SMC品牌气动元件，工装气动机构主动防护工装定位面或定位孔。所有气缸带有缓冲装置，并装有消声器。
5.7工装设计要充分考虑工件定位及焊接工艺性，保证最小的焊接变形，各压紧机构均带有死点，每个机构连接的定位点或压紧点最多不超过2个。
6 结束语
综合本文论述，焊接流水线生产工作的顺利与否与夹具结构的合理程度有着极大的关系，焊接耗时也受此影响，所以必须选择结构合理的夹具，这样才能保证生产质量，提高生产效率。笔者分析了汽车焊接施工的特点和发展现状，并对汽车焊接夹具的设计理念和方式进行了详尽的阐述。
参考文献
[1]赵静，张俊华，李春植，邓早春.汽车车身焊装生产线和焊装夹具简介[J].现代制造技术与装备，2007（01）：44-46.
[2]张无忧.焊接夹具影响车身制造精度[J].现代零部件，2010（05）：15-17.
柔性工装与焊接制造 篇4
1 焊接工装在施工过程中需要注意的一些事项
焊接工装的特点是装配焊接工艺和焊接结构和焊接顺序决定的, 其主要有以下一些注意事项:
(1) 在焊接过程中, 当零件因焊接加热而伸长或因冷却而收缩, 为了减少焊接变形和焊接应力, 允许某些零件在某些制定的方向上是自由的, 有些零件利用定位装置定位即可, 不需要全部刚性固定。
(2) 在焊接进行装配时需要根据一定的顺序逐步进行, 其定位和夹紧也是根据相关的要求和加工工艺进行。
(3) 焊接产品出于施焊方便或更好的控制变形的原因, 装配和焊接两道工序可能是先装完再焊接, 也可能是边装边焊接, 装配焊接完成产品成为了一个大的整体, 结构更加复杂。
所以作为焊接施工所需要使用的工装需要满足实用性、经济性、可靠性、艺术性的原则, 明确产品加工的相关要求, 根据要求拟定相关柔性工装的方案, 进行必要的分析。
2 工装柔性化组合的模式
通过长期的应用和实践, 将工装单元划分为主体, 支撑模块, 夹紧装置, 定位模块, 导向模块等几大类, 各种工装总体上均为规格化不同系列的上述单元组合而成, 一般主体为工作台, 工作台承载能力高, 刚性稳定, 它的五个面上有各种均匀化的安装孔和T型槽等;支撑模块为组合式工装的结构单元, 在工装中起上下连接的作用, 如各种角铁、方箱、角尺等;夹紧装置用于保证组对各零部件之间的相对位置在焊接过程中不发生变化, 如快速夹具等;定位模块用于组对各零部件之间位置尺寸的定位, 导向模块用于夹具元件相对位置发生变化时变位导向作用。
3 柔性焊接工装的特点
柔性组合式焊接工作有如下几个特点:
(1) 模块化和柔性化, 所有模块, 进行了标准化和系列化的设计, 且他们之间相互匹配, 可以根据不同的需求进行不同的组合, 几乎可以达到任何专用夹具同样的定位和夹紧能力。
(2) 精度高, 工作台面和各种功能模块按照特定的尺寸精度加工配套, 任意孔的孔间距按照特定的尺寸要求和精度要求加工, 这种精度要求将会反应在所需加工产品的精度要求的基础上。
(3) 广泛性, 经过多年的发展, 各种功能的模块能够直接采购或者通过专业的生产厂家结合公司内部生产产品的特点定制各功能模块, 且很多模块都是有专利设计, 如快速夹具等。
(4) 立体三维, 模块中的各种方箱、角铁、角尺、拉杆、顶杆、连杆等可用于三维空间的拼接, 便于生产各种类型的立体结构。
(5) 多样性, 各类工装夹具模块的设计可以根据加工产品的类别进行专业定制, 如加工铝合金产品, 因为要求铝合金要和铁隔离开, 所以工装各模块在设计过程中可以采用铝合金或不锈钢材质。
4 柔性焊接工装的要求及作用
对于焊接工装夹具, 就是将焊件准确定位和可靠夹紧, 便于工件进行装配和焊接, 能够保证焊件结构精度方面要求的工艺装备, 柔性焊接工装的作用可以简单概括如下:
(1) 准确可靠的定位和夹紧。
(2) 有效防止变形。
(3) 工件处于最佳的施焊部位。
(4) 可以配合其他结构使用 (如翻转机构等) 。
其设计要求如下:
(1) 工装夹具具备足够的强度和刚度;夹具在生产中投入使用时要承受焊接带来的多种力的作用, 所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。
(2) 夹紧装置要适用和可靠;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) 组合后焊接操作要灵活可靠;使用夹具生产应保证足够的操作空间, 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) 便于焊后的拆卸和重新组装;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) 便于制造、安装和操作, 便于检验、维修和更换。
5 柔性焊接工装使用状况和行业的发展
中国工业正朝着“工业4.0”的目标发展, 焊接工艺装备在装备制造业中使用越来越广泛, 经过这几年的发展焊接工装夹具技术正朝着高精度、高效率、模块化、通用化和经济性的方向发展, 精密组合焊接工装系统凭借其在技术和生产应用方面的优异特点成为未来重点发展趋势, 相信他们将会和中国的整体工业水平一样朝着自动化、智能化和信息化的方向发展。
结语
通过实施工装柔性化的应用, 有效的解决了工装重复利用率低下、转产工装准备工作量大、周期长、费用高等问题, 为制造企业应对市场的敏捷、变化、高效、低成本提供了强有力的技术和质量支持, 随着市场需求的不同以及多品种、小批量产品的越来越多, 工装柔性化将在加工制造企业发挥越来越重要的作用。
摘要：随着社会经济的发展和加工制造业激烈的市场竞争, 对企业的产品研发、工艺准备、生产组织等环节的响应速度提出了更高的要求, 本文介绍了工装柔性化应用的意义, 工装制造的模式及对焊接的影响。
关键词：多样,柔性化,组合,工装,焊接
参考文献
[1]American Welding Society and Edison Welding Institute.Economic and Productivity of Welding[R].Heavy Manufacturing Industries Report.
焊接工装夹具 篇5
e艉ctsofincidentangleontheweldingperfo肿ance
WANGZujian
B．E．（JiangxiAgriculturalUniVersi够）2007
Athesissubmittedinpartialsatisfactionofthe
Requirementsforthedegreeof
MasterofEngineering
MechanicalEngineering
inthe
GraduateSchool
of
HunanUniVersity
SupeⅣisor
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湖南大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取由本人承担。
作者签名：互象艮吏日期：彻踟年岁月加日
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焊接夹具设计及标准化 篇6
1 柴油机管件焊接柔性夹具设计方案分析
基础部分是柔性焊装夹具在实践焊接环节中的通用部分。在当前技术条件支持下, 柔性焊装夹具的基础部分主要是由基础件、辅助机构以及夹紧机构这三个方面所构成的。与此同时, 在确定基础部分结构的过程当中, 还需要充分考虑相关焊接件在夹压方式方面的选择情况以及其所对应的基本尺寸参数。举例来说:对于支撑板而言, 其尺寸范围的划分可以结合所需要生产焊接夹具的成品型号, 按照一定的规律与特点加以划分。换句话来说, 符合某一特定尺寸参数的支撑板部件, 其可以同时满足两种, 或者是多种型号产品的生产与焊接工作要求。更为关键的一点在于:支撑板部件所对应的相关结构需要最大限度的保障其实践运行过程中的可调整性。通过此种方式, 满足多种尺寸规格下柴油机管件的焊装工艺需求。在此过程当中, 还需要重点关注以下几个方面的问题。
首先, 柴油机管件焊接柔性夹具需要具备能够快速且精确定位的运行机构:在当前技术条件支持下, 对于焊接柔性夹具所焊接管件而言, 其两端位置所对应空间几何关系的表达有着特殊的要求。为最大限度的保障传动机构传动的精确性与有效性, 可采取的设计方案为:由带有刻度的丝杠带动杠螺母, 并产生移动式传动。由此在此类定位机构的设计过程当中, 主要涉及到的工作部件包括丝杆固定架、丝杆、导轨以及滑块在内。
其次, 柴油机管件焊接柔性夹具需要具备能够快速且精确调整的运行机构:相对于柴油机管件焊接柔性夹具的设计而言, 管类零件在整个设计空间中的走向始终比较复杂。从这一角度上来说, 设置调整机构的最根本性目的就在于, 满足焊接管件对于摆放位置的特殊要求, 同时满足焊接管件两端位置所对应空间几何关系的稳定性与可靠性。在当前技术条件支持下, 柴油机焊接夹具设计过程当中的升降机构在工作性能方面类似于机械领域的千斤顶的升降机构, 在保障焊接工作质量的同时, 提高柴油机管件的焊接有效性。
最后, 柴油机管件焊接柔性夹具需要具备能够有效定位并夹紧的运行机构:在传统焊接夹具的设计过程当中, 关键定位夹紧运行机构的设计与选取往往以夹管器为主。然而, 在实践工作的开展过程当中发现:夹管器作用之下, 对于尺寸参数呈现出连续且不规则变动趋势的关键而言, 运行机构无法最大限度的保障装夹适应度的良好性。为此, 建议在焊接夹具定位夹紧工作机构的设计过程当中, 采取V字型工装模块来放置相应的焊接工作关键。与此同时, 考虑到在柴油机关键进行焊接工作的过程当中, 管件表面所涉及到的受力作用并不显著。为此, 可采取移动压板的工作模式来实现对焊接关键的有效定位与夹紧。在此种设计方案作用之下, 该运行机构不再需要进行单独的制造, 从而极大的缩短了生产周期, 也就达到了提高焊接夹具设计效率的重要目的。
2 柴油机管件焊接柔性夹具CAD系统设计方案分析
在如本文所述的柴油机焊接夹具设计方案作用之下所研发的CAD系统需要针对复杂性的管件空间走向特点加以关注, 最大限度的提高CAD系统与柴油机关键焊接柔性夹具设计方案之间的适应性能力。在此项设计工作过程当中, CAD系统设计的关键在于充分发挥对数字虚拟制造环境的应用, 同时配合对人工智能开发技术的应用, 确保CAD系统能够具备如下几个方面的功能性需求:首先, CAD系统需要结合柴油机管件的基本特征以及管件在装配过程当中的特征数据, 生成与之相对应的工装夹具结构装配工作方案。在此基础之上, 还需要充分结合所提供的柴油机管件夹具调整图纸, 完成对相关说明性文件及可换零部件清单的生成与输出工作;其次, 能够完成对柴油机管件夹具装配图纸、零件模型图纸以及工程规划图纸的设计与输出工作。特别是对于非典型性状的柴油机管件夹具而言, 可完成对夹具模型图纸以及工程图纸的设计与生成工作。按照上述功能需求, CAD系统可选取Solid Edge作为开发平台, 选取Visual Basic作为编程语言, 选取SQL Server 2012作为数据库管理系统。
3 结语
通过本文以上分析发现:焊接工装设计是机械制造领域生产准备环节的最关键工作内容之一。与此同时, 在焊接生产工艺设计的过程当中, 焊接工装设计同样是极为关键的组成部分之一。特别是对于柴油机而言, 焊接夹具设计的有效性与标准性将直接关系到柴油机后期整体运行质量的高低, 值得重视, 总而言之, 本文针对有关焊接夹具设计及标准化工作过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明, 希望能够为同行相关工作的开展提供一定的参考与借鉴。
参考文献
[1]徐芹亮, 张俊华.基于案例的汽车焊接夹具设计研究[J].机械设计与制造, 2007 (8) :188-190.
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[3]徐俊生, 吴志生, 刘翠荣, 等.高速列车组焊柔性化自动焊接夹具系统设计研究[J].电焊机, 2011, 41 (1) :17-19, 23.
[4]赵静, 熊晓萍, 李春植, 等.基于UG的汽车车身焊接夹具快速设计方法[J].焊接技术, 2007, 36 (2) :45-46.
SZL系列锅炉焊接工装探讨 篇7
关键词：锅炉制造,工装,改进措施
1 概况
我公司在进行SZL系列锅炉制造过程中, 经常出现锅筒与对流管的角焊缝焊接情况不好, 完工后的水压试验过程中出现角焊缝渗漏的情况。SZL系列锅炉为双锅筒纵置式锅炉, 其主要部件的制造及组装均在厂内完成。锅炉主体为上、下锅筒及二者之间相联接的大量对流管束组成, 对流管为两端弯曲的无缝钢管, 对流管与上、下锅筒之间采用角焊缝连接。
烟管与角焊缝一次焊接质量的好坏影响锅炉的整体质量, 且由于锅炉结构的原因, 焊接返修需放掉水压试验时锅炉内的水, 并拆开人孔进行返修, 返修及二次检验消耗很大的人力和财力, 同时由于质量的不稳定性, 制造周期得不到有效的保证, 影响产品的正常交付。
2 原因分析
该系列锅炉为双锅筒纵置式水管蒸汽锅炉, 上锅筒直径为φ1000, 下锅筒直径为φ900, 锅筒与对流管束的焊缝全部在锅筒内部。根据以往的检验, 渗漏部位基本上分布在下锅筒与锅筒的连接焊缝上部。锅炉上、下锅筒的材料一致, 焊接工艺相同, 操作人员也均为经验较丰富的有证焊工。故主要从施焊的操作上考虑。经过仔细分析后得出, 影响角焊缝质量不稳定的主要因素如下:
2.1 原有工装造成施焊因难, 影响焊缝质量
原有工装将锅筒的按设备实际位置摆放, 为上下位置 (见图1-1) , 对流管与上锅筒的焊接在锅筒内部, 基本为平焊, 焊接较方便, 且上锅筒直径下锅筒略大, 内部空间相对于下锅筒要宽裕, 操作工人可以找到较为舒服的位置进行施焊, 焊接质量容易得到有效的控制, 焊缝成形好, 焊缝最终质量也能满足要求。但下锅筒与对流管的焊接位于下锅筒顶部, 有70%以上的焊缝须仰焊操作, 并且由于下锅筒直径小, 内部空间狭窄, 施时焊接人员很难找到舒服的方位进行焊接。导致焊缝成形差, 焊接接头质量不稳定, 易出现虚焊及夹渣等情况;
2.2 直立管束装配间隙不均, 增加了焊接难度
原方式装配时, 管子为直立式, 管子装配过程中均为手工操作, 管子的装配标准以垂直度来保证。由于设备本身较高, 装配时尺寸很难保证, 部份管子为强行装配, 造成管子与锅筒钻孔四周间隙不一致, 且焊接时锅筒内部光线较差, 造成施焊难度增加, 影响焊缝质量。
3 改进措施
在进行了多种方安案的比较后, 最终我们选择了组装时将上下两个锅筒水平摆放的方式。这样不仅解决了下锅筒与对流管束的焊接问题, 同进也使对流管的安装变的简单省力, 管子的装配尺寸以水平度来保证, 整台设备的高度降低, 也使检验工作变得简单易行, 易于保证装置间隙。从图上可以看出 (图1-2) , 通过进改进工装后, 上下锅筒处于同一水平面上, 上、下锅筒与对流管整束的焊接均转变为方便操作的平焊, 工人操作方便, 能找到很舒服的位置进行施焊, 焊缝清理、检查也变得相当方便。在实际操作过程中, 工人在水平位置施焊完成整个焊接接头的约80%左右, 当上部焊缝的焊接有难度时, 直接将组件起吊于锅炉整体架上, 完成剩下的焊缝施工, 此时剩下的焊缝也具有很好的施焊方位。
4 结语
经过以上改进, 投入实际使用中, 效果明显。锅筒与对流管束的角焊缝质量得到明显改善, 自改进以来还没有出现需返修的情况, 操作工人反映比以前焊焊更轻松, 管子的装配与定位也变得简单有效, 定位尺寸得到进一步的保证, 工作效率也得到了提高。
参考文献
筒体的三种焊接实用工装 篇8
我公司是热工设备制造单位, 在生产过程中, 有各种规格的筒体与接管焊接的结构以及筒体对接焊接结构, 存在焊接变形问题。如果不采用工装减小焊接变形, 芯组会在装配过程中与壳体发生干涉, 为工作带来很多不便, 甚至造成不良品。为此, 笔者设计了三种工装, 以满足生产需要。
1.支撑板2.调节螺杆3.调节螺母4.芯轴
2 焊接工装简介
2.1 筒体对接焊接工装
大直径筒体在对接焊接时, 焊缝长, 焊接变形量很大, 笔者设计的工装见图1。
此筒体对接焊接工装主要由支撑板1、调节螺杆2、调节螺母3、芯轴4组成。
调节螺杆2与芯轴4焊接, 要保证4个螺杆的垂直度。在制作时, 割开间距h, 把工装装配调试好, 再车前支撑板外圆, 保证准D0-0.5。
支撑板1的厚度一般为10mm;支撑板1的宽度由焊缝位置而定, 一般情况下, 宽度为70～80mm;考虑安装因素, 尺寸不宜设计过大。在使用时, 调节螺母就可实现支撑与拆卸。在工件冷却后, 进行拆卸。
2.2 大直径筒体与接管焊接工装
直径大于150mm的筒体与接管焊接时, 可采用简易工装, 见图2。支撑板1的厚度一般为10mm;支撑板1的宽度由焊缝位置而定, 一般情况下, 宽度70～80mm;考虑安装因素, 尺寸不宜设计过大。
此工装主要由支撑板、调节螺杆、调节螺母组成。
在焊接时, 调节螺母即可实现支撑与拆卸。在工件冷却后, 进行拆卸。
2.3 小直径筒体与接管焊接工装
直径小于150mm的筒体与接管焊接时, 采用上述工装不易调节, 因此, 设计了图3所示的便于调节的工装。
此工装主要由支撑板、连杆、销、螺母连接件、左右旋螺纹丝杆、手柄组成。
支撑板1的厚度一般为10mm;支撑板1的宽度由焊缝位置而定, 一般情况下, 宽度为70～80mm。
在使用操作时, 旋转手柄6, 两个螺母连接件4向中心靠拢, 带动连杆2, 将支撑板1撑起, 起到支撑作用。焊接完毕, 等工件冷却后, 反方向旋转手柄6, 两个螺母连接件4向两边分开, 带动连杆2, 将支撑板1松开, 可取出工装。
1.支撑板2.调节螺杆3.调节螺母
在生产过程中, 以上三种工装都得到了广泛地应用, 筒体焊接变形很小, 确保了产品质量, 取得了明显效果。而且结构简单, 易于制作及操作, 深受焊工的欢迎。
1.支撑板2.连杆3.销4.螺母连接件5.左右旋螺纹丝杆6.手柄
3结语
汽车焊接夹具的结构设计略论 篇9
一、汽车焊接夹具的发展现状及工艺设计的要求
1.汽车焊接夹具的发展现状。由于企业产业的不断优化,在汽车生产的过程中,其焊接技术的应用也应该得到可持续的发展。随着生产及设计的厂家不断增多,其设计内容在数量上占有一定的优势性,但是,在技术实施的过程中仍然存在着一定的缺陷, 很多厂家的焊接夹具技术不能到达理想的程度,从而为整个设计技术的优化造成严重的影响。而且,对于一些汽车生产、制造的厂家而言,在技术应用的过程中并不能满足技术设计的合理需求,一些大型的汽车生产厂家会选择进口焊接夹具,这一现象的出现会给汽车的设计造成成本的提高, 从而导致汽车售价的增高,为消费者带来了经济压力。因此,在现阶段焊接夹具设计的过程中,应该保证技术设计的合理性,提高产品质量,从而为汽车行业的发展奠定良好的基础。
2.焊接夹具设计的基本要求。随着汽车制造行业的不断发展,要想在汽车设计的过程中,实现有效性焊接夹具的设计,就应该充分遵守以下几点原则。
(1)为了实现夹具制造的便利性以及维修的有效性,应该尽量选择通用化、标准化的夹具的标准结构,保证焊件焊接之后的正确尺寸及形状,特别是对于车身门窗以及空洞的尺寸而言,当出现在配装的状况时,应该尽量保证夹具配件的灵活性及正确性, 防止焊接时出现变形的现象。
(2)在技术应用的过程中,应该实现“夹紧可靠,刚度适当”的技术理念,当焊件夹紧时应该尽量避免出现破坏,在夹紧之后可以保证焊件不出现松动滑移的现象。
(3)焊接夹具的过程中,应该保证焊件的动作迅速、操作方便,保证处理位置时人工方便接近的地方。尤其是对于手动夹具而言,在操作的过程中,力度不宜过大,技术操作不应过于频繁。
(4)焊接夹具时应具有足够的装配空间,主要是为了不影响焊接的操作技术,优化焊件的技术处理理念。 对于不同的定位组件以及夹紧装置而言,都应该时刻保持位置的适当,优化焊件技术的应用,保证夹紧装置在执行组件的过程中,其伸缩转位得到合理应用。
二、焊接夹具设计中计算机的辅助流程
由于汽车焊接夹具在汽车制造的过程中,占据着很重要的地位,因此, 通过其计算机辅助流程的分析,旨在为焊接夹具的设计提供科学化的依据。
工艺书是在夹具设计之前,设计人员应该对工艺进行合理分析,通过数据、产品图以及参考车工艺的分析,制定出定位孔并有效编写MCP。 夹具设计的过程中,也应该根据焊接的位置特点,将各类约束条件进行有效处理,画出清晰的三维图。BASE基板的设计,基座面的车像方向应该将方便焊接零件作为设计原则,尽量选择焊接轮廓及尺寸较大的定位基准。 焊枪的选择应注意进枪打点以及打点后退枪的方便,在整个过程中,打点电极应该与板件垂直。 夹具3维设计后检查,在设计完成之后,需要检查工艺技术与设计理念的统一性,取件、房建是否可行、作业高度是否有效,都应该进行有效分析。绘制2维图时,零件图以及工艺要求都应该按照国家的规定进行合理分析。 出气路图、电路图的设计中,不仅应该明确技术操作的顺序,气路的基本原理, 更应该将按钮图、三联件等进行合理排版。
三、汽车焊接夹具的结构设计略论
1.汽车焊接材料及结构分析。在汽车焊接的过程中,材料的选择存在一定的局限性,主要是由于汽车所要求的性能及材料的物理性质较为苛刻, 从而导致所使用的材料存在限制。因此,在汽车制造行业中,其焊接技术主要可以分为三种,第一,是低碳钢构成的冷轧钢板;第二是镀锌钢板; 第三,是热轧钢板。对于者三种材料而言,其可焊接性极强,同时也可以适用大多数的焊接技术。但是,由于这几种材料的板件较薄,所以,在焊接的过程中容易出现变形的现象。
2.焊接夹具作业中焊接方法分析。 随着汽车制造行业的不断发展,其焊接技术出现了多样化的技术设计理念,通常情况下,主要会采用两种工作形式,第一种是在二氧化碳气体的保护之下,所从事焊接工作;第二类主要是电阻焊接。其中的二氧化碳气体保护装置是在技术应用的范围之内的,因此,对于这种技术而言,其要求相对较低,同时也没有太多的技术要求,但是,对于焊接夹具技术的应用较为严苛。所以,在实际技术操作的过程中,其技术的应用较为普遍。
汽车焊接夹具设计的研究与进展 篇10
1 焊接夹具结构设计要点探究与分析
1.1 汽车焊接夹具分类要点分析
工业种类不断增多的过程中, 焊接夹具种类也随之增多, 可根据焊接夹具动力类型、焊接夹具不同用途、和焊接夹具工作范围以及相关汽车焊接夹具结构分为不同种类。图1为汽车焊装夹具分类方法和焊装夹具种类示意:
从具体驱动方式角度来看, 焊接夹具主要分为无驱动焊接夹具和手动焊接夹具以及气动焊接夹具, 在汽车制造过程中手动夹具和气动夹具使用较为普遍。在上述各种类型夹具描述中, 无驱动焊接夹具主要分为仅具有定位块定位组件焊接夹具和定位销定位组件焊接夹具, 无驱动焊接夹具仅需进行定位操作, 之后在此基础上无需施加过多动力。手动焊接夹具其动力源头主要是人力推动, 手动焊接夹具运行原理为四连杆机构运动自锁原理, 而我们通常所说的气动焊接夹具动力源主要是压缩空气, 此种夹具类型可有效提高机械设备自动化运转效率和加工质量, 同时也可节约一定的流水生产时间, 所以现在其应用范围正在不断扩大。
1.2 焊接夹具基本结构及设计要点探究与分析
焊接夹具主要由基座机构、支撑机构、夹紧机构、定位机构和辅助机构以及相应控制系统六部分共同构成。需要注意的是, 支撑机构部件归属基本元件范畴, 同时也是汽车焊接夹具系统结构中的重要组成部分, 就元件表面粗糙度而言, 我们应该对其进行严格把控和科学调整。汽车焊接夹具系统中相应夹紧机构整体运行中主要运行机构为气动夹紧机构, 此处对手动夹具少有涉及。定位机构夹紧机构以N-2-1定位夹和紧为主, 一般而言, 其部件主要包括定位块部件、移动销部件和固定销部件以及相应旋转销部件和夹头零位面等。焊接辅助机构主要分为焊接升降结构、焊接倾斜机构、焊接导向机构和焊接后工件运送机构等。而气路控制为控制系统中的主要系统之一, 控制系统能够有效提高汽车焊接夹具自动化水平和智能化水平等。
夹具焊接功能化的实现在设计阶段应注意人机工程学, 要方便工人焊接时的焊钳操作。焊钳打焊点时应不予夹具干涉并能够顺利使用焊钳焊接。对于夹具结构复杂焊接困难的焊点位置应在夹具设置导向机构方便工人使用焊钳焊接。夹具的百线要符合工件在车身中的坐标方向。三坐标检测孔的坐标标识牌要准确清新并能够确保日后的检测需要。
2 新型焊接夹具设计要点分析
2.1 柔性焊接夹具设计
随着科技的发展。现在制造业中夹具的要求越来越高。因此, 人们提出了柔性焊接夹具设计的概念, 并且在该领域作了大量的研究。柔性焊接夹具系统能够快速地适应不同几何形状零件的装夹要求, 对不断变化的零件装夹需求能做出快速响应, 以满足加工要求。夹具组成元件少, 拆装方便, 一次装夹能够同时进行多个表面的加工。工件的形状和尺寸有一定变化后, 夹具不仅能适应这种变化, 并且还能继续使用, 适应加工对象的变换。夹具结构简单, 元件的拼装环节少, 避免误差的累加, 提高装夹精度。柔性夹具强度高和刚度大, 为了降低准备时间, 过程中可采用大切削用量。柔性焊接夹具通用性好, 夹具元件可适应于多个夹具系统, 满足柔性制造系统数控加工的需要。
2.2 可重构焊接夹具设计
可重构制造系统RMS (Reconfigurable Manufae.turing System) 是专用机器和柔性制造的组合, 是快速大规模、在制造过程中可变换的系统133-36I。其具有可模块化、可集成化、用户定制化、可扩展能力、可变换能力、可诊断能力等特点。可重构制造系统能较好地适应市场需求的产品变换, 按系统规划的要求, 以重排、重复利用、革新组元或子系统的方式.快速调整制造过程、制造功能和制造生产能力。可重构焊接夹具设计是在RMS基础上进行的, 其要求焊装夹具零部件通用化高, 结构可调性好。
3 汽车焊接夹具设计的发展趋势探究
3.1 汽车产业的发展动向及车身构造的变化带来夹具设计的更新
随着人们对汽车文化的追求, 舒适安全又不失个性迫使车身结构向着稳定化、结构合理化发展。车身结构的轻量化和合理化使得新的车身材料和新的车身结构出现, 同时对焊接方法提出新的要求, 从而对焊装夹具的设计和制造提出新的要求。汽车生产技术的创新, 精益生产 (Lean Produc.tion) 、并行工程 (Concurrent Engineering) 即时生产 (Just in Time) 等生产方式的出现, 导致新型汽车夹具的出现。
3.2 焊接新技术的更新带来夹具设计的更新
焊接技术在车身工程中处于重要地位, 随着汽车轻量化的要求.一些轻型材料的应用, 如铝合金的焊接需要促进了焊接新技术的发展, 这也给汽车焊装夹具的设计带来了新的课题。机器人技术的更新带来夹具设计的更新在车身工程中, 车身装配机器人随着伺服技术发展, 将周围机器的工作逐渐转移到机器人上。伺服焊接机器人的伺服焊枪是气压驱动和电极压力的点焊焊枪变换为伺服电机化的焊枪, 同时焊枪的机器人轴化的最大优点是可简化焊装夹具。
4 结束语
综上所述, 随着科学技术的飞速发展, 当前人们逐渐对汽车设计工作重视起来。众所周知, 汽车车身是整个汽车中的重要组成部分和零部件基础载体, 汽车车身由众多薄板组成, 组成方式以焊接手段为主, 薄板材质定性为复杂空间曲面。文章针对当前我国汽车制造行业领域汽车焊接工艺施工现状, 对汽车焊接夹具设计方法和基本理念进行详细分析和阐述。
参考文献
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