焊接夾具設(shè)計(jì)說明書

年4月19日焊接夾具設(shè)計(jì)說明書文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。課程設(shè)計(jì)課程名稱：焊接專業(yè)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：“長(zhǎng)江750摩托車”邊搖架焊接工藝與工裝設(shè)計(jì)專業(yè)：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：評(píng)分：指導(dǎo)教師（簽名）：01月11日航空制造工程學(xué)院級(jí)學(xué)生專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書I、專業(yè)課程設(shè)計(jì)題目：“長(zhǎng)江750摩托車”邊搖架焊接工藝與工裝設(shè)計(jì)專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：1.設(shè)計(jì)邊搖架（G161000B）的焊接工藝2.設(shè)計(jì)邊搖架（G161000B）的焊接工裝夾具3.繪制焊接工裝裝配圖和部分零件圖，繪圖工作當(dāng)量不少于三張A1圖4.編制焊接工藝規(guī)程及工藝規(guī)程路線單5.編寫設(shè)計(jì)說明書專業(yè)課程設(shè)計(jì)進(jìn)度：1.分析焊接組合件，讀懂工件圖，擬定焊接工藝.12.17～.12.232.擬定工裝夾具方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖.12.24～.12.303.繪制夾具裝配圖和零件圖.12.31～.01.064.編寫設(shè)計(jì)說明書.01.07～.01.11090342班焊接工程系焊接技術(shù)與工程專業(yè)學(xué)生：日期：自年12月17日至年01月11日指導(dǎo)教師：系主任：“長(zhǎng)江750摩托車”邊搖架焊接工藝與工裝設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：班級(jí)：指導(dǎo)老師：摘要：為保證“長(zhǎng)江750A”摩托車邊搖架的焊接質(zhì)量和效率，設(shè)計(jì)了焊接工裝，根據(jù)邊搖架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選取固定錐臺(tái)，固定圓柱凸臺(tái)，鉤型正壓夾管器作為定位器，選取錐臺(tái)螺旋夾具、鉤型正壓夾管器作為壓緊件。焊接工裝夾具以各管的外圓和內(nèi)圓面作為定位基準(zhǔn)面，具有足夠的強(qiáng)度和剛度。設(shè)計(jì)焊接工裝能夠保證各個(gè)零件的相對(duì)位置固定，而且在焊接定位時(shí)還能夠防止工件的移動(dòng)、焊接變形和保證焊接質(zhì)量。夾緊器的簡(jiǎn)單快捷動(dòng)作能夠滿足高效率的批量生產(chǎn)，施焊方便。關(guān)鍵詞：焊接工裝；定位；夾緊目錄前言 11焊接工裝夾具的簡(jiǎn)介 21.1焊接工裝夾具的功能 21.2焊接工裝夾具的分類 22搖架座組合的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 22.1搖架座組合的結(jié)構(gòu)分析 22.2需要保證的關(guān)鍵尺寸 33各零件的定位和夾緊 33.1主管的定位和夾緊 33.2左右臂組合的定位和夾緊 63.3包角片組合的定位和夾緊 73.4各支撐架支撐座與基板的連接 73.5基板的設(shè)計(jì) 74工裝夾具的使用說明 74.1夾具的裝配步驟 74.2工件的安放步驟 84.3夾具使用注意事項(xiàng)、保養(yǎng)及維護(hù) 85焊接工藝規(guī)程的編制說明 85.1焊接方法的選擇 85.2焊機(jī)的選擇 85.3焊絲的選擇 95.4焊接參數(shù)的選擇 96課程設(shè)計(jì)小結(jié)以及體會(huì) 9前言焊接技術(shù)是重要的制造技術(shù)之一，其質(zhì)量的好壞直接影響到工件的安全運(yùn)行和使用壽命，其效率的高低直接影響工件的制造周期和制造成本。如何保證焊接質(zhì)量和提高焊接效率、減少返修率、降低施焊成本,是工件制造控制的關(guān)鍵措施。而焊接工裝夾具設(shè)計(jì)的好壞直接影響焊接的質(zhì)量和效率工件的定位原理:一個(gè)剛體在空間直角坐標(biāo)系中具有六個(gè)自由度，即沿X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度和繞X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。當(dāng)工件的六個(gè)自由度未加以限制時(shí)，它在空間的位置是不確定的。要使工件的位置按照一定的要求確定下來，就必須將它的某些自由度或全部自由度加以限制。工件的定位（location）是指工件在夾具中的位置按照一定的要求確定下來，將必須限制的自由度一一予以限制。在本次托架焊接工裝夾具設(shè)計(jì)中，由于工件為薄板組合件，故采用N-2-1定位，即第一定位基準(zhǔn)面的定位點(diǎn)數(shù)N大于3。焊接工裝夾具的主要作用有以下幾個(gè)方面：（1）采用焊接工裝夾具，零件能得到準(zhǔn)確的裝配位置，保證裝配精度，加快裝配作業(yè)的進(jìn)程；減輕工人的體力勞動(dòng)；提高裝配效率。（2）控制或消除焊接變形。（3）可提高焊件的互換性能；焊件上的配合孔、配合槽等機(jī)械加工要素可由原來的先焊接后加工改為先加工后焊接，從而避免了大型焊件焊后加工所帶來的困難，有利于縮短焊件的生產(chǎn)周期。（4）可縮短裝配和施焊過程中焊件翻轉(zhuǎn)變位的時(shí)間，減少了輔助工時(shí)，提高了焊機(jī)利用率和焊接生產(chǎn)率。（5）可使焊件處于最有利的施焊位置，可加大焊接工藝規(guī)范，充分發(fā)揮焊接方法的效能。（6）可擴(kuò)大焊機(jī)的焊接范圍。（7）可使手工操作變?yōu)闄C(jī)械操作。（8）可使裝配和焊接集中在一個(gè)工位上完成，可減少工序數(shù)量，節(jié)約車間使用面積。1焊接工裝夾具的簡(jiǎn)介1.1焊接工裝夾具的功能裝加工對(duì)象，使之占有正確的位置，一保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。提高焊接制品的精度，保證其互換性。提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低制造成本。減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障安全生產(chǎn)。1.2焊接工裝夾具的分類構(gòu)種類繁多，形狀尺寸各異，生產(chǎn)工藝過程和要求也各不相同，相應(yīng)的工藝裝備在形式、工作原理及技術(shù)要求上也有很大差別。按用途分類可分為：裝配用工藝裝備、焊接用工藝裝備、裝配焊接工藝裝備，按應(yīng)用范圍分類可分為：通用焊接工裝、專用焊接工裝、柔性焊接工裝，按動(dòng)力源分可分為手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)、磁力、真空等焊接工藝裝備，按焊接方法分類可分為電弧焊工裝、電阻焊工裝、釬焊工裝、特種焊工裝等。2搖架座組合的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.1搖架座組合的結(jié)構(gòu)分析邊搖架組合是包角組合（G161300)、主管（G161001)、左臂組合（G161200)和右臂組合（G161100)一共四個(gè)件組成。如圖所示，其中主管是鋼管拔制而成，包角組合、左臂組合和右臂組合是焊接件。圖1邊搖架2.2需要保證的關(guān)鍵尺寸首先，要保證的是左右臂末端的孔的同軸度；其次，左右臂相對(duì)于主管的位置；最后，為了保證焊工的操作靈活，必須保證各組件相對(duì)于基座的高度。3各零件的定位和夾緊根據(jù)六點(diǎn)定位原理，針對(duì)當(dāng)前要焊的各零部件設(shè)計(jì)專用的焊接工裝夾具。應(yīng)零件要求存在欠定位和未夾緊的情況。3.1主管的定位和夾緊經(jīng)過對(duì)零部件的分析，以靠近右臂組合的端面為X方向定位基準(zhǔn)，以中心線為Y、Z方向定位基準(zhǔn)。在靠近右臂組合端以帶定位銷的錐臺(tái)定位(J161006)，在靠近左臂的端面以帶錐臺(tái)的螺旋夾緊裝置(J161005)作為定位和加緊裝置。因?qū)@X軸方向無要求，在此未對(duì)繞X軸方向無定位和夾緊。定位銷的錐臺(tái)經(jīng)過Φ30的孔固定在支撐架A(J161001)上,并經(jīng)過定位銷（GB/IT2205）對(duì)其定位，帶定位銷的錐臺(tái)定位如圖2所示，支撐架A如圖3所示，定位銷：A8×50GB/T2205如圖4所示；帶錐臺(tái)的螺旋加緊裝置固定在支撐架B（J161004）上，在螺旋夾緊裝置的尾端裝置手柄和壓緊螺釘組合（JB/T8044.10-1999等），帶錐臺(tái)的螺旋夾緊裝置如圖5所示，支撐架B如圖6所示，手柄和壓緊螺釘組合如圖7。圖2帶定位銷的錐臺(tái)主視圖 俯視圖圖3支撐架A圖4定位銷圖5帶錐臺(tái)的螺旋夾緊裝置主視圖 俯視圖圖6支撐架B圖7手柄和壓緊螺釘組合3.2左右臂組合的定位和夾緊因左右臂的保證末端的空的同軸度，又要確定相對(duì)主管的相對(duì)位置，在此需要全定位。因末端孔要保證同軸度,且尺寸都為Φ24+0.130，用2個(gè)帶凸臺(tái)的固定支撐座（J161003）定位，并保證同軸度。并用鉤型正壓夾管器(HB2495)A36作為定位和夾緊裝置，保證了左右臂的全定位和夾緊。帶凸臺(tái)的固定支撐座如圖8所示。主視圖 俯視圖圖8帶凸臺(tái)的固定支撐座3.3包角片組合的定位和夾緊因包角片組合是卡在兩臂之間，且只和主管之間存在尺寸要求，因包角片本身形狀能保證尺寸要求，焊前點(diǎn)焊固定就能達(dá)到要求。3.4各支撐架支撐座與基板的連接每個(gè)支撐架支撐座與基板的連接采用對(duì)角分布的2個(gè)六角鉸制孔用螺栓連接（GB27-88）M8x20,另一組對(duì)角采用2個(gè)定位銷(GB119)A6×20定位。3.5基板的設(shè)計(jì)基板厚度為20mm，各螺紋孔和定位圓柱銷的位置分布如圖9所示。材料采用Q235A圖9基板4工裝夾具的使用說明4.1夾具的裝配步驟（1）以基座的右邊界、前邊界和基座上平面作為所有零件的安裝基準(zhǔn)。（2）然后根據(jù)三個(gè)基準(zhǔn)分別以各零件的底座邊界把2個(gè)支撐架，2個(gè)凸臺(tái)支撐座，2個(gè)鉤型正壓夾緊器相對(duì)應(yīng)地安裝在基座上，所有的均定位用圓柱銷定位，所有的連接均用螺栓連接。（3）安裝時(shí)必須確保裝配圖（J161000B）中的尺寸精度要求。（4）檢測(cè)各尺寸精度要求以及夾緊器的使用性能要求，合格后，對(duì)整個(gè)夾具進(jìn)行防銹處理。4.2工件的安放步驟（1）檢查所有夾緊器都已經(jīng)打開，并檢測(cè)夾具、定位裝置的所有尺寸精度要求，合格后即可使用。（2）將右臂立起，將末端孔套入支撐座的凸臺(tái)內(nèi)后，放平右臂，使右臂靠緊鉤型正壓夾管器，拉起鉤，壓緊右臂。（3）左臂的的安放步驟同右臂（4）安放好左右臂后，將包角組合從左右臂的前端套入。（5）將帶銷的錐臺(tái)往前推到指定位置，用定位銷卡死，將主管靠緊右臂端套入圓錐臺(tái)，放平錐臺(tái)，旋轉(zhuǎn)帶錐臺(tái)的螺旋夾緊器，使錐臺(tái)套入靠近左臂的主管內(nèi)并夾緊。4.3夾具使用注意事項(xiàng)、保養(yǎng)及維護(hù)（1）使用前對(duì)限位尺寸檢查是否還保持正確位置。（2）使用后需要涂防銹油。（3）平時(shí)要保證其處于一個(gè)相對(duì)干燥的環(huán)境。5焊接工藝規(guī)程的編制說明5.1焊接方法的選擇分析托架焊接組合件可知，被焊工件是厚度較小的低碳鋼，為批量焊接生產(chǎn)，綜合考慮其焊接的實(shí)用性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性后，選擇細(xì)絲CO2焊。因?yàn)椴捎眉?xì)絲CO2焊時(shí)，電弧穩(wěn)定，熱量集中，焊接熱輸入小，焊接變形也小，甚至不用矯正，因此適合用于“長(zhǎng)江750A摩托車”邊搖架組合件的焊接。5.2焊機(jī)的選擇焊接電流較小，而焊縫較短且要分段焊，因此選用NBC—250半自動(dòng)CO2焊機(jī)。5.3焊絲的選擇材料為低碳鋼，厚度在較小，故選擇工藝性能、力學(xué)性能及抗熱裂紋能力較好的H08Mn2SiA焊絲，焊絲直徑為0.8mm.5.4焊接參數(shù)的選擇薄板CO2細(xì)絲焊接時(shí)，使用的電流較小故選擇焊接電流100-120A實(shí)現(xiàn)短路過渡。電弧電壓選用值為20V，使用時(shí)可根據(jù)具體情況在16-22V內(nèi)調(diào)整。焊接速度過快保護(hù)效果差，使焊縫塑性降低，不利于焊縫成形，容易形成咬邊缺陷；焊速過慢，電弧熱和電弧力受阻礙，焊道不均勻，焊縫組織粗大。因此，要選擇合適的焊接速度。在實(shí)際生產(chǎn)中，焊接速度一般不超過30m/h。氣體流量選