目录 序文 .................................................. 1 第一节 夹具规划的目的意义及要求........................2 1. 夹具目的意义 2. 对焊接工装夹具的规划要求 3. 装焊夹具规划方案的确认 第二节 装焊夹具规划方案............................... 6 1、夹具体 2、压板 3、螺旋夹紧器材 4、受力剖析 第三节 装焊夹具运用阐明.............................. 8 第四节 本次课程规划小结、领会及主张.................. 8 第五节 参考资料.......................................9 序文 1、焊接工装夹具及其在出产中的运用 焊接工装夹具便是将焊件精确认位和可靠夹紧，便于焊件进行设备和焊接、 确保焊件结构精度方面要求的工艺配备。在现代焊接出产中活跃推行和运用与产 品结构相适应的工装夹具，对进步产品质量，减轻工人的劳动强度，加快焊接生 产完结机械化、自动化进程等方面起着非常重要的效果。 在焊接出产过程中，焊接所需求的工时较少，而约占悉数加工工时的 2/3 以上的时刻是用于备料、设备及其他辅佐的作业，极大的影响着焊接的出产速度。 为此，有必要大力推行运用机械化和自动化程度较高的设备焊接工艺配备。 2、焊接工装夹具的首要效果有以下几个方面： （1）精确、可靠的定位和夹紧，能够减轻乃至撤销下料和划线作业。减小 制品的尺度差错，进步了零件的精度和可换性。 （2）有用的避免和减轻了焊接变形。 （3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性杰出，工艺缺陷显着下降， 焊接速度得以进步。 （4）以机械设备替代了手艺设备零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁 重的作业，改进了工人的劳动条件。 （5）能够扩展先进的工艺办法的运用范围，促进焊接结构的出产机械化和 自动化的归纳开展。 3、夹具规划的基本要求 （1）、工装夹具应具有满意的强度和刚度。夹具在出产中投入运用时要承 受多种力度的效果，所以工装夹具应具有满意的强度和刚度。 （2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能损坏工件的定位方位和确保产品形状、 尺度契合图样要求。既不能答应工件松动滑移，又不使工件的拘谨度过大而发生 较大的拘谨应力。 （3）、焊接操作的灵活性。运用夹具出产应确保满意的装焊空间，使操作 人员有杰出的视界和操作环境，使焊接出产的全过程处于安稳的作业状况。 （4）、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在设备定位焊或焊接后能顺畅 的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受危害。 （5）、杰出的工艺性。所规划的夹具应便于制作、设备和操作，便于查验、 修理和替换易损零件。规划时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装才能及设备 场所等要素，下降夹具制作本钱。 第一节 夹具规划的目的意义及要求 1.夹具目的意义 焊接工装夹具是将焊件精确认位并夹紧，用于设备和焊接的工艺配备。在 焊接结构出产中，把用来设备进行定位焊的夹具称为设备夹具：而专门用来焊接 焊件的夹具称为焊接夹具：把既用于设备又用于焊接的夹具称为装焊夹具。它们 统称为焊接工装夹具。 2. 对焊接工装夹具的规划要求： （1）焊接工装夹具应动作敏捷，操作便利，操作方位应处在工人简略挨近， 最宜操的 部位。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作频率不能过高，操作高度应设 在工人最简略用力的部位，当夹具处于夹紧装态时，应能自锁。 （2）焊接工装夹具应有满意的设备焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观 察，不阻碍焊件的装卸，一切的定位原件和夹紧设备应与焊道坚持恰当间隔或许 安置在焊件的下方和旁边面。夹紧组织的履行元件应能够弹性或转位。 （3）夹紧可靠，刚性恰当，夹紧时不损坏焊件的定位方位和几许形状，夹紧 后不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘谨度过大，发生较大的应力。 （4）为了确保运用安全，应设置必要的安全连锁保护设备。 （5）夹紧时不该损坏焊件的外表质量，夹紧薄件和软质资料的焊件时，应限 制夹紧力，或许对压头行程限位，加大压头触摸面积，添加铝铜衬垫等办法。 （6）挨近焊接部位的夹具，应考虑操作手把的隔热和避免焊接飞溅对夹紧机 构和定位器外表的危害。 （7）夹具的施力点应坐落焊件的支撑处或许安置在接近支撑的当地，要避免 支撑反力与夹紧力，支撑反力与重力构成力偶。 （8）留意各种焊接办法在导热导电隔磁绝缘等方面对夹具提出的特殊要求。 （9）用于大型板焊接结构的夹具，要有满意的强度和刚度，特别是夹具体的 刚度，对结构的形状精度，尺度精度影响较大。 （10）在一个夹具上，定位器和夹紧组织的结构办法不宜过多，并且尽量选 用一种动力源。 （11）工装夹具自身应具有较好的制作工艺和较高的机械效率。 （12）尽量选用已通用化规范化的夹紧组织及规范零部件来制作工装夹具。 3.装焊夹具规划方案的确认 1）、基准面的挑选（夹具体办法的确认） 夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、组织、设备连接成一 个全体，并且还要考虑工件装卸的便利。因而，夹具体的形状和尺度首要取决于 夹具各组成件的散布方位、工件的外形概括尺度以及加工的条件等。在规划夹具 体时应满意以下基本要求。 ①、具有满意的强度和刚度。 ②、结构简略、简便，在确保强度和刚度前提下结构尽可能简略紧凑，体积 小、质量轻和便于工件装卸。 ③、设备安稳可靠。 ④、结构的工艺性好，便于制作、设备和查验 ⑤、尺度要安稳且具有必定精度。 ⑥、整理便利。 夹具体毛坯制作办法的挑选 归纳考虑结构合理性、工艺性、经济型、 规范化以及各种夹具体的优缺陷等，挑选夹具体毛坯制作办法为铸造夹具体； 夹具体的外形尺度 在制作夹具总图时，依据工件、定位元件、夹紧 设备及其辅佐组织在总体上的配备，夹具体的外形尺度便已大体确认。然后进行 造型规划，再依据强度和刚度要求挑选断面的结构形状和壁厚尺度。依据规划要 求，夹具体上规划有螺孔、销孔，并且要求定位定位器和夹紧器的销孔在设备时 配作。 2）、定位办法及元器材挑选 （1）、定位器的效果是要使工件在夹具中具有精确和确认不便利的方位，在确保 加工要求的情况下，约束满意的自在度。 工件的定位原理 自在物体在空间直角坐标系中有六个自在度，即沿 OX,OY,OZ 三个轴向的平 动自在度和三个绕轴的滚动自在度。要使工件在夹具体中具有精确和确认不变的 方位，则有必要约束六个自在度。工件的六个自在度均被约束的定位叫做彻底定位； 工件被约束的自在度少于六个，但仍然能确保加工要求的定位叫不彻底定位。在 焊接出产中，为了调整和操控不可避免发生的焊接应力和变形，有些自在度是不 必要约束的，故可选用不彻底定位的办法。在焊接夹具制的自在度而没有被约束 的欠定位是不答应的；而选用两个或更多的支撑点约束规划中，按加工要求应限 一个自在度的办法称为过定位，过定位简略方位变化，夹紧时构成工件或定位元 件的变形，影响工件的定位精度，过定位也归于不合理规划。 ①、以工件的平面为基准进行定位时，常选用挡铁、支撑钉进行定位 ②、工件以圆孔内外表为基准进行定位经常选用销定位器 ③、工件以圆柱外外表为基准进行定位经常选用 V 形铁定位器 ④、运用以定位工件的概括对被定位工件进行定位可选用样板定位器 3）、夹紧办法及元器材挑选 夹紧组织的三要素是夹紧力方向的确认、夹紧力效果点的确认、夹紧力巨细 的确认。 对夹紧组织的基本要求如下： ①、夹紧效果精确，处于夹紧状况时应能坚持自锁，确保夹紧定位的安全可 靠。 ②、夹紧动作敏捷，操作便利省力，夹紧时不该危害零件外表质量 ③、夹紧件应具有必定的刚性和强度，夹紧效果力应是可调理的。 ④、结构力求简略，便于制作和修理。 4）、装焊夹具结构 装焊夹具选用夹具体，再在夹具体上装上定位和挡销、螺旋夹紧器材，定位 和夹紧序 4 发动机衬管两件的插销组织、快撤式螺旋夹紧器材，定位组件的锥头 销钉、螺旋夹紧组织，构成整个焊接夹具。 第二节 首要零件规划的阐明 1、夹具体 归纳考虑了结构合理性、工艺性、经济型、规范化以及各种夹 具体的优缺陷等，挑选夹具体毛坯制作办法为铸造夹具体；考虑到定位的精确度， 要求定位定位器和夹紧器的销孔在设备时配作；考虑到焊件小，夹具体的强度要 求以及夹具体的结构要求，没有在夹具体上规划加强筋。 2、压板 考虑到不能危害工件外表，添加一个压板，增大工件与夹具的触摸面积。 3、螺旋夹紧器材 螺旋夹紧组织赶紧焊件办法有两种：一种是螺旋杆端部直接与焊件触摸进行赶紧，这 种办法缺陷是赶紧过程中简略使焊件移动，一起简略危害工件外表。另一种是螺杆端部经过 活动压脚赶紧焊件，这种办法不只克服了以上缺陷，并且压脚是活动的，在必定范围内能够 自行调理，增强了赶紧的可靠性。 4、受力剖析 如图夹紧组织，手柄受外力 Fs 用所发生的力矩 M，使螺杆与焊件夹紧而发生夹紧力 F，当 焊件处于夹紧状况时，螺杆所受力矩 M＝FsL，有必要与螺母加于螺杆的总反力所发生的阻力 矩 MQ，以及螺杆端部与焊件触摸发生的冲突力而引起的力矩 MF 相平衡，即 ﹦ MQ M ﹢M Q F————————1 将 FZ 分解为水平力 FP 和水平力 F’后，则 FP =F’tan (λ ＋φ 1) 从笔直方向的力平衡联系 F=F’得 FP=Ftan (λ ＋φ 1) 若螺旋中距为 d2，则螺母加于螺杆的总反力为 F2 所发生的阻力距 MQ=0.5d2FP 带入得 MQ=0.5d2Ftan (λ ＋φ 1) ————2 此外，螺杆顶部与焊件触摸冲突力为 F’’=Ftanφ 2 式中φ 2---------螺杆顶部与焊件触摸冲突角 若冲突力的效果半径为 R’,则该冲突力发生的力矩 MF=R’F’’=R’F tanφ 2 ——3 将 1,2 带入 3 得 M=0.5d2 Ftan (λ ＋φ 1)+ R’F tanφ 2 F=2 FsL/ [d2 Ftan (λ ＋φ 1)+ R’F tanφ 2 ] 式中 F————夹紧力(N) FS—————加在手柄上的外力 λ —————螺旋升角 L——————手柄上加力点的距离 d2——————螺旋中距 Φ 1——————螺杆与螺母间的当量冲突角一般螺纹取 6 ?35′ tanΦ 2——————焊件与压脚间的冲突要素，在 0.1——0.15 之间 R’———————— 焊件与压脚间的冲突力矩半径 所以的螺旋夹紧组织发生的夹紧力如下表 序号 压脚触摸类型 螺纹规范 手柄长度 L/mm 外力 FS/N 夹紧力 F/N 1 点触摸 M10 120 25 4200 M12 140 35 5700 M16 190 65 10600 M20 240 100 16500 M24 310 130 23000 第三节 装焊夹具运用阐明 1、夹具运用留意事项、保养及保护 （1）运用前对限位尺度查看是否还坚持正确方位； （2）假如挡销磨损超差，能够进行打磨修正；假如挡板、插销、定位锥头销磨 损超差，能够从头拼装，错开磨损部位后持续运用。 （3）运用后需求涂防绣油。 第四节 本次课程规划小结、领会及主张 大多数焊接工装是为某种焊接组合件的设备焊接工艺而专门规划的，归于非 规范设备，往往需求依据产品组织特色、出产条件和你实际需求自行规划制作。 焊接工装规划是出产准备作业的重要内容之一，也是焊接出产工艺规划的首要任 务之一。关于轿车、摩托车和飞机等制作业，能够毫不夸大地说，没有焊接工装 就没有产品。经过在工艺规划时，提出所需求的工装类型、结构草图和扼要阐明， 在此根底上完结具体的结构和零件规划及悉数图样。工装规划的质量，对出产效 率、加工本钱、产品质量以及出产安全等有直接的影响，为此，规划焊接工装时 有必要考虑实用性、经济性、可靠性、艺术性等。 在机械规划和制作过程中，普遍存在尺度链问题。在把零件拼装成机器的 过程中，也便是将零件上有关的尺度进行组合和堆集。因为零件尺度存在制作误 差，因而设备时也就会有差错的归纳和堆集。累积后构成的总差错将会影响机器 的作业功能和质量。这就构成了零件的尺度差错和归纳差错之间的相互影响关 系。规划工装夹具也不破例。合理地确认零件的尺度公役和形位公役显得很重要。 经过本次课程规划，不只增强了对焊接工艺配备专业性知识的系统化，并且 将专业知识、规划才能和实践才能的有机的结合在一起。收成更深的应该是夯实 并拓宽了规划工装夹具的思路以及对规划的思想原则性和灵活性的训练。 第五节 参考资料 1、贾安东.焊接结构及出产规划.天津:天津大学出版社,1989 2、王政.焊接工装夹具及变位机械.北京：机械工业出版社，2001 3、陈焕明.焊接工装规划根底.北京：航空工业出版社，2006