K34-支架座焊接件总成焊接夹具设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】
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完成时间：务必在这周四（上前做好，学生周五答辩老师没有给方案要求。学生说的话：没有太多要求 只是要可拆卸 别焊完了 拿不下来 就可以。 目 录 机械制图基本知识 一 二 三 四 五 装配图的一些说明 一 . 编写零件序号的一些规定 二 . 明细栏 机械制图基本知识 程制图的基本设置要求包括图纸幅面与格式、比例、字体、图线、剖面符号、标题栏和明细栏等七项内容。其中，关于图纸幅面与格式、比例、剖面符号、 标题栏和明细栏等五项内容与现行的技术制图和机械制图标准的相应规定相同，而关于 字体和图线两项规定与现行标准有不同之处 。用 图时，需根据图样的国家标准规定内容进行必要的设置。 一、 图 纸幅面及格式 （ 14689 1993） 图纸宽度（ B）和长度（ L）组成的图面称为图纸幅面。基本幅面图纸的尺寸特点是：长边和短边的尺寸比为 1 ；大于 纸的每一号图纸，可以裁成两张比它小一号的图纸。 幅面尺寸和代号 绘制技术图样时，应优先采用表 1规定的基本幅面。必要时，也允 许选用国标所规定的加长幅面， 加长幅面尺寸是由基本幅面的短边成整数倍增加后得出 ，如图 1 图框格式 图纸可以横放也可以竖放 ,图纸无论装订与否 ,均 用 粗 实线 画出图框 和标题栏框线 ，其格式如图 1 1示，分为 留有装订边和不留装订边 两种，但 同一产品的图纸只能采用一种格式 。 标题栏及其方位 每 张图样都必须有标题栏 ,标题栏一般由名称及代号区、签字区、更改区及其他区组成。 标题栏的外框线是粗实线，内部的分格线是细实线。 标题栏的格式和尺寸按 1989 的规定，如图 1示。标题栏的位置 应位于图纸的右下角 ，如图 1 1示。 图幅分区 图 1幅分区 （ 1）必要时可以用细实线在图纸周边内画出 分区。 （ 2）图幅分区数目按图样的复杂程度确定，但 必须取偶数 。每一分区的长度应在2575间选择。 （ 3）分区的编号， 沿上下方向（按看图方向确定图纸的上下和左右）用直体大写拉丁字母从上到下顺序编写 ； 沿水平方向用直体阿拉伯字母数字从左到右顺序编写 。 如图1示。 当分区数超过拉丁字母的总数时，超过的各区可用双重字母编写，如 C 等。 拉丁字母和阿拉伯字母数字的位置应尽量靠近图框线 。 二、比例 （ 14696 93） （ 1）图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比称为比例。 （ 2）比值为 1 的比例称为原值比例，即 1 1。比值大于 1 的比例称为放大比例，如2 1 等。比值小于 1 的比例称为缩小比例，如 1等。绘图时应采用规定的比例，最好选用原值比例，但也可根据 零 件大小和复杂程度选用放大或缩小比例。 表 1优先比例 种类 比例 原值比例 1:1 缩小比例 1:2 1:5 1:10 1:2 10 n 1:5 10 n 1:10 10 n 放大比例 5:1 2:1 5 10 n : 1 2 10 n : 1 1 10 n : 1 注： n 为正整数 （ 3）同一 零 件的各个视图应采用相同比例，并在 标题栏“比例”一项中填写 所用的比例。 当 零 件上有较小或较复杂的结构需用不同比例时，可在视图名称的下方标注比例 ，如图 1示。 图 1、字体 （ 14691 93） 书写字体必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。 字体高度（用 h 表示）的公称尺寸系列为： 5710420数系的公比 为 ，如果要书写更大的字，其字体高度应按 的比率递增。字体高度代表字体的号数。图样中字体可分为汉字、 字母和数字。 汉字 汉字应写成长仿宋字 ，并应采用国家正式公布的简化字。汉字的高度 h 应不小于 字宽一般为 。 书写长仿宋体的要点是：横平竖直、注意起落、结构匀称、填满方格。长仿宋体的示例如下： 字母及数字 字母和数字分为 A 型和 B 型。 A 型字体的笔画宽度为字高的 1/4； B 型字体的笔画宽度为字高的 1/10。在同一图样上，只允许选用一种字型。一般采用 A 型斜体字，斜体字字头与水平线向右倾斜 75。以下字例为 A 型斜体字母及数字和 A 型直体拉丁字母： 拉丁字母大写斜体： 拉丁字母小写斜体： 阿拉伯数字斜体： 拉丁字母大写直体： 拉丁字母小写直体： 字母组合应用示例 （ 1）用作指数、分数、极限偏差、注脚等的字母及数字，一般采用小一号字体，其应用示例如下： 10 S 20 （ 2）图样中的数学符号、计量单位符号，以及其他符号、代号应分别符合国家标准有关法令和标准的规定。 四、 图线及画法 图线 图线是起点和终点间以任意方式连接的一种几何图形，形状可以是直线或曲线，连续线或不连续线。机械 制图 中，常用的图线见表 1 表 1线的形式及应用 所有线型的图线宽度（ d）的系列为： 1，2（单位均为 图线画法 图 1线的应用实例 （ 1）机械图样中粗线和细线 的宽度比率为 2 1。表 1， 粗实线的宽度 d 通常选用 他图线均为细线 。在同一图样中，同类图线的宽度应一致。 （ 2）除非另有规定， 两条平行线之间的最小间隙不得小于 （ 3） 细点画线和细双点画线的首末端一般应是长画而不是点，细点画线应超出图形轮廓 25图形较小难以绘制细点画线时，可用细实线代替细点画线，如图 1 （ 4）当不同图线互相重叠时， 应按粗实线、细虚线、细点画线的先后顺序只画前面一种图线 。手工绘图时，细点画线或细虚线与粗实线、细虚线、细点画线相交时，一般应以线段相交，不留空隙；当细虚线是粗实线的延长线时，粗实线与细虚线的分界处应留出空隙，如图 1示。 五、尺寸标注 （ 1984 1996） 图形只能表达 零 件的结构形状，其真实大小由尺寸确定。一张完整的图样， 其尺寸标注应做到正确、完整、清晰、合理 。 基本规则 （ 1） 零 件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据 ，与绘图的比例及绘图的准确度无关。 （ 2） 图样中的尺寸一般以毫米为单位 。当以毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或名称。如采用其他单位时，则必须注明相应计量单位的代号或名称。 （ 3） 图样中标注的尺寸应为该图样所示 零 件的最后完工尺寸 ，否则应另加说明。 （ 4） 零 件的每一个尺寸，一般只标注一 次，并应标注在反映该结构最清晰的图样上 。 2注意事项 1) 为了使图画清晰，多数尺寸应标注在视图的外面。 2) 零件上每一个形体的尺寸，最好集中标注在反应该形体特征的视图上。 3) 同心圆柱的尺寸最好标注在非圆的视图上。 4) 尽量避免尺寸线、尺寸界限之间的相交，相互平行的尺寸应该按照大小顺序排列，小的在内，大的在外。 5) 内行尺寸和外形尺寸最好标注在图形两侧。 3 尺寸组成 通常一个完整的尺寸标注形式包括了尺寸界线、尺寸线、箭头和尺寸数字四个要素。如图所示。 （ 1） 尺寸界线 尺寸界线 用细实线绘制，由图形的轮廓线、轴线或对称中 心线引出，并可由轮廓线、轴线或对称中心线代替。尺寸界线应超过尺寸线 2 3 如图 1a）所示。 一般情况下尺寸界线应与尺寸线垂直，必要时也可倾斜。 若在光滑过渡处标注尺寸时，必须用细实线将轮廓线延长，并从它们的交点引出尺寸界线，如图 1示。 （ 2） 尺寸线 尺寸线 必须用细实线画出，不得用其他图线代替或画成其他图线的延长线，也不能与其他图线重合 。 通常尺寸线应垂直于尺寸界线，标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行。尺寸线与轮廓线以及两平行尺寸线的间距一般取 7右，如图 1a）所示。 （ 3） 尺寸终端 尺寸线的终端应画出箭头，并与尺寸界线相接触，同一图样中所有尺寸箭头的大小应大致相同，尺寸线终端的箭头如图 1b）所示，箭头最粗处的宽度 为 d（ d 为粗实线宽度）。其长度约为（ 4 5） d，当尺寸界线内侧没有足够位置画箭头时，可将箭头画在尺寸界线的外侧；当尺寸界线内、外侧均无法画箭头时，可用圆点代替，圆点必须画在用细实线引出的尺寸界线上，圆点的直径为粗实线的宽度 d。 （ 4） 尺寸数字 尺寸数字 一般应注写在尺寸线的上方 ，如图 1a）所示， 也允许注写在尺寸线的中断处 ， 当没有足够的位置注写尺寸数字时，可引出标注 。 线性尺寸的尺寸数字应按图 1a）所示的方向注写。水平方向的尺寸数字字头朝上；垂直方向的尺寸数字字头朝左；倾斜方向的尺寸数字字头趋 于朝上。当必须在图中所示 30范围内标注尺寸时，可按图 1b）的形式标注。 尺寸数字不允许被任何图线穿过，当不可避免时，必须将图线断开 ，如图 1c）所示。 角度的尺寸标注 标注角度尺寸的尺寸线为一圆弧；角度的尺寸数字应水平书写。 圆的尺寸标注形式 应在尺寸数字前加注直径符号，各种标注形式如图所示。 圆弧的尺寸标注形式 应在尺寸数字前加注半径符号 R，标注形式如图示。 标注球面的尺寸时应在或 R 前加注字母 S： R。 注意： 对于整圆或大半圆都应标注直径尺寸 装配图 的一些说明 一、编写零件序号的一些规定 装配图的图形一般较复杂，包含的零件种类和数目也较多，为了便于在设计和生产过程中查阅有关零件，在装配图中必须对每个零件进行编号。 1、序号的一般规定 （ 1）装配图中每种零、部件都必须编写序号。同一装配图中相同的零、部件只编写一个序号，且一般只 标 注一次。 （ 2）零、部件的序号应与明细栏中的序号一致。 （ 3）同一装配图中编写序号的形式应一致。 2、编号方法 序号由点、指引线、横线（或圆圈）和序号数字组成。 指引线、横线 用细实线画出 。 指引线相互不交错 ， 当指引线通过剖面线区域时应与剖面线斜交，避免与剖面线平行 。 序号数字比装配图的尺寸数字大一号或大两号 ；在指引线附近注写序号，序号的字高比该装配图中所注尺寸数字高度大两号。 应注意的是，同一装配图中编写序号的形式应一致。 3、序号编写的顺序 零、部件序号应沿水 平或垂直方向按顺时针（或逆时针）方向顺次排列整齐，并尽可能均匀分布。 4、标准件、紧固件的编写 同一组紧固件可采用公共指引线；标准部件（如油杯、滚动轴承等）在图中被当成一个部件，只编写一个序号。 5、很薄的零件或涂黑断面的标注 由于薄零件或涂黑的断面内不便画圆点，可在指引线的末端画出箭头，并指向该部分的轮廓。 二、明细栏 明细栏是机器或部件中全部零、部件的详细目录， 它画在标题栏的上方 ， 当标题栏上方位置不够时，也可续写在标题栏的左方 ， 明细栏的边框竖线为粗实线，其余均为细实线。 式 89 和 89 分别规定了标题栏和明细栏的统一格式。 零件的序号自下而上填写 ，以便在增加零件时可继续向上画格。如位置不够可将明细栏分段画在标题栏的左方。明细栏中“名称”一栏除了填写零、部件名称外，对于标准件还要填写其规格，标准件的国标号应填写在“备注”一栏中。 明细栏 位于标题栏的上方 ， 外框为粗实线，分格线为细实线 ，如果标题栏上方位置不够，可分段画在标题栏的左边，也可另纸单独编写，并计入装配图的总张数。 1) 序号栏 ：用阿拉伯数字自下而上填写序号，且与图中的零 (部 )件序号对应。 2) 代号栏 ：填写非标准零 (部 )件的图样编号或标准零 (部 )件的国标代号。 3) 名称栏 ：填写非标准零 (部 )件的名称或标准零 (部 )件的名称和规格尺寸。 4) 数量栏 ：填写装配图中该零 (部 )件的数量。 5) 材料栏 ：填写制造该零件所用材料的名称或牌号。 6) 备注栏 ：填写零件的热处理、表面处理等 要求、齿轮弹簧等零件的主要参数以及 “借用件 ”、 “无图 ”等补充说明。 外文翻译 译文题目 一种自动化夹具设计方法 原稿题目 A 稿出处 2001)18:784 789 一种自动化夹具设计方法 塞西尔 美国，拉斯克鲁塞斯，新墨西哥州立大学，工业工程系，虚拟企业工程实验室（ 在这片论文里， 描述了一种新的计算机辅助夹具设计方法。对 于一个给定的工件，这种夹具设计方法包含了识别加紧表面和夹紧位置点。通过使用一种定位设计方法去夹紧和支撑工件，并且当机器正在运行的时候，可以根据刀具来正确定位工件。 该论文还给出了自动化夹具设计的详细步骤。 几何推理技术被用来确定可行的夹紧面和位置。要识别所完成工件和定位点就 还 需要一些输入量包括型的技术要求、特征。 关键词：夹紧；夹具设计 1. 动机和目标 夹具设计是连接设计与制造间的一项重要任务。自动化夹具设计和计算机辅助夹具设计开发（夹具 下一代制造系统成功实现目标的关键。在这片论文里， 讨论了一种夹 具设计的方法，这种方法有利于在目前环境下夹具设计的自动化。 夹具设计方法的研究已成为国内多家科研工作的重点。 作者：周在 1中对工件的稳定和总需求约束了双重标准，突出重点的工作。在夹具设计中广泛的运用了人工智能（ 及专家系统。部分 型几何信息也被用于夹具设计。4描述了一个基于规则的专家系统，以确定回转体零件的定位和夹紧。夹紧机制同时用于执行定位和夹紧功能。 其他研究者（如 ， 5,6）分析了切削力钻井机械和建筑模型及其他金属切削加工。 康有为等在 2中定义了装配约束 建模的模块化与夹具元件之间的空间关系。一些研究人员采用模块化夹具设计原则，用以生成 2,7 另一些夹具设计工作者已经报告了 1,3,9,12可以在 21,24中找到夹具设计相关的大量的审查工作。 在第二节中，对夹具设计任务中各种步骤进行了概述。在 第 3 节和第四节中描述了工件的加工过程，要夹紧工件表面，否则将面临工件的全面自动测定。 第5 节讨论了对工件的夹紧点的测定。 2. 夹具设计的整体方法 在本节中，描述了整体夹紧的设计方法。 通常对较理想的位置的那一部分进行夹紧，并减低切削力的影响。 夹紧的位置和 夹具设计中定位的位置是高度相关的。 通常，夹紧和定位可以通过同样的方法来完成。 但是，不明白这两个是夹具设计中不同的方面，可能导致夹具设计的失败。多数人的在规划过程中首先解决定位问题， 这样可以使开发的定位与设计的定位相契合。 不过，整体定位及设计方法不在本文讨论范文内。 除了零件的设计（ 为此夹具设计有待开发 ），公差规格，过程序列，定位点和设计等因素外，还应投入 型到夹具设计方法中。这样的夹具可以夹紧并支撑定位器。指导使用的主要内容应尽量不抵制切割或加工过程和中所涉及的操作。相反，应定位夹具，使切削力在正确的 方向，这将有助于保持在一个特定的部分加工操作安全。通过引导对定位器的切割力量，部分（或工件）被固定，固定定位点，因此不能移动的定位器。 在这里讨论的夹具的设计方法必须在整体夹具设计方法的范围内。在此之前进行定位器 /支撑和夹具设计的初步阶段，涉及到的分析和识别的功能、相关的公差和其他规范是必要的。 根据初步的评估和测定，定位 /支撑设计与夹具设计结果的在此基础上可以同时进行。 本文对所描述夹具设计的方法讨论基于定位器/支撑设计与先前已经确定的假设（包括适当的定位和支持测定一个工件的定位，以及识别和夹具，如 V 元素的支 持面块，基础板，定位销等）。 （ 1） 夹具设计的输入 输入包括对特定产品的设计翼边模型，公差信息，提取的特征，过程顺序和部分在给定的每一个设计的相关特性的加工方向，面向的位置和定位装置，以及加工过程中的各种工序，须出示每个相应的功能。 （ 2）夹具设计的方法 图一是自动化夹具设计主要步骤总结图。 对这些步骤概述如下： 第 1 步：设置配置清单以及相关的 进程 _功能 条目。 第 2 步： 确定方向和夹紧力。 输入必要的加工方向向量 面对 支持力，并确定法向量。 如果加工方向向下（对应的方向向量 0， 0， ，和面的支持向量平行于加工方向，那么， 夹紧力方向平行向下加工方向 0， 0， 如果必需要侧面夹紧并没有可夹紧的地方，那么在其中放置一个夹具夹紧下调，然后边钳方向计算如下。让 助常规的向量代替次要的和三级定位孔。然后，使用夹紧机构夹紧一个方向，例如， 平行于这两个法向量，即，正常向量应分别与每块表面的 量平行。侧面夹紧面应该是一对分别平行于面 平面孔。 第三步：从列表中选出最大有效加工力 。这样能够有效的平衡各加工力。 第四步：利用计算出的最高有效加工力，才能确定用来支撑工件加工的面积的夹具尺寸（例如，一个带夹子可以作为一个夹紧机构使用）。 第五步：确定给定工件的夹紧面。这一步在第 4 步中所述过。 第六步： 该夹具的夹紧面的实际位置自动在第 5 节中确定。考虑接下来的步骤并返回第一步。 3. 判断夹具尺寸 在这项工作中所用到的夹具都来自一个系列。夹具的原理与图二相同。在这一节里，描述了一个自动化夹具。 锁模力所需的有关螺杆的螺纹装置大小或保存到位钳。 夹紧力平衡加工工件使工件保持恰当的位置。 让锁模力为 W 和 螺杆直径为 D。 各种螺丝夹紧力大小，可以按以下方式确定：最初，极限拉伸强度（抗拉强度）和该夹具的材料（供应情况而定）可以从数据检索库检索。各种材料有不同的拉伸强度。该夹具材料的选择，也可直接采用启发式规则进行。例如，如果部分材料是低碳钢，那么钳材料可低碳钢或机器钢。为了确定设计应力，抗拉强度值应除以安全系数（如 4 或 5）。 根区的螺丝格 一个螺丝钳）可以被确定： 锁模力 /设计应力 。随后，螺栓截面全面积可以计算为等于 格 （ 65）， （因为螺丝的地方可能会发生根切面积约为 65螺栓的总面积） 。螺钉 的直径 D 可以被确定等同于（ 4）。另一项涉及可用于方程有关的宽度 B，高度 H 和跨度的钳 L 的螺丝直径为 D（ B， H 和 L 可以为不同的值计算 D）： 4/3 . 4. 判断夹紧表面 确定夹具经常出现的相关参数包括了产品的 型，提取的特征信息，特征尺寸，定位面和定位器的选择。考虑所有潜在的加紧面，如图 3。 最关键的是夹紧表面不应重叠或与该面相交，如图 4 所示。夹紧面积是与工件表面（或触的是一个二维轮廓线段组成的（见图 6）。 利用线段相交测试，可以测定在给定的光子晶体光纤的任何范围内是否可能有接触面夹紧面重叠。 夹紧面的确定可以如下所示： 第 1 步：鉴别平行于二级和三级定位面（ 分别到 远的距离的面。如下所示：（一）鉴别面 面 行 行（二）在 列出面对 面。 （三）通过检查所有 面对 面，确定的面对 面是到 别最远的面，并舍弃所有其他 第 2 步： 鉴别平行面的位置， 除了不相邻的附加面。 最好是选择一个不与其他定位面垂直相邻的面。这一步如下所示： (a) 考虑 表中的 ，获得与每个 垂直或相邻的面然后，在表中插入每个 。 (b) 检查每个 ，并执行以下测试：如果 相邻、垂直于 后从列表中舍弃它并插入 表中。 第 3 步 :确定加紧面都在有效的加紧面上，如下所述夹紧面： 例 1:如果没有条目在列表 ，就使用 的面并继续执行步骤 4。如果任何面发现，垂直于第二，第三位置的面孔 将要面临的是 下次选择可行的夹具。在这种情况下，唯一剩下的选择是重新审视在列表 面。 例 2：如果列表中 目数为 1 时，可行夹紧面为 法向量垂直相邻的相应轴是夹紧轴。 例 3： 如果在列表 数大于 1，确定最大的 紧面再进行步骤 4。 例 4： :夹紧力的方向可以是 1， 0， 0或 0， 1， 0，可以夹紧 的中心位置。 在其他几何位置可确定使用零件几何形状和拓扑信息，这在下一节中描述。 5. 判断夹紧表面上的夹紧点 确定夹紧面后，必须确定实际夹紧位置。输入夹具侧面积，沿着 x， Y， Z和 潜在的夹紧面 向。 容下使用 何获得夹具侧面积： 第一步是确定一个箱体的大小，这是用来测试它是否包含在它里面的任何部分。 相交测试也可以在前面介绍的方法使用。 如果相交测试返回一个负的结果，那么有部分箱体与夹具相交，如图 4 所示。 如果相交测试返回一个正的结果，可以执行下列步骤： 1 划分成更小的矩形大小条（ 1 W）夹框轮廓 (图 5 和图 6)。 2 执行指定与功能配置文件出现在 的零件设计的相交测试。 3 没有功能相交的条形区域，都是可行夹紧区域。如果有一个以上的长方形候选 面， 矩形配置文件，向中沿轴夹紧 点的是夹紧配置文件（夹点）。 如果没有发现配置文件，夹具宽度可减少一半，夹具数可以增加两个。使用这些修改过的夹具尺寸，执行前面描述的特征相交测试。如果此测试也失败了，那么可以用相邻的面作为夹紧面用于执行端夹紧。这面可以重复进行 功能相交测试。 : 输入需要的二维轮廓 用下列方法可以自动确定该配置文件的交集。每一个输入的资料组成一个封闭环。此配置文件测试的步骤如下： (考虑 段中的 L（ i， 1）和 段中的 L（ 2， j）。 (采用 L（ i， 1）线段和 L（ 2， j）线段的相交段。如果边缘相交测试返回一个正值，那么特征面和潜在面相交。如果它返回一个负值，继续执行步骤 3。 （ 复与步骤（ 同的部分或者缓慢走过其余 的 ()段直到的 (j 1) j n1段。 (其余部分边和 的 重复（ （ 骤。 如果特征面与夹紧面重复，线相交测试将决定该事件。相交的边可以进行自动检测两个面是否相互交叉。输入所需的边 接 (和 (和接 (和 (。 方程的可表示为： F(x,y) =0 (1) H(x,y) =0 (2) . 第一步：使用等式（ 1）计算 (用 取代 3;计算(用 取代 4。 第二步：如果 4都与 0不相等，但 4结果相同（ 2在相同的一边），则边 34不相交。如果这样不满足条件，那么进行第三步。 第三步：使用等式（ 2）计算 (接着，计算 (进行第四步。 第四步：如果 2都不等于 0，且 2的结果相同，那么把 2放在相同的一边并输入不相交。如果，这个也不满足条件，那么进行第五步。 第五步：给定相交线段。 这样就完成了测试。考虑如图 7 所示的 一部分样品。将要生产一个盲孔。起初，完成定位设计。 定位器的（或主要定位器）是一个基盘（放在 ）和二级和三级定位器面临 应到定位面 第 4 节中讨论）。 一个辅助定位器也被使用，这是一个 V 型块（对 辅助定位），如图 8 所示。 在前面讨论的夹具设计方法中所述的步骤的基础上，候选面孔（这是平行的，并在从 遥远的距离）是面对 。 没有面孔，这是平行到定位面，但他们不相邻。在这种情况下使用的优先权规则（如步骤 3 第 4 步讨论），剩余的候选面面对的是 。夹具方向向下的 V 型块径向定位器和其他与对工件夹紧底面提供所需位置。 根据第五步选择夹具的位置。如果没有功能发生在面 ，那么也没有必要进行相交测试确定夹具优美加紧。 夹具位置应远离 V 型定位器（这是辅助定位位置）的夹紧面毗邻辅助定位面（这确保了更好的快速夹紧）。最终位置和夹具的设计如图 8 所示。 本文讨论的方法，毫不逊色于其他夹具设计文献中讨论的方法。本文所讨论的方法的独特性是零件的夹紧面的几何形状，拓扑和功能发生了被加工为基础的系统鉴定。 其他方法都没有利用了定位器的位置，该方法使用定位器在对持有一级，二级和三级定位器加 工的工件。这种方法的另一个好处是在可行的候选面上确定在面上用夹具面交点测试（如前所述），并迅速和有效地确定潜在的下游过程中可能出现问题，夹紧和加工的功能检测。 6. 总结 在这篇论文中，对在一个夹具设计方法的总体框架内进行了夹具设计方面的讨论。 设计定位器，规范零件设计，和其他相关被用来确定夹紧面和夹紧方向。并讨论了各种自动化步骤。 2001) 18:784789 2001 an in of on a be in a to to AD is an is an of to of In a in of of 1 on of of as in 2,3. a to a to is to . 8003, et 5,6) et 2to to 2,711. 1,3,9,1223. An of be 21,24, in of to a , of or on a of on a is to to of in be to of in a is of of to be to is to is to to a be in in a By 85or is so be of a of is on of in is on of on as as of of of in to in of 1. An of . Ui in 20841 . of .,of 0, 0, 1), of is to of is to 0, 0, 1. If is no at to a a is sv tv be of by a as a be to of of in be to sv be a of to sv . i = 1,.,n). E be . of E, of to be to 1. be a as a . on a be as . of on is in an as U(i + 1) to of to of to as A is on as of 2). In of a is is to of in to be d. of be in of of on a of if is be . 2. or To TS be by a ). 1 of a be S. A be as 65%)(of 5% of of d be by A ). be , of to d (B, H, be of d): 4/3 of to AD of on a CF as 3. be is on as is in is a 2D of 6). By it be of on of be as 3. 4. . to at is as a) is to is to b) in c) By . is to to It is a to a be a) in CF to in b) f is to it CF it in . on as a). If no in in CF to . If to to be is to in b). If of in , is of is c). 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Y. . “fixtureassemI 大学 设 计 说 明 书 题 目 ： 焊接件 总成焊接夹具 设计 专业： 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 职称： 月 摘 要 随着工业 生产 的发展，对焊接技术提出了多种多样的要求 。 一方面由于工业生产的发展对焊接技术提出了高要求，另 一方面由于科学技术的发展又为焊接技术的进步开拓了新的途径。为适应我国现代化建设的需要，相信焊接技术必将得到更迅速的发展，并在工业生产中发展发挥出更重要的作用。 另外我们也在不断探索新的焊接方法，从以前的几种焊接方法到现在的很多中，从最原始的手工电弧焊到现在的窄间隙埋弧焊、机器人焊接，从以前的焊工保护差到现在的焊工保护好，种种的种种都可以看出，我们国家在发展，我们的焊接技术同样在发展，在不久的将来更高端的焊接技术将被发现，该焊接技术价廉、劳动强度小，焊出来的东西更好更完美。 支架座 焊接件 属于支架类零件，不是传动 件，受力不高。 根据 选择合适的成型工艺以及焊接方法、编制合理的工艺规程、选择正确的装配方法、对焊接缺陷的预测 、 危害分析以及 找出 相关的补救措施。 关键词： 焊接工艺 ， 焊接方法 ， 焊接缺 ， 焊接检验 录 摘 要 . 录 . 1 章 支架座 焊接件 的制作工艺 . 8 材的选择 . 8 支撑件的制造 . 8 线 . 8 料 . 9 料 . 9 割 . 10 孔 . 错误 !未定义书签。 第 2 章 支架座 焊接件 的装配工艺 . 11 口形式与焊接技术 . 12 口形式 . 12 口的加工方法 . 12 接工艺路线单 . 13 接方法与设备 . 14 工电弧焊 . 14 体保护焊 . 15 . 17 接接头的常见缺陷与危害和补救措施 . 19 第 3 章 夹具的设计 . 19 接夹具的作用 . 19 具设计的要求 . 20 择与设计焊接夹具类型的依据 . 22 焊接 夹具的使用 . 22 4 章 焊接检验 . 27 接检验的作用 . 27 接检验方法的确定 . 27 声波检验的优点 . 27 用超声波探伤的方法及设备 . 27 声波探伤的实施步骤 . 27 结束语 . 29 致谢 . 30 参考文献 . 31 V 第 1 章 支架座 焊接件 的制作工艺 材的选择 根据 支架座 焊接件 的结构强度要求及经济因素选择母材 查图纸， 焊接零件使用的 都是 料。 的化学成分如表 1 化学成分（ %） C i S P 的力学性能如表 1学性能 b/s/s （ %） 375460 235 26 一种低碳钢，低碳钢中含碳较低，含锰 、 硅又少，所以在通常情况下不会因焊接而引起严重的硬化组织和淬 化组织，这种钢材的塑性和冲击韧性优良，焊成的接头塑性和冲击韧性也很好，焊接时一般不需要预热 、 控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，可以说整个焊接过程中不需要特殊的工艺措施，其焊接性优良，可以采用各种焊接方法焊接。 支撑件的制造 线 划线是根据设计图样上的图形和尺寸，按 1： 1 的比例在待下料的钢材表面上划出加工界限的过程。划线是结构制造中较为细致的工作，要求所划的零件尺寸和形状正确， 9 并合理的使用钢材。因此划线前应看图样，明确零件的尺寸、形状和技术要求。 対划线的基本要求是线条清晰 匀称，定型、定位尺寸准确。由于划线的线条有一定宽度，一般要求精度达到 当注意，工件的加工精度不能完全 由 划线确定，而应该在加工过程中通过测量来保证把后板展开再按图纸设计图样上的图形和尺寸，按1:1 的比例在待下料的钢材上画出加工界限，再经过加工做出样板，用样品进行划线。 料 在成批生产和重复次数较多时，为了提高生产率和节约原材料，一般先做成样板，用样板进行划线，即为号料。 1、 号料的方法 号料的方法有很多，常用的有样板号料和草图号料。当图形比较复杂、曲线较多时，通常利用样板号 料以提高质量和效率。而形状比较规则的矩形板、肋板等，则按草图号料或按号料卡片直接在钢材上号料。 2、 样板的分类 样板按其用途可分为划线样板和检测样板两种。划线样板按其用途可分为展开样板、划孔样板和切口样板。 3、 号料的作用 节约原材料 提高生产率 料 下料就是将毛坯或工件从原材料上分离下来的工序。 常用的下料方法有锯割、砂轮切割、剪切、冲裁和热切割。 我采取的下料方法为热切割中的氧 体 切割， 所选用的设备是 1520 型摇臂式仿形气割机，之 所以选择它是因为它的设备简单，操作方便，生产效 率高，切割质量较好，成本低，可以切割厚度大形状复杂的零件。 采用气割将母材按样板切割成40底板和 100横板。 10 图 1摇臂式仿形气割机 割 气割时，一般选切内圆，然后再切外圆 。 切割时首先要在钢板上割个孔，切割方法是先对钢板进行预热，嘴头要垂直于钢板，至钢板暗红达到切割温度时，将割嘴倾斜一些，便于氧化铁渣的吹出，此时打开 高压 氧将铁渣吹出。开始切割时 高压 氧不要开得太大，随着割炬 逐渐往后拖， 将割嘴倾斜相反方向 的熔化金属吹 出。当氧化铁渣的火花不再上飞时，说明正将钢板切透。这时 将嘴头和钢板垂直，割炬延内圆线切割。 为了保证切口质量，切割速度不宜过快。 11 第 2 章 支架座 焊接件 的装配工艺 装配是将 焊前加工好的零、部件，采用适当的工艺方法，按生产图样和技术要求连接成部件或整个产品的工艺过程。 图 2架座 焊接件 零件图 由 支架座 焊接件 零件图可以看出 支架座 焊接件 是由 3 件零件组成， 左 板、右 板 、 中间轴 组成。 焊接前要先进行组装，进行装配。 装配工艺规程是规定产品或部件装配工艺规程和操作方法等的工艺文件 ,是制订装配计划和技术准备 ,指导装配工作和处理装配工作问题的重要依据。它对保证装配质量 ,提高装配生产效率 ,降低成本和减轻工人劳动强度等都有积极的作用。 制定装配工艺规程的原则 1、保证产品质量；延长产品的使用寿命 2、合理安排装配顺序和工序，尽量减少手工劳动量，满足装配周 期的要求；提高装配效率 3、尽量减少装配占地面积，提高单位面积的生产率 4、尽量降低装配成本。装起来，并经过调试、检验使之成为合格产品的过程 支架座 焊接件 的 装 配是指各零件间的装配，即 盖板 与 轴承座 之间 的圆形直角焊缝，盖板 与 肋板 之间的 直焊 缝 ，轴承座与肋板之间的弧形直角焊缝 装配工艺。 1、 盖板座 之间的 圆形直角 焊缝 2、 盖板 与 肋 板之间的 直角 焊缝 3、 座 与 肋板之间 的 弧形直角 焊缝 12 口形式与焊接技术 口形式 坡口指的是为了保证焊接质量 ,在焊接前对工件需要焊接处进 行的加工，可以气割，也可以切削而成，一般为斜面，有时也为曲面。 开坡口可保证电弧能深入焊缝根部，保证焊缝焊透，便于消除夹杂，获得较好的焊缝成行，而且能调节母材和填充金属的融合比例。 在焊接时改变坡口的大小可以改变焊缝金属的化学成分，因此，对焊接质量有很大的影响。在保证焊接质量的前提下坡口角度开的小点为好，这样，可以减少工作量。坡口 根据需要，有 Y 型坡口，型坡口， 型坡口，型坡口等坡口形式，但大多要求保留一定的钝边。 根据设计的需要，在焊件的待焊部位加工一定的几何形状的沟槽，即是坡口。手弧焊的坡口形式，应根 据结构的形式、工件厚度、技术条件的要求而选择。选择坡口的形式时，在保证工件焊透的前提下，需考虑焊缝的融合比，坡口的形式是否容易加工，以及焊接生产率高低和和焊件变形大小等。手弧焊与气体保护焊的坡口的基本形式如表2示 序号 工件厚度 （ 坡口形式 坡口尺寸（ 1 3 I 形坡口 b: 3 I 形坡口 b:0 I 形坡口 b:0 3 I 形坡口 b:0 坡口 的加工方法 （ 1）刨削。 有角度要求的坡口，可用刨床或刨边机对钢板边缘做 刨削。 （ 2）车削。 圆形工件或管子开坡口，可用车床或管子坡口机、电动车管机等将边缘车削。 （ 3）剪切。 对 I 形接头较薄的钢板，用剪切机剪切。 （ 4）气割。 它是应用较多的坡口加工方法，可以得到直线形与曲线形任何角度的各种类型的坡口。但是，手工气割焊件的尺寸和形状精度较差，表面粗糙，需尽可能用半自动或自动化的切割方法。 13 焊前的清理 焊前，对熔化极惰性气体保护焊应严格清楚金属表面的氧化膜、油脂和水分等赃物，所有方法因材质不同而不同。 机械清理 对不锈钢一般用纱布打磨清理，然后用丙酮或汽油去除油污。 接工艺路线单 表 2序号 工序名称 工序内容 工艺装备及设备 辅助材料 0 检验 材料应符合国家标准要求的质量证书 10 划线 号料、划线，按图纸尺寸要求的尺寸在原材料上划线 20 切割下料 按划线尺寸切割下出所有配件的坯料 摇臂式仿形气割机 30 刨边 按图要求刨坡口、加工边缘 刨边机 40 成形 将已下料的钢板卷制成所需板样 卷板机 50 装配定位 按零件图样进行装配并施定位焊，定位焊长度为 5距为 30机 焊丝、焊条、保护气体 60 预热 一般情况下不预热，若在寒冷条件下，预热至 250 70 焊接 将已装配的焊件施连续焊 焊机 焊丝、焊条、保护气体 80 检验 检测焊缝的密封性焊缝外观合格，按国家标准进行超声波探伤 A 型脉冲反射法探伤仪 90 焊后处理 清除焊件上的所有焊渣 角向打磨机 100 涂漆 将规定的油漆涂于产品上 110 包装 14 接方法与设备 用于低碳钢的焊接方法很多，如氧乙炔焊、手工电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、等离子弧焊、电渣焊、电阻焊、摩擦焊、热剂焊、钎焊等， 几乎涉及所有的焊接方法。近年来，开发呢各种高效率、高质量的焊接工艺和方法，如单面焊双面成行，高效率铁粉焊条和重力焊条电弧焊、氩弧焊封底 用烧结焊剂和快速焊剂的埋弧焊、窄间隙埋弧焊、药芯焊丝气体保护电弧焊、旋转电弧加热焊等。这些高效率、高质量的焊接方法在低碳钢结构中获的了日益广泛的应用，下面主要从经济效益、效率、设备复杂程度、操作方便等方面来选择焊接方法： 工电弧焊 手工电弧焊的 焊接参数 包括 焊条种类和牌号 、 焊条直径 、 焊接电流 、电弧电压、焊接速度焊条电弧焊的优点 ： （ 1）工艺 灵活、适应性强对于不同的焊接位置、接头形式，只要焊条所能达到的任何位置，均能进行方便的焊接。 （ 2）应用范围广 焊条电弧焊的焊条能够与大多数金属性能相匹配，因而接头的性能可以达到被焊金属的性能。 （ 3）易于分散焊接应力和控制焊接变形 由于焊接是局部的不均匀加热，所以在焊接过程都存在着焊接应力和变形。采用焊条电弧焊，可以通过改变焊接工艺，如采用跳焊、分段退焊、对称焊等方法来减少变形和改善焊接应力的分布。 （ 4）设备简单成本低 焊条电弧焊所用的设备结构都比较简单，维护保养也方便，设备轻便而且易于移动，且焊接 中不需要辅助气体保护，并具有较强的抗风能力。投资少，成本相对较低。 （ 1）焊条种类和牌号的选择 焊条的选择因考虑焊缝金属力学性能和化学成分，焊接构件使用性能和工作条件，焊接结构特点及受力条件以及施工条件和经济效益。 低碳钢 一种普通结构钢，它要求焊缝金属和母材等强度，而从使用性能和工作条件考虑，支架要承受动载荷和冲击载荷，除强度要满足外，还要保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性，所以要选抗裂性好、工艺性好的酸性焊条。焊条牌号等如表 2号 国标 药皮类型 焊接电流 主要用途 焊接重要的低碳钢 15 4303 钛钙型 交直流 结构和同强度等级的低合金钢 （ 2）焊条直径的选择 根据焊件厚度选择焊条直径 ， 焊条直径焊件厚度的关系 如表 2 焊件厚度 / 3 413 焊条直径 / 板厚相同的条件下，平焊位置的焊接所选用的焊条直径比其他位置大一些，立焊，横焊和仰焊应选用较细的焊条，一般不超过 一层焊道应选用小直径焊条焊接，以后各层可以根据焊件的厚度选用较大的焊条。 T 形接头、搭接接头都选用较大直 径的焊条。 （ 3） 焊接电流的选择 a 根据焊条直径选择焊接电流。每种直径的焊条都有合适的 电 流范围。 表 2是各种直径焊条合适的焊接电流参考值 焊条直径 / 5 6 焊接电流 /A 250000600060b 根据焊接位置选择焊接电流。平焊可选择较大的电流焊接，横焊、立焊、仰焊，其焊接电流较平焊位置小 10% （ 4）电弧电压的选择 选择电弧电压，主要由电弧长度决定。电弧的长度 一般等于焊条直径的 1/2 倍至 1倍，相应的电弧电压则为 16性焊条弧长等于焊条直径，碱性焊条弧长则为焊条直径的 1/2。 体保护焊 体保护焊的特点 体来源广、价格低廉，而且消耗的焊接电能少，所以 为埋弧焊及电弧焊的 30% 由于 的焊接电流密度大，使焊缝厚度增加，焊丝的熔化率提高，熔敷速度加快；另外，焊丝又是连续送进，且焊后没有焊渣，特别是多层焊接时，节省了清洁时间。所以生产率比焊条 电弧焊高 1。 由于电弧热量集中，焊件加热面积小，同时 体具有较强的冷却作用，因此，焊接应力和变形小。 16 用范围广 焊丝 型号 送气速度 电压 送丝速度 6 17 = 拉丝式 焊丝 R= 伸长长度 8 短路过度 = 拉丝式 焊丝 R= 伸长长度 12 短路过度 焊接参数 包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、电源极性、气体流量、装配间隙与坡口尺寸、喷嘴到焊件的距离。 （ 1）焊丝直径 焊丝 型 号： 焊丝直径一般根据焊件 厚度、焊接空间位置及生产率的要求来 选择。 当焊接薄板或中厚板的立、横、仰焊时，多采用直径 下的焊丝；在平焊位置焊接中厚板时，可以采用直径 上的焊丝，焊丝直径的选择如表 3 焊丝直径 /滴过渡形式 焊件厚度 /缝位置 路过渡 位置 颗粒过渡 焊 路过渡 位置 颗粒过渡 焊 粒过渡 位置 粒过渡 焊 （ 2）焊接电流。它的大小主要由送丝速度决定，送丝速度越快，则焊接电流越大。电流为： 60 3）电弧电压。短路过 渡 时，电弧电压计算式如下： V=0+/) 焊接电流和电弧电压最佳配合值如 表 3焊 立焊 仰焊 焊接电流（ A） 70 130 180 220 18 0 18 18 18 电弧电压（ V） 120 170 210 260 3 24 19 21 22 17 （ 4）焊接速度。半自动焊时，熟练焊工的焊接速度为 18h；自动焊时，焊接速度可高达 150m/h。（ 5）焊丝伸出长度。焊丝伸出长度一般约为焊丝直径的 10 倍，且随焊接电流的增加而增加。 （ 6）电 源 极性。焊接一般结构用直流反极性。（ 7）气体流量。 体 流量 因根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等选择。在细丝 时，气体流量约为 8丝 时，气体流量约为 15 （ 8）装配间隙及坡口尺寸。由于 焊丝直径比较细，电流密度大，电弧穿透力强，电弧热量集中，对于 8焊件不开坡可焊透，对于必须开坡口的焊件，一般坡口角度可由焊条电弧焊的 60左右减至 30钝边可相应增大 2部间隙可相应减少 1 （ 9）喷嘴到焊件的距离 喷嘴与焊件间的距离应根据焊接电流来选择，如下图 熔化极活性气体保护焊的简称，是采用在惰性气体氩中加入少量的氧化性气体（ 其他混合气体）的混合气体作为保护气体的一种熔化极气体保护焊方法。 的特点 的熔池、熔滴温度较高，电流密度大，焊缝厚度大，熔敷效率高，有利于提高焊接生产效率。 2 . 具有一定的氧化性，克服了纯氩保护时表面张力大、液态金属黏稠、易咬边及斑点漂移等问题。同时改善了焊缝成形，接头力学性能好。 由于电弧温度高，易于形成喷射过渡，其电弧燃烧稳定，飞溅减少，熔 敷系数提高，节省焊接成本。 18 用的设备 的设备与 体保护焊的设备类似，它只是在 体保护系统中加入了氩气源和气体混合配比器。其型号为 500。 设备由氩气瓶、二氧化碳气瓶、干燥器、送丝小车、焊接电源、混合气体配比器、焊枪、减压流量计等组成。 接参数的选择 的工艺参数主要有焊丝的选择、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源种类极性等。 时，由于保护气体有一定的氧化性必须使用含有 因为支架 1 的母材为低碳钢，则选用 1 的焊丝， 焊接电流的大小应根据工件的厚度、坡口形状、所采用的焊丝直径以及所需要的熔滴过渡形式来选择，又支架 1 所用的材料厚度为 8以焊接电流在200A 左右。 电弧电压的高低决定了电弧长短与熔滴的过渡形式。只有当电弧电压与焊接电流有机地匹配，才能获得稳定的焊接过程。当电流与电弧电压匹配良好时，电弧稳定、飞溅少、 声音柔和，焊缝熔合情况良好。根据材料厚度等选定电弧电压为 23 焊丝伸出长度一般为焊丝直径的 10 倍左右，则伸出长度为10 流量太小，起不到保护作用；流量太大，由于紊流的产生，保护效果亦不好，而且气体的消耗太大，成本升高。一般对 焊丝，选择气体流量为 15L/ 焊接过快可以产生很多缺陷，如未焊透、熔合情况不佳、焊道太薄、保护效果差、产生气孔等；焊接速度太慢则又可能产生焊缝过热、甚至烧穿、成形不良、生产率太低等。因此，焊接 速度确定应由操作者在综合考虑板厚、电弧电压及焊接电流、层次、坡口形状及大小、熔合情况和施焊位置等因素来确定并时调整，选定焊接的速度为 250mm/右。 为了减少飞溅，一般均采用直流反接性焊接，即焊件接负极，焊枪接正极。 19 接接头的常见缺陷与危害和补救措施 常见的缺陷为气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。产生气孔的原因是在焊前未烘干焊条、焊件表面污物清理不净。产生为焊透未熔合的主要原因是电流过小、运条太快。夹渣是由于焊接电流过小、速度太快、清理不净，致使渣或非金属夹杂物来不 及浮出而形成。分为点状和条状。裂纹可分为热烈纹、冷裂纹和再热裂纹等。热裂纹是由于焊接工艺不当在施焊时产生的。冷裂纹是焊接应力过高焊条中含氢太高或焊件刚性差异过大造成的。再热裂纹一般是再次加热而产生的。 气孔和夹杂是焊接生产中常遇到的典型焊接缺陷，它不仅削弱焊缝的有效工件断面，同时也会带来应力集中，显著降低焊缝金属的强度和韧性，对动载强度和疲劳强度更为不利。在个别情况下，气孔和夹杂会引起裂纹。裂纹的危害是可能导致破坏事故的发生，造成严重的事故性后果。未焊透、未熔合的危害是：未焊透和未熔合处易产生应力集中 ，使接头力学性能下降。 为保证焊接结构的性能与质量，防止裂纹发生，改善焊接接头的韧性、消除焊接应力，可进行适当的热处理。热处理工艺可处于焊接工序之前或之后，主要包括预热、后热及焊后热处理。 通过适当的热处理，可以充分发挥钢材的潜力，显著提高钢的力学性能延长零件的寿命 ; 还可以消除铸、锻等热加工工艺造成的各种缺陷为后续工序做好组织准备。因此热处理在机械制造中占有十分重要的地位 .。 第 3 章 夹具的设计 接夹具的作用 （ 1）提高了产品的装配精度 ,优化产品质量。 （ 2）采用焊装夹具可以精 确地对零件定位并牢固的夹紧，保证装配件的相对位置，减少了由于人工划线的误差带来的不准确。同时焊装夹具在焊装过程中使零件的变形受到一定的限制，可以大大减少焊接变形，使焊后零件的结构尺寸容易达到图纸要求。 （ 3）焊接时间短，能够批量生产，减少加工费，降低产品成本。 （ 4）采用了焊装夹具，零件有定位元件定位，不用划线，不用测量就能得到准确的装配位置，加快了装配作业的进程。另外在焊装夹具上有扩力机构牢固夹紧，可减轻工人的体力劳动，提高装配效率。 20 夹具可强行加固焊件或预先给于反变形，能控制和消除焊接变形，提高焊接质量 ，减少或取消焊后校正变形或修补工艺残缺的工序，使整个产品的生产品缩短。 虽然制作焊装夹具增加了产品的成本，但焊装夹具的使用减少了焊接和装配工时的消耗，提高了产量，易形成大批量生产，从而减少加工费，使产品总成本降低。 增加了产品的均匀性，能得到具有互换性的产品。 采用焊装夹具后，由于保证了装配精度，控制了焊接变形，使焊接质量稳定，所以可提高焊件的互换性能。减轻了工人劳动强度，使不熟练工人操作也成为可能。 如果不使用夹具，在装配定位焊时，要求工人在生产节拍时间内划线来保证装配焊接零件的相互位置是不可能的。在焊接 时，装配钳工要始终扶持住工件，保证焊接时的装配精度。 提高质量方面，一个焊件在自由状态下焊接，焊后一般都会发生变形，如果变形超出技术要求，就会影响到后面的装配工作，或者影响到产品将来的工作性能。利用焊接夹具，可以精确地对焊件定位和牢靠的夹紧，焊接时，它的变形就受到限制 扩大焊机的工作范围，一台效率高的埋弧自动焊机，如果没有夹具配合使用，它只能焊接平焊位置的直线焊缝 改善劳动条件，手工装配的劳动强度大，焊接时靠人力去翻转工件是不可能的，也不安全，而焊接夹具可以轻而易举的做到 具设计的要求 格化，以提高夹具的可维护性 4. 夹具设计须使被装配酌零件或部件获得正确的位置和可靠的夹紧，并且在焊接时它能够防止焊件产生变形 部件装配要容易，取出要方便 靠、拆卸方便，夹紧力适中，夹紧应一次到位，不能碰伤及损坏零部件 人操作方便、安全，有足够的操作空间及良好的视野 装夹具的功用 （ 1） 在汽车 支架座 焊接件 过程中定位夹紧，保证 支架座 焊接件 零件之间正确的装配关系，同时保证 支架座 焊接件 质量及焊接过程顺利 21 采用焊装夹具可以精确地对零件进行定位并牢固的夹紧，保证装配件的相对位置，减少了由于人工划线的误差带来的定位不精确。同时焊装夹具在焊接过程中使零件的变形受到一定的限制，可以大大减少焊接变形，使焊后零件的结构尺寸容易达到图纸要求。 （ 2）缩短焊装时间，能够批量生产，减少加工费，降低产品成本 采用了焊接夹具，零件由定位元件定位，不用划线，不用测量就能得到准确的装配位置，加快了装配作业的进程。另外在焊装 夹具上备有扩力机构牢固夹紧，可减轻工人的体力劳动，提高装配效率， 夹具可强行夹固焊件或预先给予反变形，能控制和消除焊接变形，提高焊接质量，减少或取消焊后矫正变形或修补工艺缺陷的工序，使整个产品的生产周期缩短。 虽然制作焊装夹具增加了产品成本，但焊装夹具的使用减少了装配和焊接工时的消耗，提高了产量，易形成大批量生产，从而减少加工费用，使产品总成本降低。 （ 3）增加了产品的均匀性，能得到具有互换性的产品 采用焊装夹具后，由于保证了装配精度，控制了焊接变形，使焊接质量稳定，所以可提高焊件的互换性能。 （ 4）减轻了 工人劳动强度，使不熟练工人操作也成为可能 如果不使用夹具，在装配定位焊接时，要求工人在生产节拍时间内划线来保证装配焊接零件的相互位置是不可能的。在焊接时，装配钳工要始终扶持住工件，保证其位置在焊接过程中不发生变动，这项工作也非常困难和疲劳。焊装夹具的使用降低了对工人的技术要求，也减少了工人的劳动强度。 装夹具设计原则 （ 1）焊装夹具必须保证焊件焊后能获得正确的几何形状和尺寸，尤其是保证 支架座 焊接件 上门窗等孔洞的尺寸和形状。在装配时，夹具必须使被装配的元件获得正确的位置和可靠和夹紧，并且在焊接时能 阻止焊件产生变形。 （ 2）焊装夹具应动作迅速，操作方便。操作位置要处于工人容易接近最宜操作的部位。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作频率不能过高，操作高度应设计在工人最易用力的部位。当夹具处于夹紧状态时，应能自锁。 （ 3）焊装夹具的设置应便于施工，有足够的装配焊接空间，不能影响间接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸。所有的定位元件和夹紧机构应与焊点保持适当距离，或布置在焊件的下方或侧面。夹紧机构的执行元件应能够或转位。 （ 4）夹紧可靠，刚性适当。夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何形状，以及焊件 22 的表面质量 。夹紧力适当，使夹紧后既不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘束过大而产生较大的应力。 （ 5）为了保证使用安全，应设置必要的安全互锁保护装置。 （ 6）用于大型零件焊接的夹具，要有足够的强度和刚度，特别是夹具的刚度，对结构的形状精度尺寸精度影响较大。 （ 7）在同一个夹具上，定位元件和夹紧机构的结构形式不宜过多，并且尽量只选用一种动力源。 （ 8）焊装夹具本身应具有较好的制造工艺性和较高的机械效率，尽量使制作时投资少成本低。 （ 9）尽量选用已通用化标准化的夹紧机构及标准零部件来设计制造焊装夹具。 上述这些原则是设 计 支架座 焊接件 焊装夹具时所必须考虑的，但具体到焊装夹具的结构上却是差异甚大，有的焊装夹具只有一个简单的框架，有的则相当复杂。一般来说，应根据生产批量的大小和产品结构的特点并结合本厂的生产条件来选择焊装夹具的类型，设计夹具。 择与设计焊接夹具类型的依据 试、维护的可行性 准化的夹具 接夹具的使用 支架座 焊接件 的焊接夹具有 1 个 。 焊缝，应保证其的垂直度 般不允许拆除夹具，以防焊件产生变形，影响装配精度 注意操作安全 靠，不能有松动 。 23 夹具装配图主视图 夹具装配图俯视图 24 夹具装配图左视 夹具装配图左视 25 材料明细表 要零件设计的说明 1、夹具体 综合考虑结构的合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，夹具体制作材料选用铸铁，毛坯制造方法为铸造夹具体；考虑到定位的精确度，要求定位器和螺旋夹紧器的螺孔在装配时要与夹具体配作。 2、手动螺旋夹紧器 手动螺旋夹紧器选用 ，螺旋夹紧器件主体各部分通过焊接的方式连接在一起；焊接时，应先夹紧各部分元件，防止焊接 时产生焊接变形。并且要求 支架座 焊接件螺孔应与夹具体配作，螺旋夹紧器在夹紧状态时应有自锁性能。 手动螺旋夹紧器的工作过程：夹紧器底部用螺栓固定在夹具体上，工件定位好后，转动螺旋装置，螺杆向前移动夹紧工件；螺杆端部有可以相对转动的底靴，它用于增加制品的受压面积，减小螺杆与制品间的摩擦力，以及防止螺杆压在与轴线不垂直的表面上时螺杆可能出现的弯曲；各螺杆中心线应与主板纵向中心线垂直相交，以保证夹紧精度。 3、挡板 26 挡板选用 制造， 毛坯制造方法选用铸造毛坯，成型性好，加工方便。挡板螺孔也应与夹具体配作 ，装配时通过螺栓固定在夹具体上。 4、反变形装置 反变形装置采用 虑到整体难于直接生产，所以反变形装置弯曲部分与整体连接时采用型钢拼焊，焊接时，先点固焊，再用支撑钉支撑弯曲部分，防止焊接变形，最后完成全部焊接。反变形装置内部间隙应比工件厚度大，以便于工件插入，间隙部分通过打入销钉固定加紧。 5、垫板 垫板材料选用铸铁，制造方法为铸造，成型后表面打磨平整。 6、销钉 销钉 45 钢制作，采用 火焰表面淬火 处理，以提高耐磨度。 7、螺栓 螺栓选用材料 45 钢的标准件，螺栓连接时通过开 口垫圈使应力均匀分布。 焊夹具使用说明 1、夹具的操作步骤： （ 1）焊接前，先为两块肋板安装反变形装置，在夹具体上装上定位的挡板、垫板和螺旋夹紧器，然后分别放上肋板和筋板，调整好位置，用螺旋
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