专业课程设计说明书模板 王斌

课程设计课程名称：焊接专业课程设计设计题目：长江750A停车支架焊接夹具的设计专业：焊接技术与工程班级：1081042学号：22姓名：评分：王斌指导教师（签名）：2014年1月17日“长江750摩托车”停车支架焊接工装设计学生姓名：王斌指导老师：薛诚班级：1081042摘要：在“长江750Ａ摩托车停车支架”的焊接中，焊接的夹具在施焊的过程中必不可少，良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性，保证焊接过程的快速稳定，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。关键词：焊接；设计；停车支架目录1序言…………41.1焊接工装夹具的运用………………41.2焊接工装夹具设计的基本要求.……………52焊接组合件的分析…………63停车支架夹具方案选择…………74工艺过程分析及焊接夹具设计的说明…………74.1重要的夹具设计说明及分析………………84.2标准零件的选择……………115夹具的工艺要求、操作方法和注意事项……………115.1夹具的工艺要求……………125.2夹具的操作步骤……………125.3注意事项……………126焊接工艺规程的编制说明………………12参考文献……………13致谢……………13附录A工艺规程路线单………14附录B焊接工艺规程…………151序言1.1焊接工装夹具的运用在机械加工、产品检验、装配和焊接等工艺过程中，使用这大量的工艺设备，简称焊接工装，用以安装加工的对象，使之占有正确的位置，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，对于汽车，摩托车和飞机制造业等，不夸张的说，没有焊接工装就没有产品。焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面：（1）提高焊接制品的精度，保证其质量。（2）降低生产成品，提高劳动率。（3）劳动强度减轻，保证安全生产。使工件处于最佳的施焊部位，焊接速度得以提高。（4）准确、可靠的定位和夹紧，减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。（5）易于实现焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。1.2焊接工装夹具设计的基本要求Ⅰ使用目的和效果（1）夹具的主要目的是为了将工件快速、准确地定位以及适合的支撑、维持，使在同一夹具上生产的所有工件都固定在特定的范围内，保证产品的精密性和互换性。（2）使用夹具可以在各种加工、组装等工作当中减少工作时间，进行高效率的工作。（3）可以将复杂的工作单一化，提高经济效益，将只有熟练工完成的工作，完全可以由未熟练工来完成。Ⅱ焊接工装夹具的种类小4号宋体,固定行间距22pt夹具的种类可大致分为装配用夹具，加工用夹具，检查用夹具等。装配用夹具作为把单件通过结合，连接，焊接等方法装配为完制品的夹具，需满足以下条件：（1）工件的取放要容易。（2）所有的工作尽量在夹具夹紧的状态下完成。（3）工作条件要选择最方便的位置进行。（4）零件要固定在正确的位置（5）焊接的情况，要求俯视工作姿势的作业性，一般可分为机械装配夹具，焊接夹具，用粘合剂的装配夹具等。Ⅲ焊接工装夹具的使用要求①具有足够的强度和刚度。②结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。③安装稳定牢靠。④结构的工艺性好，便于制造、装配和检验。⑤尺寸要稳定且具有一定精度。⑥清理方便Ⅳ焊接工装夹具的装配要求(1)需要保证基面与夹具体横向中心线垂直。（2）定位和夹紧，撑杆的挡板、螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证基面与夹具体横向中心线平行；定位和夹紧管，插销机构、快撤式螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证其中心线与夹具体横向中心线垂直。（3）定位和夹紧，发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证插销机构和快撤式螺旋夹紧器件中心线与挡销基面的距离和公差。（4）定位和夹紧序，撑杆的挡板、螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证挡板和螺旋夹紧器件右端面与挡销基面的距离。（5）装上弹簧、压板等其他零件，完成整个装配。Ⅴ夹具设计的基本要求（1）工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。（2）夹紧的可靠性。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）焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，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）便于焊件的装卸。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）良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。２焊接组合件的分析“长江750Ａ摩托车”停车支架由6部分组成，分别由支撑板、踏杆、横管、站脚管、支撑管和限位块组成。由被焊接零件图可知,可以通过横杆与站脚管的中心线来作为基准来对支架进行定位夹住。停车支架总体结构是管状型，因此多采用钩型正压夹紧器固定整个管型焊件，横杆采用钩型压夹紧器方便安装定位；在停车支架踏杆的右边设计一个长杆螺栓和一个螺栓套可以防止踏杆的左右移动并起到对踏杆定位的作用，再用钩型夹紧器将其夹住以防止踏杆的前后移动；在停车支架的支撑管处设计一直长杆螺栓和钩型正压夹紧器防止它左右前后移动；支撑板采用夹紧器和一个长杆螺栓和一个螺栓套定位器防止前后左右移动；另外，限位块处设计两个楔形定位块用于定位。在夹具设计过程中要充分考虑到对其形位公差的要求，确保精确定位是关键。由被焊接零件图可知；如图1（G0900008)３停车支架夹具方案的选择根据“长江750A摩托车”停车支架工件特点和上述设计原则预定两套设计方案。方案一：将工件正面平放夹紧，限位块缺口面朝上焊接；方案二：将工件反面平放夹紧，限位块缺口面朝下焊接。由于此工件需要定位焊接的位置多，空间焊接位置多样，所以需要多处进行定位。方案一的优点是：支撑管、支撑板、限位块和站脚管便于定位，焊接方便；缺点是：限位块要求焊接技术高，楔形挡块设计复杂。方案二的优点是：夹具设计简单，定位方便可靠性高，容易施焊。综上所述，根据可靠性，实用性，工艺性，经济性原则，方案二可行性更高。因次，选择方案二为最终设计方案。4.1重要的夹具设计说明及分析1夹具体（底板）设计在设计夹具体（底板）时应满足以下基本要求:（1）具有有足够的强度和刚度；(2)结构简单轻便，在保证刚度和强度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小，质量轻和便于工件装卸；(3)尺寸要稳定和具有一定精度，清理方便。(4)安装稳定牢靠，结构的工艺性好,便于制造,装配和检验；根据以上要求选择底板材料选择HT200，其刚度好，易机械加工且价格相对低廉，长度为495mm，宽度为441mm，厚度为24mm(见图纸J0900008),下料时以设计尺寸为依据，尽量减少加工余量，时效强化处理；另外四个角倒圆角防止伤人，所有夹具焊接在底板上，要控制焊接温度。2长杆螺栓与螺栓套设计长杆螺栓与螺栓套一起方便旋紧可以使夹具拆装方便，加紧可以更好控制。图2示（见图J049002和J049003）在踏杆和站脚管支撑板夹紧定位，零件尺寸见图J049002和J049003.3构型夹管器的设计(1)钩型正压夹管器，是定位固定“长江750A摩托车”停车支架中主干零件--站脚管。在设计时，钩型正压夹管器支座上部正好有V形块支撑，选用B型钩型正压夹管器，支座底部长55mm、宽90mm、厚度为10mm、总高度60mm，材料选Q235；为使支座固定在夹具体上，为使Q235的钩装配在钩型正压夹管器支座，在支座上打孔Ф6mm用于圆柱销连接Q235的钩（型号HB2497-52）和钩型正压夹管器支座；同时注意支座V型面，支座底部和圆孔内部的表面粗糙度。(2)钩型正压夹管器(见图纸J094008）在设计时，钩型正压夹管器支座上部正好有V形块支撑，选用B型钩型正压夹管器，支座底部长55mm、宽30mm、厚度为8mm、总高度60mm，材料选Q235；为使支座固定在夹具体上，为使Q235的钩装配在钩型正压夹管器支座，在支座上打孔Ф6mm用于圆柱销连接Q235的钩（型号HB2497-52）和钩型正压夹管器支座；同时注意支座V型面，支座底部和圆孔内部的表面粗糙度。如图3(见图纸J094008)(3)钩型正压夹管器支座(见图纸J094001)，此支座是定位固定“长江750A摩托车”停车支架中附属零件--踏杆。在设计时，钩型正压夹管器支座上部有V形块支撑防止踏杆左右移动，选用B型钩型正压夹管器，支座底部长55mm、宽55mm、厚度为18mm、支座总高度60mm，材料选Q235；为使支座固定在夹具上，为使Q235的钩装配在钩型正压夹管器支座，在支座上打孔Ф6mm用于圆柱销连接Q235的钩（型号HB2497-40）和钩型正压夹管器支座；还需注意支座V型面，支座底部和圆孔内部的表面粗糙度。(4)钩型压夹管器支座(见图纸J094007)，此支座是定位固定“长江750A摩托车”停车支架中主干零件--横管。在设计时，钩型正压夹管器支座上部有V形块支撑防止踏杆左右移动，选用B型钩型正压夹管器，选用B型钩型正压夹管器，支座底部长55mm、宽60mm、厚度为18mm、支座总高度60mm，材料选Q235；为使支座固定在夹具体上，为使Q235的钩装配在钩型正压夹管器支座，在支座上打孔Ф6mm用于圆柱销连接Q235的钩（型号HB2497-40）和钩型侧压夹管器支座；注意支座V台面，支座底部和圆孔内部的表面粗糙度。(5)钩型正压夹管器支座(见图纸J094006)，此支座是定位固定“长江750A摩托车”停车支架中重要零件--支撑管。在设计时，钩型正压夹管器支座上部正好有V形块支撑着横穿固定支撑管的长杆螺栓(见图纸J094004)，选用B型钩型正压夹管器，支座底部长55mm、宽91mm、厚度为18mm、支座总高度60mm，材料选Q235；为使Q235的钩装配在钩型正压夹管器支座，支座上打孔Ф6mm用于圆柱销连接Q235的钩（型号HB2497-30）和钩型正压夹管器支座；同时注意支座V型面，支座底部和圆孔内部的表面粗糙度。4长杆螺栓的设计长杆螺栓(见图纸J094004)，此零件配合平垫圈（GB848—85）和螺母套M12来定位固定“长江750A摩托车”停车支架中重要零件--支撑管。在设计时，长杆螺栓横穿固定支撑管，选用材料Q235的圆柱体，直径Ф24mm、总长190mm；为使长杆螺栓紧固两个支撑管，机械加工长度为182mm，直径Ф12mm，开螺纹长度50mm；另外需注意螺栓主干体的表面粗糙度。如图4长杆螺栓(见图纸J094004)5楔形挡块楔形挡块(见图纸J094005)，此支座是定位固定“长江750A摩托车”停车支架中附属零件--限位块。在设计时，挡块上部正好有楔形块支撑固定限位块和一固定螺钉，防止它们前后左右的移动。楔形挡块选用材料为Q235，挡块底座长25mm、宽25mm、厚度为36mm、总高度78mm；为使支座固定在夹具体上，同时考虑到支座底部空间的大小。为使限位块平稳放置在挡块上；同时注意楔形面，挡块底部和螺栓孔内部的表面粗糙度。如图5(见图纸J094005)6夹紧器(1)夹紧器(见图纸J094009)螺旋型夹紧器是定位固定“长江750A摩托车”停车支架中附属零件--支撑板。在设计时，夹紧器支座底部长42mm、宽27mm、厚度为16mm、支座总高度104mm，材料选Q235；为使支座固定在夹具体上，打通孔Ф6mm方便圆柱销连接.，夹紧器螺钉加工出螺纹形状圆柱体，直径Ф10mm，螺纹长度为15mm，尾部直径Ф15mm。同时注意支座表面粗糙度。如图6(见图纸J094009)7螺钉的设计夹紧器螺钉(见图J094010）加工出螺纹形状圆柱体，直径Ф10mm，螺纹长度为15mm，尾部直径Ф15mm。同时注意表面粗糙度和装配精度。如图7(见图J094010）4.2标准零件的选择焊装夹具的设计是一个复杂的过程，工作量比较大，因此，在设计时必须充分考虑清楚各个零件选用的是不是标准件；一般情况，焊装夹具设计中，各种紧固件如螺栓、螺母和垫圈，螺钉等采用国家标准或行标。在本套焊装夹具(见图纸J090008)，分别采用了螺钉GB-T818M5X15和弹性垫圈（GB93—87M12）和圆柱销GB-T117M6。5夹具的工艺要求、操作方法和注意事项5.1夹具的工艺要求在对夹具进行加工时应该满足以下工艺要求：(1)对精度要求有特殊标注处应严格进行相关质量检测。(2)合理安排加工次序,节省加工工时。(3)未做特殊要求的部分可不处理。(4)加工完后进行表面清理。(5)表面清理后进行质量检测。同时对所有夹具和夹具体涂上防腐绿色油漆。5.2夹具的操作步骤（1）将各个夹具固定在夹具体上，用螺栓固定各个支座，确保夹紧。（2）把停车支架6部分：支撑板、踏杆、横管、站脚管、支撑管和限位块放到相应的指定位置。（3）将长杆螺栓固定两个支撑管，长杆螺栓与螺栓套固定踏杆和支撑板位置，钩型夹管器用钩夹紧横管、站脚管、长杆螺栓和踏杆，楔形挡块卡住限位块，夹紧器夹紧两个支撑板。（4）装配好后检查，清理工件，检查是否定位准确；然后进行定位暂焊。（5）定位完毕后把焊接件取出，继续施焊。5.3注意事项“长江750A摩托车”停车支架各个零件在装配过程中需要注意以下事项：（1）装配前首先检查各个夹具是否齐全完好。（2）在装配过程中，严格按照