【《座椅调角器的焊接夹具整体设计方案案例》4500字】

座椅调角器的焊接夹具整体设计方案案例目录TOC\o"1-3"\h\u12886座椅调角器的焊接夹具整体设计方案案例 1301901.1夹具分类 153241.2焊接夹具设计流程 4276361.3定位方案和调角器分析 71.1夹具分类夹具的类型有通用夹具和专业夹具：其区别在于一个是可以在一定范围内可以通用，可以用来加工不同的零件，是已知的，随取随用，不需要专门设计。专业夹具则是需要为一个工件的一个工序专门进行设计使用，这种夹具缺点在于要专门设计，适用范围较窄，但是其优点在于精度较高，由于是转为一个零件设计，所以一般可以用于这个零件的批量加工。夹具还有组合夹具、拼装夹具、通用可调节夹具和成组夹具等，其中拼装夹具指的是按照专用夹具的目标——某一个工件的某一个工序加工，按照这个需要的专用夹具的拼装步骤，将多个零散元件和合件拼装成一个专用夹具，其优点在于有专用夹具的精确性，也可以用于批量生产，且不用每次都专门设计制造出新的夹具，局限性较小。通用可调夹具是部分可以调节不同夹紧程度的通用夹具，而成组夹具是一种可调夹具，不过其是转为某一个零件设计的可调夹具。1.1.1焊接工装的作用在进行装配焊接之时，一般采用的是定位焊，在焊接过程之中，为了确保零件的精度，必须使用夹具来进行定位，如果不采用夹具进行定位，即使是几个零件组合在一起来进行焊接，仍然会存在很大的定位误差，并不能保证成品的精度，还有需要注意的是，由于焊接的温度非常高，被焊件固定在夹具上，高温会使被焊件发生变形，从而影响到焊件的精度，这种变形如果发生在一些简单的结构，尚有修补的可能，但是如果是复杂的结构，就有可能会产生无法消除的变形，这种情况会严重影响产品的装配，甚至会造成产品报废。所以在焊接的时候采用焊装夹具就额可以保证定位焊中的各个零件的相对位置不发生错误，并可用以预先进行计算来设置夹紧力等数值来减少甚至防止零件的热变形。图1.1焊接工装的使用在批量生产的时候，焊接工装会影响到成批的焊接成品的尺寸偏差，然而使用同一套夹具焊接的成品其尺寸偏差也相近，具有非常好的互换性，而使用适合的工装是可以起到提高生产率的作用的，将原材料固定在工装上，可以批量生产同样规格的零件，从而降低制造成本。1.1.2定位原理假如要给焊件部件展开准确定位，第一步，应当明确其下一个还没有准确定位的焊件部件，具体位置是怎么被明确下来的。一个未准确定位的设备工件，它的具体位置是不明确的。如下示意图1.1（a），当设备工件位于图示分布空间直角分布坐标系里的时候，用3个互相垂直的分布坐标轴X、Y、Z以代表设备工件能够展开运动的分布方向。如下示意图1.1(b)所示，假如在物品A在XOY分布面上，被B支承作用的时候，物品A能展开的移动受到了严格限制，这个时候的物品不可以绕OX横坐标轴与OY纵坐标轴旋转以及沿OZ坐标轴移动，不然，物体会感受分离分布平面，这就直接说明了，一个分布平面足够严格限制物品的3个分布自由度。在图1.1（c）里，物品的分布自由度被完全严格限制了。从数学几何学里知道了解，三点能够判断一个分布平面，可以使用以3个准确定位支承作用点4、5、6来替代图1.1(d)里的支承作用平板B，如下示意图1.1（e），其与此同时，也将挡铁1、2、3当进行了准确定位支承作用点，进而每一个准确定位支承作用点平均去除一个分布自由度。像图1.1（e）所示的六个基础严格限制六个分布自由度的根本原则被称之为六点准确定位根本原则。有3个支承作用点的分布平面被称之为安装设置作用基面。基础的具体位置不应当成一条直线或有效实际距离过近，应当科学合理调配具体位置，这样一来才可以对焊件部件展开分布自由度高效的严格限制，在同一个面上，被支承作用件的重心务必要落在这3个支承作用点作为顶点所组成的三边形内。相对来说，同一个分布平面上的基础有效实际距离的愈远，则组成的准确定位面就愈大，焊件部件就愈能获取持久的、高准确度的准确定位，所以，在选用作用基面时，要选用焊件部件轮廓有效尺寸更大的表层。图1.1六点定位原理示意焊件在夹具中的定位方法：焊件部件在夹具部件里的准确定位模式：在装焊作业之中，焊件部件按照图像的多种要求，在夹具部件里获取了明确的具体位置的发展过程称之为准确定位。焊件部件在夹具部件之中要获取明确的具体位置，务必要遵守物品准确定位的“六点准确定位根本原则”。但是针对于焊接加工金属组成结构件而言，被装焊的零部件通常主要是固定成形的板材与型材，未组焊以前作用刚度小、易弯曲变形，因此普遍常用以工作应用平台的台面作为焊件部件的安装设置作用基面来展开装焊作业，在这里的时候，工作应用平台不单单具备夹具构件的作用，而且具备准确定位控制器设备的影响。除此之外，对焊接加工金属组成结构的每一个零部件，并非都要求设六个准确定位支承作用点来明确具体位置，由于每一个零部件相互之间都存在其明确的具体位置相互关系，可使用提前装好的零部件，来作为后装配设计零部件某一作用基面上的准确定位支承作用点，这样一来，就可简约化夹具部件的组成构造，用于减少降低准确定位控制器设备的数目。为了保障其装配设计准确度，应当把焊件部件的数学几何具体形状比较基本规则的边与面和准确定位控制器设备的准确定位面展开接触，并且获取完全的全面覆盖。在夹具部件体之上布置设计准确定位控制器设备时，应该特别注意不阻碍到焊接加工与装卸作业的展开，与此同时，要思考到焊接加工弯曲变形的影响作用。如果准确定位控制器设备对焊接加工的弯曲变形有严格限制作用，就会多做成拆卸检修式。而操作应用式的准确定位控制器设备应当设立在方便焊工操作应用的具体位置上。在传统的刚性夹具设计之中，广泛使用的定位原理是“N-2-l”准确定位理论，当N=3的时候，“N-2-l”准确定位理论就是旧有传统类型的6点准确定位理论，准确定位理论是在刚体的夹具部件综合系统设计基础上，针对柔性易弯曲变形的设备工件对6点准确定位理论的拓展运用，它对薄板件的焊装夹具设计具有一定的指导作用。1.2焊接夹具设计流程如图1.2为我的焊接夹具的设计流程，我没有盲目的进行试错，而是经过了多方面的考虑，最后整合归纳出如下这个流程。在进行本次的焊夹设计之前，应充分的进行调角器的分析，清楚的了解到调角器的构造以及需要确定的尺寸和精度，用以实现供货。而要设计焊接用的夹具，应该先确定定位基准，确保焊件在夹具上的定位，这样才能保证加工的精度，在这之后需要进行定位元件的具体设计，作用是将焊件固定在夹具上，可以先通过在CAD软件商绘制二维的图形进行分析，在初步确定了焊件的定位之后，可以在SOLIDWORKS软件上建立具体的模型，将其拼接起来，模拟装配，进行更详细的分析，同时还要注意各个零件之间是否会发生干涉，如果发生干涉，就需要重新设计，如果没有干涉，就可以进行正常生产装配了，在这之后还要进行焊枪的位置的分析，如果焊枪的位置和焊件的位置有重合，其相互干涉，会导致焊枪的移动会受到焊件的影响，简而言之就是可能发生冲撞，从而导致焊接错误。为了保证焊夹的效率，满足4000件/年的效率，我们采用的是快夹，其虽然是由人力控制夹紧，但是其效率非常高，兼顾了夹紧力和夹紧速度两个方面的优势，这样才能既满足生产需要，又能保证生产精度。在条件允许的情况下，还要分析激光焊产生的热应力是否会影响材料，要通过夹紧力去抵消热应力从而控制材料的变形，确保焊接精度。图1.2焊接夹具设计流程图1.3定位方案和调角器分析选定夹具的类型：TJB20A1型调角器装配焊接需要做到人力即刻装焊，以满足4000件/年的生产效率，并且在装配上可以看出，TJB20A1调角器要焊背板，又要焊座板，就需要先夹紧——焊接——松开——夹紧——焊接——松开，这样才算完成一个零件的焊接，所以需要选用装配与焊接合用的夹具。TJB20A1型的调角器需要在流水线上进行大批量的生产，为了提高质量和效率，需要选用集夹紧效率与夹紧力于一身的专用夹具——快夹。因焊接时焊件并不难固定，且所需夹紧力不大，加紧时间也较为充足，所以选用人力做动力源。1.1.1焊件在夹具中的定位在装配设计过程里将待装零、组成部件的互相具体位置以明确下来的发展过程称准确定位，常见的应用方式是，先参考依据焊件部件组成结构特征与生产工艺需求选用准确定位基本标准，之后思考它的准确定位模式。划线准确定位是准确定位的初始模式，耗费时间耗费精力，并且准确度低，仅仅是在单件生产加工、准确度要在夹具部件上准确定位的时候，设备工件上的准确定位基本标准需要和夹具部件上的走位设备元件相接触或者重合。为获取精确、稳定与可靠的准确定位，需要准确选用设备工件的准确定位基本标准。选用不相同的基本标准，会严重影响到装配设计、焊接加工生产工艺，更会对夹具部件的综合深化设计，特别是结构专业综合设计方案导致干扰影响，因此基本标准的选用特别关键。基本标准的选用：按照应用实践经验，普遍常用以商品图像上或者生产工艺标准规程上早已规定要求好的准确定位孔或者准确定位面作准确定位基本标准，如果图像上没有规定要求出，则尽可能选用图像上用用来注释各零、组成部件具体位置有效尺寸的基本标准作为准确定位基本标准，例如边线、中心对称线等；当零部件或者组成部件的表层上不仅有分布平面又有曲面时，偏向选用分布平面，准确定位基本标准面。如果表层上都是分布平面，则选用在这其中，最高的分布平面，准确定位基本标准面，选用具备窄而长的表层作导向准确定位基本标准面，号有窄而短的表层作止推测位基本标准面；尽可能使用零、组成部件上通过生产加工的表层或者孔等准确定位基本标准，或用来上道生产工序的准确定位基本标准作为本道生产工序的准确定位基本标准。准确定位设备元件的选择和综合系统设计选择或者综合系统设计准确定位设备元件的时候，要思考和设备工件准确定位基本标准的实际情况相互满足适合。设备工件的具体形状是多元化的，但是它们的基本组成结构都是通过分布平面和多种固定成形面所构成。上述面都能够可以被选定为准确定位基本标准。所以，可按照不相同具体形状的准确定位基本标准去选用或者综合系统设计相对应的准确定位设备元件。分布平面准确定位设备元件设备工件用来分布平面作准确定位基本标准的时候，常运用的准确定位设备元件是挡铁与支承作用钉等。圆孔表层准确定位设备元件焊件部件用来机械设备生产加工过的圆孔内表层作准确定位基本标准的时候，多应用准确定位销作准确定位设备元件。外部圆表层准确定位设备元件圆柱形焊件部件用来其外部圆柱面准确定位的时候，最为常见的准确定位设备元件是V形块部件。V形块部件的优势非常多，使用非常广泛，从而其组成结构方式也非常多。V形块部件上两斜面的有效夹角—般选择60°、90°与120°三类。最为常见的是90°，其组成结构与有效尺寸有国家参考标准。准确定位样板参考依据焊件部件上各待装零部件之间的具体位置相互