焊接夾具設計說明書要點

1、課程設計課程名稱：焊接專業(yè)課程設計設計題目“長江750摩托車”邊搖架焊接工藝與工裝設計專業(yè)：班級：姓名：學號：評分：指導教師（簽名）：2013年01月11日右必4元空女犀航空制造工程學院2009級學生專業(yè)課程設計任務書I、專業(yè)課程設計題目：“長江750摩托車”邊搖架焊接工藝與工裝設計II、專業(yè)課程設計任務及設計技術要求：1.設計邊搖架(G161000B)的焊接工藝2.設計邊搖架(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.編寫設計說明書II、專業(yè)課程設計進度：1.分析焊接組合件，讀懂工件圖，擬定焊接工藝

2、2012.12.172012.12.232.擬定工裝夾具方案，繪制結構草圖2012.12.242012.12.303.繪制夾具裝配圖和零件圖2012.12.312013.01.064.編寫設計說明書2013.01.072013.01.11090342班焊接工程系焊接技術與工程專業(yè)學生：日期：自2012年12月17日至2013年01月11日指導教師：系主任：“長江750摩托車”邊搖架焊接工藝與工裝設計學生姓名：班級：指導老師：摘要：為保證“長江750A”摩托車邊搖架的焊接質量和效率，設計了焊接工裝，根據(jù)邊搖架的結構特點，選取固定錐臺，固定圓柱凸臺，鉤型正壓夾管器作為定位器，選取錐臺螺旋夾具、鉤型

3、正壓夾管器作為壓緊件。焊接工裝夾具以各管的外圓和內圓面作為定位基準面，具有足夠的強度和剛度。設計焊接工裝可以保證各個零件的相對位置固定，并且在焊接定位時還可以防止工件的移動、焊接變形和保證焊接質量。夾緊器的簡單快捷動作可以滿足高效率的批量生產(chǎn)，施焊方便關鍵詞：焊接工裝；定位；夾緊目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 前言1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 焊接工裝夾具的簡介1 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 1.1

4、焊接工裝夾具的功能1 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.2焊接工裝夾具的分類2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 搖架座組合的結構特點2 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 2.1搖架座組合的結構分析2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2.2需要保證的關鍵尺寸3 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 各零件的定位和夾緊3 HYPERLINK l b

5、ookmark26 o Current Document 3.1主管的定位和夾緊3 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3.2左右臂組合的定位和夾緊5 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 3.3包角片組合的定位和夾緊6 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 3.4各支撐架支撐座與基板的連接6 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 3.5基板的設計6 HYPERLINK l bookmark38 o Curre

6、nt Document 工裝夾具的使用說明7 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 4.1夾具的裝配步驟7 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 4.2工件的安放步驟7 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 4.3夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護8 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 焊接工藝規(guī)程的編制說明8 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 5.1焊接方法的選擇8

7、 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 5.2焊機的選擇85.3焊絲的選擇8 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 5.4焊接參數(shù)的選擇8 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 課程設計小結以及體會9南昌航空大學專業(yè)課程設計 前言焊接技術是重要的制造技術之一，其質量的好壞直接影響到工件的安全運行和使用壽命，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鍵措施。而焊接工裝夾具設計的好壞

8、直接影響焊接的質量和效率工件的定位原理：一個剛體在空間直角坐標系中具有六個自由度，即沿X、Y、Z三個坐標軸的移動自由度和繞X、Y、Z三個坐標軸的轉動自由度。當工件的六個自由度未加以限制時，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計中，由于工件為薄板組合件，故采用N-2-1定位，即第一定位基準面的定位點數(shù)N大于3。焊接工裝夾具的主要作用有以下幾個方面：（1）采用焊接工裝夾具，零件能得到準確的裝配位置

9、，保證裝配精度，加快裝配作業(yè)的進程；減輕工人的體力勞動；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變位的時間，減少了輔助工時，提高了焊機利用率和焊接生產(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）可擴大焊機的焊接范圍。（7）可使手工操作變?yōu)闄C械操作。（8）可使裝配和焊接集中在一個工位上完成，可減少工序數(shù)量，節(jié)約車間使用面積。1焊接工裝夾具的簡介焊接

10、工裝夾具的功能裝加工對象，使之占有正確的位置，一保證零件和產(chǎn)品的質量，并提高生產(chǎn)效率。提咼焊接制品的精度，保證其互換性。提咼勞動生產(chǎn)率，降低制造成本。減輕勞動強度，保障安全生產(chǎn)。1.2焊接工裝夾具的分類構種類繁多，形狀尺寸各異，生產(chǎn)工藝過程和要求也各不相同，相應的工藝裝備在形式、工作原理及技術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，按動力源分可分為手動、氣動、液壓、電動、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搖架座組合的結構特

11、點2.1搖架座組合的結構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）共四個件組成。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于基座的高度。3各零件的定位和夾緊根據(jù)六點定位原理，針對目前要焊的各零部件設計專用的焊接工裝夾具。應零件要求存在欠定位和未夾緊的情況。3.1主管的定位和夾緊通過對零部件的分析，以靠近右臂組合的端面為x方向定位基準，以

12、中心線為Y、Z方向定位基準。在靠近右臂組合端以帶定位銷的錐臺定位(J161006),在靠近左臂的端面以帶錐臺的螺旋夾緊裝置(J161005)作為定位和加緊裝置。因對繞X軸方向無要求，在此未對繞X軸方向無定位和夾緊。定位銷的錐臺通過30的孔固定在支撐架A(J161001)上，并通過定位銷(GB/IT2205)對其定位，帶定位銷的錐臺定位如圖2所示，支撐架A如圖3所示，定位銷：A8X50GB/T2205如圖4所示；帶錐臺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)，帶錐臺的螺旋夾緊裝置如圖5所示，支撐架B如圖6所

13、示，手柄和壓緊螺釘組合如圖7。圖2帶定位銷的錐臺俯視圖4-i,AB.TA*iEl4-J-TT主視圖圖3支撐架A圖5帶錐臺的螺旋夾緊裝置圖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，又要確定相對主管的相對位置，在此需要全定位。因末端孔要保證同軸度，且尺寸都為24+0.13,用2個帶凸臺的固定支撐0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。帶凸臺的固定支撐座如圖8所示。俯視圖圖8帶凸臺的固定支撐座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

14、，因包角片本身形狀能保證尺寸要求，焊前點焊固定就能達到要求。3.4各支撐架支撐座與基板的連接每個支撐架支撐座與基板的連接采用對角分布的2個六角鉸制孔用螺栓連接(GB27-88)M8x20,另一組對角采用2個定位銷(GB119)A6X20定位。3.5基板的設計基板厚度為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Q235AITSAi,V-560圖9基板4-3U丄47店192.5304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。（2）然后根據(jù)三個基準分別以各零件的底座邊界把2個支撐架，2個凸臺支撐座,2個鉤型正壓夾緊器相對應

15、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）安裝時必須確保裝配圖（J161000B）中的尺寸精度要求。（4）檢測各尺寸精度要求以及夾緊器的使用性能要求，合格后，對整個夾具進行防銹處理。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內后，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，放平錐臺，旋轉帶錐臺

16、的螺旋夾緊器，使錐臺套入靠近左臂的主管內并夾緊。4.3夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護（1）使用前對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）平時要保證其處于一個相對干燥的環(huán)境。5焊接工藝規(guī)程的編制說明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用性、工藝性和經(jīng)濟性后，選擇細絲CO2焊。因為采用細絲CO2焊時，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“長江750A摩托車”邊搖架組合件的焊接。焊機的選擇焊接電流較小，而焊縫較短且要分段焊，所以選用NBC250半自動CO2焊機。焊絲的選擇材料

17、為低碳鋼，厚度在較小，故選擇工藝性能、力學性能及抗熱裂紋能力較好的H08Mn2SiA焊絲，焊絲直徑為0.8mm.焊接參數(shù)的選擇薄板CO2細絲焊接時，使用的電流較小故選擇焊接電流100-120A實現(xiàn)短路過渡。電弧電壓選用值為20V,使用時可根據(jù)具體情況在16-22V內調整。焊接速度過快保護效果差，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。在實際生產(chǎn)中，焊接速度一般不超過30m/h。氣體流量選擇10L/min,實際焊接中可在8-15L/min內調整。6課程設計小結以及體會本次課程設計從接到任務拿到工件圖，再到讀懂工件圖，確定夾具的設計方案，可以說我們花了很多心思，前期工作做了很多，同時得到老師的悉心指導，使我們很快進入了課程設計的實踐性階段。我們從用畫圖軟件協(xié)助我們完成夾具整體方案的設計，中途也多次請教老師對于我們設計方案的可行性給予寶貴的意見，經(jīng)過不斷的修改與完善，我們最終確定了工裝夾具的整體設計方案：由1帶銷的固定錐臺、1個帶錐臺的螺旋夾緊裝置、2個帶圓柱凸臺的固定定位裝置和2個鉤型正壓夾管器實現(xiàn)整體定位和夾緊，采用螺栓連接的方式實現(xiàn)零件與基板的總體連接。此方案符合焊接工裝對實用性、經(jīng)濟性、可靠性