焊接工装卡具设计说明书
焊接工装夹具设计指导书
材料成型及控制课程设计(焊接部分——焊接工装夹具设计)指导书重庆大学材料学院材料成型及控制系第一章焊接工装夹具及其在生产中的作用焊接工装夹具就是将焊件进行准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊接结构精度方面要求的工艺装置。
在现代焊接结构生产中,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,减轻焊接工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。
焊接工装夹具的主要作用有以下几方面:1)准确、可靠地定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。
减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和互换性。
2)有效地防止和减小焊接变形。
3)使工件处于最佳的施焊位置,焊缝的成形性优良,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。
4)以机械装置取代手工装配零部件时的定位、夹紧及工件翻转等繁重工作,改善了工人的劳动条件。
5)可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围,促进焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。
—个完整的焊接工装夹具,一般由定位器、夹紧机构和夹具体三部分组成。
夹具体(底板)起工作平台的作用,在其台面上开有安装槽、孔,用来安放和固定各种定位器和夹紧器件,有时还用于焊件的支承。
其中,定位是夹具结构设计的关健问题,定位方案一旦确定,则其它组成部分的总体配置也基本随之而定。
第二章工件的定位及常用定位器自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度,即沿Ox、Oy、Oz 三个轴向的相对移动和三个绕轴的相对转动。
要使工件在夹具中具有准确和确定不变的位置,则必须限制这六个自由度。
工件的六个自由度均被限制的定位称为完全定位;工件被限制的自由度少于六个,但仍能保证加工要求的定位称为不完全定位。
在焊接生产中,为了调整和控制不可避免产生的焊接应力与变形,有些自由度是不宜限制的,故可采用不完全定位的方法。
在焊接夹具设计中,按加工要求应限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的;而选用两个或更多的支承点限制一个自由度的方法称为过定位,过定位容易使位置变动,夹紧时造成工件或定位元件的变形,影响工件的定位精度,过定位也属于不合理设计。
卡具设计说明书
卡具设计说明书序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。
一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。
它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。
零件的φ25孔与操纵机构相连,φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。
通过上方的力拨动下方的齿轮变速。
两件零件铸为一体,加工时分开。
(二)零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:1.小头孔φ25;2.大头半圆孔Ф及其端面;3.16×8槽;4.φ40外圆斜面;5.大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm;槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08m。
由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
二、艺规程设计(一)确定毛坯生产类型已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。
零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为中批生产,故选择铸件毛坯。
焊接工装设计说明书
-焊接冶金学课程设计说明书题目——气动铰链—杠杆夹紧器系别:机电工程系专业:焊接技术及自动化班级:Z110355学号:Z11035512:王志胜日期:2021年6月25日目录1.夹具设计的目的意义及要求12.焊接件的分析构造42.1构造组成分析 (4)2.2焊接构造件焊接性能分析43.制定焊接构造件的焊接工艺53.1焊接方法及焊接规53.2 焊接质量的保证措施54.主要零件设计的说明64.1-夹具体64.2夹具的设计64.2.1基准面的选择64.2.2定位器的设计64.2.3夹紧装置的设计64.2.4夹紧材料的设计74.2.5夹具尺寸公差及粗糙度74.3 绘制正式装配图零件图(见图)74.4气动铰链——杠杆夹紧机构设计75.装焊夹具使用说明85.1 夹具的操作步骤85.2夹具使用考前须知、保养及维护86.参考文献9设计小结91.夹具设计的目的意义及要求焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进展装配和焊接、保证焊件构造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构造相适应的工装夹具,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。
在焊接生产过程中,焊接所需要的工时较少,而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作,极大的影响着焊接的生产速度。
为此,必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。
焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面:(1)准确、可靠的定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和划线工作。
减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和可换性。
(2)有效的防止和减轻了焊接变形。
(3)使工件处于最正确的施焊部位,焊缝的成型性良好,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。
(4)以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作,改善了工人的劳动条件。
(5)可以扩大先进的工艺方法的使用围,促进焊接构造的生产机械化和自动化的综合开展。
工装夹具设计手册
工装夹具设计手册工装夹具设计实例气动工装夹具2012-04-26 12:02 来源:唐山装修字体:[大中小] 点击: 1126焊接工装夹具的主要功能是保证焊接件的尺寸及减少焊接变形。
因此,重要的是要准确地知道焊接变形的特点,会如何变,向哪变,变多少,这都要能正确地进行定性和定量。
焊接不变形是不可能的,掌握好上述的要点后,就可以合理的进行焊接工装夹具的设计了。
设计时会遇到的4)根据工作情况及时调整主轴冷却系统的温度设定值。
5)定期检查及调整压缩空气压力,清洁过滤器。
6)定期检查空压系统中油雾器的供油量,保证气动元件的润滑,防止生锈。
7)定期检查调整滚珠丝杠螺母副的轴向间隙。
8)定期检查滚珠丝杠螺母副的连接和支撑。
工装夹具治具的一般设计原则:1.用夹具固定产品及工具以固定用台钳及夹持具等来固定产品及工具,以解放人手从而进行双手作业 2.使用专用工具生产线中所用工装应最适合该产品及人工操作的专用工具以提高生产效率3.合并二种工装为一种减少工具的更换麻烦,你可以到中国模具论谈上去看看,上面的比较多这方面的文章,应该有你需要的。
到专门的机械网上去少,应该可以找到的1、负责日常的工装夹具制造、维修,在规定的时间内保质保量的完成2、对于组内员工的日常工作安排,相关技能培训3、其他相关部门的沟通您好,我看到您的问题很久没有人来回答,但是问题过期无人回答会被扣分的并且你的悬赏分也会被没收!所以我给你提几条建议:一,二,您可以到与您问题相关专业网站论坛里去看看,那里聚集了许多专业人才,一定可以为你解决问题的。
三,你可以向你的网上好友问友装夹具设计工装夹具设计手册工装夹具设计手册工装夹具设计的基本知识1. 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(2).夹紧的可靠性3焊接操作的灵活性4便于焊件的装卸(5)良好的工艺性2工装夹具设计的基本方法与步骤(1)设计前的准备夹具设计的原始资料包括以下内容:1夹具设计任务单2工件图样几技术条件3工件的装配工艺规程4夹具设计的技术条件5夹具的标准化和规格的标准化资料,包括国家标准,工厂标准和规格化结构图册等。
横梁焊接夹具设计说明书
横梁焊接夹具设计说明书设计说明书-横梁焊接夹具目的:本设计说明书旨在提供横梁焊接夹具的详细设计和制造说明。
该夹具用于固定并支撑横梁以便进行焊接工作。
设计要求:1. 夹具必须由耐高温和高强度的材料制造,以适应焊接过程中的高温和高压环境。
2. 夹具必须能够稳定地夹住横梁,防止其在焊接过程中发生移动或变形。
3. 夹具的设计应考虑到焊接过程中的振动和冲击,确保夹具能够承受这些力量而不受损。
4. 夹具必须具有可调节的夹持力和角度,以适应不同尺寸和形状的横梁。
5. 夹具的设计应考虑到人员安全,确保在操作中没有危险部件暴露给工人。
材料和制造工艺:1. 夹具主体部分采用耐高温和高强度的合金钢材料制造。
2. 夹具的可调节部分采用不锈钢材料制造,以便于调节和锁定夹持力和角度。
3. 夹具的制造工艺采用数控机床加工,以确保精度和质量。
夹具结构设计:1. 夹具主体部分采用U形结构,以便于固定横梁。
2. 夹具的两侧设有可调节的锁紧装置,以夹紧和固定横梁。
3. 夹具的底部设有支撑脚,以提供额外的稳定性。
4. 夹具的顶部设有可调节的角度控制装置,以便于调整和固定横梁的角度。
安全措施:1. 夹具的可调节部分设有防滑装置,以防止横梁在夹具中滑动而造成意外。
2. 操作人员必须佩戴适当的个人防护设备,如手套和护目镜,以保护自己免受焊接过程中的伤害。
图纸和尺寸:1. 提供一份详细的图纸,包括夹具的主要尺寸和结构。
2. 提供相关的装配图和部件清单,以便于制造和组装。
总结:本设计说明书提供了横梁焊接夹具的详细设计和制造说明。
通过遵循本说明书,制造商和操作人员可以制造和正确使用这个夹具,以便安全高效地完成横梁焊接工作。
(完整word版)支架焊接夹具设计说明书支架焊接夹具设计说明书要点
支架焊接夹具设计说明书学院:材料科学与工程姓名:学号:指导老师:目录1.夹具设计的目的意义及要求 (3)1.1夹具设计的目的意义 (3)1.2夹具设计的要求 (3)2.焊接结构件的分析 (4)2.1焊接结构件组成及成分分析 (4)2.2焊接结构件焊接性能分析 (4)3制订焊接结构件的焊接工艺 (5)3.1制定焊接方法及焊接规范 (5)3.2焊接材料的选择 (5)3.3焊缝类型及位置 (5)3.4焊接工序的确定 (5)3.5焊接质量的保证措施 (5)4焊接夹具的设计 (6)4.1基准面的选择 (6)4.2定位器的设计 (6)4.3夹具体的设计 (9)4.4夹紧装置的设计 (10)4.5夹具材料的设计 (12)4.6夹具尺寸公差及粗糙度 (12)4.7国家标准件的选择 (12)4.8绘制夹具草图(见图) (12)4.9绘制正式装配图(见图) (13)4.10绘制零件图(见图) (13)5夹具使用说明 (13)5.1夹具的安装说明 (13)5.2夹具体的使用说明 (13)5.3夹具体的使用性说明 (13)6参考文献 (14)1.夹具设计的目的意义及要求1.1夹具设计的目的意义焊接工装夹具是实现机械化、自动化焊接生产不可缺少的工艺设备。
在焊接生产中推广使用它,对提高产品质量,加速焊接生产过程,减轻焊工的劳动强度等有着非常重要的作用。
焊接工装夹具的特点是1)可以对简单零件组焊而成的焊件按照顺序,对各个零件单独定位夹紧。
2)在焊接过程中,零件会因焊接加热而伸长或因冷却而缩短,为了减少和消除焊接变形而使用刚性夹固;为了减少焊接应力,又允许某些零件在某一方向可以自由伸缩。
因此焊接工装夹具不是所有零件都做刚性拘束。
3)对用于熔焊的夹具,工作时主要承受焊件的重力、焊接应力和夹紧力,有的还要承受装配时的锤击力;用于压焊的夹具还要承受顶锻力。
4)焊接工装夹具往往是焊接电源二次回路的一个组成部分,因此绝缘和导电是设计中必须注意的问题。
焊装夹具设计
焊装夹具设计、制造标准1、目的规范焊装夹具的设计、制造及管理,保持合格产品的质量状态。
2、范围本标准规定了公司内部设计与制作或委外设计与制作的夹具应遵守的基本规则。
本标准适用于本公司车辆产品的焊装夹具。
3、夹具制造精度标准3.1焊接夹具精度规格——焊接夹具精度规格值见表1表1 焊接夹具精度规格3.2 底板及槽钢规格底座板、厚度规格值见表2表2 底座板、厚度规格单位:mm底座板、槽钢规格值见表3表3 底座板、槽钢规格值单位:mm3.3 通用支座规格3.3.1 夹具所采用的支承座(即三角架)须满足系列化要求,一般高度为150 mm、200 mm、250mm、300mm、350mm、400mm,且能满足互换性要求,最高不能超过600mm。
3.3.2 通用支座的主要面板厚为19 mm,加强筋板厚为16 mm 。
备注:1. 焊缝应为连续焊缝,并要求牢固、光滑平整、无缺陷。
2. 支座焊后应作退火处理,消除应力。
3. 通用支座板厚为加工后的最小设定尺寸.3.4 定位块厚度规格为16mm.4、夹具设计规范4.1 设计基准:提供图面资料内容:1)AD DATA(3D扫描) 2)成品图或数模图 3)单件图 4)焊接工艺流程 5)焊枪型式图面。
样件需求别纸另议。
4.2设计方式:4.2.1设计通则:2.1.1 装焊夹具设计采用模块化方式,要求满足焊接工艺。
2.1.2 夹具操作方便,设计完成后的工装系统必须符合人机工程学的要求。
2.1.3 夹具应有足够的装配、焊接空间,焊点在布置时应易接近。
2.1.4 夹具本身应有良好的制造工艺性和较高的机械效率。
2.1.5 所有工装夹具,控制面板及面板显示器的标签要求使用中文,如果使用英语应得到业主的批准。
2.1.6 所有图纸和文件中的尺寸、工程单位要求为公制,所有的紧固件都必须是公制的。
设计中使用非公制前都应得到公司的书面批准。
2.1.7 紧固件:采用国标内六角螺栓及定位销,所有的紧固的地方要进行防松处理。
焊接工装夹具设计说明书要点
课程设计课程名称:焊接工艺与工装课程设计设计题目:“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计专业:焊接技术与工程班级:姓名:学号:评分:指导教师(签名):2013 年 1 月 18 日长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计学生姓名:班级:指导老师:摘要:在“长江750B摩托车侧停支架”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;侧停支架目录1 序言 (1)1.1 焊接工装夹具的运用 (1)1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1)2 夹具设计任务 (3)2.1 焊接产品(复合件)“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3)2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3)3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4)4 主要零件设计的说明 (4)4.1 底板 (4)4.2 插销机构 (4)4.3 螺旋夹紧机构 (4)4.4 V型块 (5)4.5 钩形夹管器 (6)4.6 非标准主要零件的设计 (6)5 夹具的装配 (6)5.1 夹具的操作步骤 (6)5.2 夹具使用注意事项 (7)6 本次课程设计小结 (7)参考文献 (9)致谢 (10)附录A 工艺规程路线单 (11)附录B 焊接工艺规程 (12)1 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。
焊接工装夹具设计说明书(最新整理)
课程设计课程名称:焊接工艺与工装课程设计设计题目:“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计专业:焊接技术与工程班级:姓名:学号:评分:指导教师(签名):2013 年 1 月 18 日长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计学生姓名:班级:指导老师:摘要:在“长江750B摩托车侧停支架”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;侧停支架目录1 序言 (1)1.1 焊接工装夹具的运用 (1)1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1)2 夹具设计任务 (3)2.1 焊接产品(复合件)“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3)2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3)3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4)4 主要零件设计的说明 (4)4.1 底板 (4)4.2 插销机构 (4)4.3 螺旋夹紧机构 (4)4.4 V型块 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。
4.5 钩形夹管器 (6)4.6 非标准主要零件的设计 (7)5 夹具的装配 (7)5.1 夹具的操作步骤 (7)5.2 夹具使用注意事项 (7)6 本次课程设计小结 (8)参考文献 (9)致谢 (10)附录A 工艺规程路线单 (11)附录B 焊接工艺规程 (12)1 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。
焊接夹具设计说明书
课程设计课程名称:焊接专业课程设计设计题目:“长江750摩托车”边摇架焊接工艺与工装设计专业:班级:姓名:学号:评分:指导教师(签名):2013年 01 月 11 日航空制造工程学院2009 级学生专业课程设计任务书I、专业课程设计题目:“长江750摩托车”边摇架焊接工艺与工装设计II、专业课程设计任务及设计技术要求:1.设计边摇架(G161000B)的焊接工艺2. 设计边摇架(G161000B)的焊接工装夹具3. 绘制焊接工装装配图和部分零件图,绘图工作当量不少于三张A1图4. 编制焊接工艺规程及工艺规程路线单5. 编写设计说明书III、专业课程设计进度:1. 分析焊接组合件,读懂工件图,拟定焊接工艺 2012.12.17~2012.12.232. 拟定工装夹具方案,绘制结构草图 2012.12.24~2012.12.303. 绘制夹具装配图和零件图 2012.12.31~2013.01.064. 编写设计说明书 2013.01.07~2013.01.11090342 班焊接工程系焊接技术与工程专业学生:日期:自 2012 年 12 月 17 日至 2013 年 01 月 11 日指导教师:系主任:“长江750摩托车”边摇架焊接工艺与工装设计学生姓名:班级:指导老师:摘要:为保证“长江750A”摩托车边摇架的焊接质量和效率,设计了焊接工装,根据边摇架的结构特点,选取固定锥台,固定圆柱凸台,钩型正压夹管器作为定位器,选取锥台螺旋夹具、钩型正压夹管器作为压紧件。
焊接工装夹具以各管的外圆和内圆面作为定位基准面,具有足够的强度和刚度。
设计焊接工装可以保证各个零件的相对位置固定,并且在焊接定位时还可以防止工件的移动、焊接变形和保证焊接质量。
夹紧器的简单快捷动作可以满足高效率的批量生产,施焊方便。
关键词:焊接工装;定位;夹紧目录前言 (1)1 焊接工装夹具的简介 (1)1.1 焊接工装夹具的功能 (1)1.2 焊接工装夹具的分类 (2)2 摇架座组合的结构特点 (2)2.1 摇架座组合的结构分析 (2)2.2 需要保证的关键尺寸 (3)3 各零件的定位和夹紧 (3)3.1 主管的定位和夹紧 (3)3.2 左右臂组合的定位和夹紧 (5)3.3 包角片组合的定位和夹紧 (6)3.4 各支撑架支撑座与基板的连接 (6)3.5 基板的设计 (6)4 工装夹具的使用说明 (7)4.1夹具的装配步骤 (7)4.2工件的安放步骤 (7)4.3夹具使用注意事项、保养及维护 (8)5 焊接工艺规程的编制说明 (8)5.1焊接方法的选择 (8)5.2焊机的选择 (8)5.3焊丝的选择 (8)5.4焊接参数的选择 (8)6 课程设计小结以及体会 (9)前言焊接技术是重要的制造技术之一,其质量的好坏直接影响到工件的安全运行和使用寿命,其效率的高低直接影响工件的制造周期和制造成本。
焊接工装卡具设计说明书
焊接工装卡具课程设计说明书学校: 洛阳理工学院系别:机电工程系专业:焊接技术及自动化姓名:陈文杰学号:Z10035419目录序言 .。
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.. 3一、夹具设计任务.。
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31、焊接产品(复合件)“撑杆焊接组合"的产品图。
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32、焊接产品“撑杆焊接组合"的重点技术要求分析.。
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3二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定..。
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. 41、基准面的选择(夹具体方式的确定).。
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.. 42、定位方式及元器件选择.。
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43、夹紧方式及元器件选择。
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(5)4、装焊方案。
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55、装焊夹具结构。
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5三、主要零件设计的说明.....。
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. 51、夹具体。
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. (5)2、压板..。
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.63、插销机构主体。
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.. 64、快撤式螺旋夹紧器件。
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..6四、夹具的装配要求。
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..6五、装焊夹具使用说明...。
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焊接工装夹具设计说明
1 焊接组合件的分析“长江750B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和侧压夹紧器固定整个管型焊件,横杆采用侧压夹紧器方便安装定位;在停车支架踏杆的右边设计一个挡块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;支撑板采用螺旋螺钉定位器防止前后左右移动;另外,限位块处设计两个楔形挡块用于定位。
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。
2 工装夹具定位原理、定位方式及设计原则2.1 定位原理工件及工装夹具的定位原理,自由物体在空间直角坐标系中有6个自由度,即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度;要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置,则必须限制6个自由度,工件的6个自由度均被限制的定位叫做完全定位;工件被限制自由度少于6个自由度,但仍然能保让加工要求的定位叫不完全定位。
在焊接和生产中,为了调整和控制不可避免产和应力和变形。
有些自由度不必限制,故可采用不完全定位的方法。
2.2 定位方式工件在夹具中的定位,是通过工件上的定位基准与定位器的工件表面接触或配合来实现的。
在设计夹具时首先应根据工件的形状选择合理的基准,尽量选用零件粗糙度适宜的面作为基准。
从“长江750B摩托车”停车支架各个零件可以看出,整个被焊件的主结构是圆柱形,由此工件可以采取以外圆柱面定位。
本定位器采用钩型正压管夹紧器,由于此压紧器有V形支撑座,安装方便而且定位对中性好。
2.3 工装夹具设计原则焊接工装设计是焊接生产准备工作的重要内容之一。
工装设计的质量对生产效率,加工成本,产品质量以及生产安全等具有直接影响。
铝合金平板对接焊焊接工艺及夹具设计设计说明书
焊接课程设计说明书班级:姓名:学号:专业目录设计任务书-------------------------------------------------------------------------------1第一部分焊接工艺设计一、6156铝合金板焊接性分析-----------------------------------------------------2二、焊接方法的选择-------------------------------------------------------------------3三、MIG焊工作原理及工艺特点---------------------------------------------------4四、、焊接工艺参数-------------------------------------------------------------------5五、焊接注意事项----------------------------------------------------------------------7六、外观检验---------------------------------------------------------------------------7七、无损检测-----------------------------------------------------------------------------8第二部分夹具设计一、夹具设计的目的意义及要求-------------------------------------------------8二、定位------------------------------------------------------------------------------------8三、夹具设计-----------------------------------------------------------------------------9四、夹紧材料的设计-------------------------------------------------------------------12五、夹紧尺寸公差及粗糙度---------------------------------------------------------14结论------------------------------------------------------------------------------------------14参考文献-----------------------------------------------------------------------------------15附录焊接工艺卡-----------------------------------------------------------------------------装配图--------------------------------------------------------------------------------------零件图-----------------------------------------------------------------------------------焊接结构课程设计任务书02题目:平板对接焊缝设计设计参数:对接板尺寸:600-800mm板厚:8mm、10mm、12mm材料:6156铝合金焊接速度:20-90m/h设计要求:1、查阅文献资料,熟悉焊接结构设计的思路2、平板对接焊焊缝总体设计方案论证3、设计相关焊接工艺流程,并编写相应的焊接工艺卡4、绘制相应的图纸装配图及零件图5、撰写设计说明书学生: 学号指导老师:日期:2018.1.8第一部分焊接工艺设计一、6156铝合金板焊接性分析1、本次设计所用材料6156铝合金板两块,规格4×600×200mm,平板对接2、母材化学成分和力学性能3、铝及铝合金焊接性分析1铝及其合金化学活泼性很强,表面易形成氧化膜,且多具有难熔性质如Al2O3的熔点约为2050℃,MgO的熔点约为2500℃,加之铝及其合金导热性强,焊接时容易造成不熔合现象;由于氧化膜密度同铝的密度极其接近,所以也容易成为焊缝金属的夹杂物;同时,氧化膜特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜可以吸收较多的水分而常常成为形成焊缝气孔的重要原因之一;焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理,清除其表面氧化膜;在焊接过程加强保护,防止其氧化;钨极氩弧焊时,选用交流电源,通过“阴极清理”作用,去除氧化膜;气焊时,采用去除氧化膜的焊剂;在厚板焊接时,可加大焊接热量,例如,氦弧热量大,利用氦气或氩氦混合气体保护,或者采用大规范的熔化极气体保护焊,在直流正接情况下,可不需要“阴极清理”;2铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多;铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍;在焊接过程中,大量的热量能被迅速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金时,能量除消耗于熔化金属熔池外,还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位,这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著,为了获得高质量的焊接接头,应当尽量采用能量集中、功率大的能源,有时也可采用预热等工艺措施;3铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍;铝凝固时的体积收缩率较大,焊件的变形和应力较大,因此,需采取预防焊接变形的措施;铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力;生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生;在耐蚀性允许的情况下,可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金;在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大,随着硅含量增加,合金结晶温度范围变小,流动性显著提高,收缩率下降,热裂倾向也相应减小;根据生产经验,当含硅5%~6%时可不产生热裂,因而采用SAlSi条硅含量4.5%~6%焊丝会有更好的抗裂性;另外常采用加入变质剂Ti、Zr、V、B等产生包晶反应,形成难熔的化合物,细化晶粒;限制有害杂质的含量;4铝对光、热的反射能力较强,固、液转态时,没有明显的色泽变化,焊接操作时判断难;高温铝强度很低,支撑熔池困难,容易焊穿;5铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢;在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔;弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的重要来源;因此,对氢的来源要严格控制,以防止气孔的形成; 6焊接接头的耐蚀性一般都低于母材,热处理强化铝合金如硬铝接头的耐蚀性能的降低尤其明显;接头组织越不均匀,越易降低耐蚀性;焊缝金属的纯度和致密性也是影响接头耐蚀的因素之一,杂质较多,晶粒粗大以及脆性相如FeAl3析出等,耐蚀性就会明显下降,不仅产生局部的表面腐蚀;而且经常出现晶间腐蚀;对于铝合金,焊接应力更是影响耐蚀性的敏感因素;7时效强化铝合金,无论是在退火状态下还是时效状态下焊接,焊后不经过热处理,其接头强度均低于母材;所有时效强化的铝合金,焊后不论是否经过时效处理,其接头塑性均未能达到母材的水平;对于熔合区,非时效强化铝合金的主要问题是晶粒粗化而降低塑性,在时效强化铝合金焊接时,除了晶粒粗化,还可能因晶界液化而产生显微裂纹,所以熔合区的变化主要是恶化塑性;8 铝为面心立方晶格,没有同素异构体,加热与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能通过相变来细化晶粒;9合金元素易蒸发、烧损,使焊缝性能下降;二、焊接方法的选择几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金,但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同,各种焊接方法有其各自的应用场合;气焊和焊条电弧焊方法,设备简单、操作方便;气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊;焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊;惰性气体保护焊TIG或MIG方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法;铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊;铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊;熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛氩气或氩/氦混合气,综合各项因素,本次设计采用MIG焊焊接;三、MIG焊工作原理及工艺特点1、工作原理1.1电焊机工作原理介绍电焊机实际上就是具有下降外特性的变压器,将220V和380V交流电变为低压的直流电,电焊机一般按输出电源种类可分为两种,一种是交流电源的;一种是直流电的;直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器,分正负极,交流电输入时,经变压器变压后,再由整流器整流,然后输出具有下降外特性的电源,输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化,两极在瞬间短路时引燃电弧,利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材,冷却后来达到使它们结合的目的;焊接变压器有自身的特点,外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性;1.2电焊机的特点焊接由于灵活简单方便牢固可靠,焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域,如航空航天,船舶,汽车;熔化极惰性气体保护焊英文简称MIG的焊接区通常采用惰性气体氩Ar、氦He或氩与氦的混合气体保护;这类惰性气体不与液态金属发生冶金反应,只起严密包围焊接区电弧、焊丝端头、熔滴、熔池金属和临近熔池的母材金属,使之与空气隔离的作用;由于电弧是在惰性气氛中燃烧的,焊丝端头也在惰性气体中熔化过渡,所以电弧燃烧稳定,熔滴过渡平稳、安定、无激烈飞溅;2、工艺特点2.2电焊机的特点焊接灵活简单方便牢固可靠,焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域,如航空航天,船舶,汽车;1电焊机优点:电焊机使用电能源,将电能瞬间转换为热能,电很普遍,电焊机适合在干燥的环境下工作,不需要太多要求,因体积小巧,操作简单,使用方便,速度较快,焊接后焊缝结实等优点广泛用于各个领域,特别对要求强度很高的制件特实用,可以瞬间将同种金属材料也可将异种金属连接,只是焊接方法不同永久性的连接,焊缝经热处理后,与母材同等强度,密封很好,这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度的问题;2电焊机缺点:电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场,电弧燃烧时会向周围产生辐射,弧光中有红外线,紫外线等光种,还有金属蒸汽和烟尘等有害物质,所以操作时必须要做足够的防护措施;焊接不适合于高碳钢的焊接,由于焊接焊缝金属结晶和偏析及氧化等过程,对于高碳钢来说焊接性能不良,焊后容易开裂,产生热裂纹和冷裂纹;低碳钢有良好的焊接性能,但过程中也要操作得当,除锈清洁方面较为烦琐,有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷,但操作得当会降低缺陷的产生;3、 MIG焊设备MIG焊设备包括焊接电源,控制系统,送丝系统,焊枪,供气系统和冷却水系统等部分;3.1焊接电源6156铝板对接焊,采用NBA-400半自动氩弧焊机;输入电压380V,3相,空载电压65V,额定输出电流400A,额定负载持续率60%,工作电压15-42V,焊丝直径1.6mm;3.2控制系统控制系统由基本控制系统和程序控制系统组成;基本控制系统包括:焊接电源输出调节系统,送丝速度调节系统,小车或工作台行走速度调节系统和气流量调节系统组成;他们的作用是在焊前或焊接过程中调节电流、电压、送丝速度、焊接速度和气流量的大小的;3.3送丝系统送丝系统通常由送丝机、送丝软管、焊丝盘组成; 这里取送丝速度730~890cm/min,推拉式送丝;3.4焊枪熔化极气体保护焊的焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪两种;在焊枪内部装有导电嘴;为保证电接触可靠,可采用适合于不同焊丝尺寸,类型和材料的紫铜导电嘴;3.5供气系统供气系统通常与钨极氩弧焊相似,由气源高压气瓶,气体减压阀,气体流量计,电磁气阀和软管等组成,气体减压阀将高压气瓶中的气体压力将至焊接所要求的压力,气体流量计用来调节和标示气体流量大小,电磁气阀用以控制保护气体的通断;这里采用100%Ar作为保护气体,气体流量20~24L/min;3.6水冷系统水冷系统主要用来冷却焊接电缆,焊枪和钨棒;焊接电流通过导电嘴等部件时产生的电阻热和电辐射热在一起,会使焊枪发热,当焊接电流小于150A时不需要水冷;当焊接电流大于150A时需要使用水冷式焊枪,这里采用水冷;四、、焊接工艺参数焊接工艺参数主要有焊接电流、焊丝直径、电弧电压、焊接速度、焊接接头位置、焊接道次、保护气体流量;某一参数的影响是在其他的参数给定的条件下的表现;实际各参数之间是互相关联的,改变某一个参数就要求同时改变另一个或另一些参数,才能获得改变参数所期望获得的效果;1.焊接电流MIG焊时焊接电流主要取决于零件厚度,主要与“焊丝的熔化速度”及“母材的熔深”有关;焊接电流越大送丝速度增加,在同一焊接电流时,焊丝直径约小熔化越快;当焊接电流增大时,焊缝宽度、熔深以及焊防余高都有增大的倾向;根据实际情况去焊接电流240~290A,焊丝直径1.6mm,送丝速度730~890cm/min,选用焊丝SAlSi-1,牌号HS311;2.电弧电压电弧电压主要与“电弧长度”以及“熔深的状态”有关;根据实际情况取电弧电压为25~28V;3.焊接速度焊接速度主要与“溶深状态”焊缝宽度、熔化深度以及余高有关,取焊接速度为45~60cm/min;4.焊枪操作MIG焊接时焊枪的移动方向一般为“前进法”;这是为了避免将空气卷入保护气体中,从而得到健全稳定的电弧;特别是要使用电弧的清洁作用的铝的焊接时一定要使用前进法;5.焊前准备5.1坡口制备对接板厚为8mm,开V型坡口坡口角度为60°,钝边为2mm,对口间隙1mm;5.2焊前清理工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物,在焊前必须清除干净,否则会引起气孔、夹渣等缺陷,使焊缝的性能降低;清理的方法有两种:1机械清理法:用风动钢丝轮或钢丝刷、细砂纸清理,直到露出金属光泽为止;2化学清洁法:将焊接边缘和焊丝放入30%硝酸水溶液中,浸蚀2~3分钟,然后在流动的冷水中用洁净的布或棉纱擦干净;5.3预热为了消除气孔 ,保证焊缝根部可靠的熔合和焊透 ,提高焊接速度,减少氩气消耗量 ,焊件必须预热,板厚小于3毫米时,预热温度为 150~300℃;板厚大于3毫米时,预热温度350~500℃;预热温度过高,不仅恶化劳动条件,而且使焊接热影响区扩大,降低焊接接头的机械性能;5.4焊接道次焊接道次主要取决于零件厚度、接头形式、坡口尺寸及结构和材料特性;此外每个道次的熔池体积较小,也有利于氢气泡在熔池凝固前逸出;相邻两焊道内残存的气孔巧合相连而形成的通孔的机率不是很大;因此多道焊较有利于保证气密性,防止渗漏;通过查表这里适合用两道次焊缝,并且焊前加垫板;五、焊接注意事项1.焊接工作场地必须备有防火设备,如灭火器,消防栓等;氩弧焊工作场地要有良好的自然通风和固定的机械通风装置,减少氩弧焊有害气体和金属粉尘的危害;2.熔化极氩气保护焊机应放在干燥通风处,严格按照使用说明操作;3.应经常检查焊枪冷却水系统的工作情况,发现堵塞或泄漏时应即刻解决,防止烧坏焊枪和影响焊枪质量;4.焊接人员离开工作场所或焊机不使用时,必须切断电源;5.氩弧焊机高频振荡器产生的高频电磁场会使人产生一定的头晕,疲乏;因此焊接时应尽量减少高频电磁场作用的时间,引燃电弧后立即切断高频电源;6.焊接时,紫外线强度很大,易引起电光性眼炎,电弧灼伤,同时产生臭氧和氮氧化合物刺激呼吸道;因此,焊工操作时应穿白帆布工作服,戴好口罩,面罩及防护手套,脚盖等;为了防止触电,应在工作台附近地面覆盖绝缘橡皮,工作人员应穿绝缘胶鞋;六、外观检验外观检验主要包括焊缝平直度偏差、厚度及余高的检查;表面裂纹检查;咬边检查;焊接件或产品的几何尺寸检查,包括形状及变形量是否超过技术规程的规定等;该过程以目视检查实现.目视检查用于检查堆焊层外观和尺寸,如用低倍放大镜,尺寸计量工具等;通常要检查的是焊后的堆焊表面质量熔渣清理,飞溅清理,表面成型质量表面尺寸,凸凹,余高,粗大颗粒等,表面有无各类裂纹或峭皮;其最基本的外形尺寸要均匀,堆焊层与基体金属之间应平滑过渡,基体无变形,属于初步检查;七、无损检测无损检测的目的是检查焊缝的表面与内部裂纹,夹杂、气孔、未熔合和未焊透等工艺性缺陷;无损检测一般都安排在外观检测之后进行,由于本焊接工艺易于出现裂纹,所以可以用超声波探伤;第二部分夹具设计一、夹具设计的目的意义及要求焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧,用于装配和焊接的工艺装备;在焊接结构生产中,把用来装配进行定位焊的夹具称为装配夹具:而专门用来焊接焊件的夹具称为焊接夹具:把既用于装配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;对焊接工装夹具的设计要求:1焊接工装夹具应动作迅速,操作方便,操作位置应处在工人容易接近,最宜操的部位; 2焊接工装夹具应有足够的装配焊接空间,不能影响焊接操作和焊工观察,不妨碍焊件的装卸,所有的定位原件和夹紧装置应与焊道保持适当距离或者布置在焊件的下方和侧面;夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位;3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,夹紧后不使焊件松动滑移,又不使焊件的拘束度过大,产生较大的应力;4为了保证使用安全,应设置必要的安全连锁保护装置;5夹紧时不应损坏焊件的表面质量,夹紧薄件和软质材料的焊件时,应限制夹紧力,或者对压头行程限位,加大压头接触面积,添加铝铜衬垫等措施;6接近焊接部位的夹具,应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅对夹紧机构和定位器表面的损伤;7夹具的施力点应位于焊件的支撑处或者布置在靠近支撑的地方,要防止支撑反力与夹紧力,支撑反力与重力形成力偶;8注意各种焊接方法在导热导电隔磁绝缘等方面对夹具提出的特殊要求;二、定位该工件属于简单型工件,同时夹具设计简单,便于安装,所以通过定位块和工具尺的测量以及家具的自身机构设计特点来对工件进行定位;1、确定定位基准一个零件的定位基准或待装部件用的组装基准,可按照以下原则:(1)当零部件既有曲面又有平面时,优先选择平面作为主要定位基准面,如果都是平面,选择其中最大的平面作为主定位基准或组装基准面;(2)应当选择;零部件窄而长的表面作为定位基准,窄而短表面作为止推定位基准;(3)应尽量使定位基准与设计基准重合,以保证必要的定位精度;(4)尽量利用零件上经过机械加工的表面或孔作为定位基准;或者以上道工序的定位基准作为本工序的定位基准;2、定位器结构及其布局定位基准确定后,结合基准构造形状,表面状况,限制工件自由度的数目、定位误差的大小,以及堵住支承的合理使用等设计定位器;3、定位器材料和技术要求定位器本身质量要高,其材料、硬度、尺寸公差及表面粗糙度要符合要求,装入夹具后强度和刚性要好;根据实际情况,在本设计中采用支撑板作为定位装置,尺寸规格高度H=8mm,长度L=60mm,宽度B=14mm,双孔,孔径为5.5mm、10mm;三、夹具设计夹具体是在夹具上安装定位器和夹紧机构以及承受焊件质量的部分;各种焊接定位设备上的工作台以及装焊车间里的各种固定式平台,就是通用的夹具体;在其台面上开有安装槽、孔,用来安放和固定各种定位器和夹紧机构;在批量生产中使用的专用夹具体,是根据焊件形状、尺寸、定位及夹紧要求,装配施焊工艺等专门设计的;对夹具体的要求如下:1足够的强度和刚度;2便于实施装配和焊接作业;3能方便地卸下装焊好的焊件;4必要的导电、导热、导水、导气及通风条件;5易于清除焊渣、锈皮等污物;6有利于定位器、夹紧机构位置的调节与补偿;7必要时应具有反变形的功能;1.夹紧力的计算对板材的圆形鼓包,如图,可看成周边固定的板材在均布载荷q作用下所形成的弯曲板,其中心挠度F=qr^4/64C式中q-----均布载荷,且q=F/πr²F-----作用在板材上的压力r-----鼓包半径C-----板材的圆柱刚度E-----板材的弹性模量δ----板材厚度ν----板材的泊松比,取ν=0.3将q值和C值代入后,经变换得F=18fEδ³/r²若通过实验测得板材变形后得f、r值,即可计算出F值,此值就是所需的夹紧力;若夹紧后应力超过屈服点,此式的应用便失去了意义;为此还要验算板材鼓包中心应力为σ=0.15F/δ²最后得到σ=2.8fEδ/r薄板的鼓包变形根据鼓包实测尺寸算出班中应力值σ;若该盈利超过屈服点σs,则此时夹紧力Fs可利用式σ=2.8fEδ/r并将σ置换成σs后得到Fs=σsδ²/0.15在实际夹紧装置上,按上式算出的夹紧力并不是均匀地分布在整个鼓包上,而是分布在沿被焊坡口长约鼓包直径的两段平行线上,此时,可近似认为每单位坡口长度的计算夹紧力同理,若σ﹥σs,则每单位坡口长度计算载荷为在本篇课程设计中,两块铝合金板材对接焊接,已知厚度δ=108.12mm,弹性模量E=69000MPa,对接焊后出现鼓包如图1-4所示,r=120mm,f=43.2,4.8,为防止产生此种变形,我们可以求出单位坡口长度两边所需施加的夹紧力;按式1-5先算出板中可能出现的应力σ=2.8fEδ/r²=429.3N由于该值大于板材的屈服强度,故按照式1-8计算单位坡口长度的夹紧力Fds=Fs/4r=σsδ²/0.6r=106.67N2.夹紧机构设计利用螺旋直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的机构,统称为螺旋夹紧机构;这类夹紧机构由于结构简单,夹紧可靠,通用性强,即可独立使用,也可以安装在夹具上和定位器配合使用,所以在焊接生产中广泛应用,其缺点是夹紧和松开工件时比较费时费力;由于本次焊接设计采用铝合金平板对接焊,焊接结构较为简单,故选用螺栓夹紧机构;2.1螺旋夹紧件的基本构造螺旋夹紧件已经是标准件,只有在特殊需要时才自行设计;它有两种基本形式:一种是螺钉夹紧件,一种是螺母夹紧件;螺钉夹紧机构图为简单螺钉夹紧机构,图a中由于螺钉脚部与工件接触,易引起工件压伤,且夹紧力集中,易引起不允许的变形,为保护工件不被压伤,往往在下面装上压块,如图b所示;压块作用是防止在旋紧螺杆时带动工件一起转动,并避免螺杆头部直接与工件接触而造成压痕,同时也可增大与工件的接触面积,使夹紧更可靠;2.2螺旋夹紧机构的工作性能螺旋夹紧时,其受力分析如图所示;螺杆可认为是绕在圆柱体上的一个斜面,螺母看成是斜面上一个滑块A,因此其夹紧力可根据楔的工作原理来计算;螺旋夹紧受力分析外加力为FQ,手柄长度为L,螺纹平均半径为r0则可求出滑块水平力Fx,即FQL=Fxr0Fx=FQL/r0夹紧力Fj、斜面反作用力FN和水平力Fx处于平衡状态,可得Fx=Fjtanα根据平衡条件,可求出夹紧力Fj=FQL/r0tanα+φ1式中 Fj------夹紧力FQ--------手柄上的作用力L---------手柄的臂长r0--------螺纹的平均半径α--------螺纹升角φ1-------螺母与螺杆间摩擦角实际可取8°30′对于标准三角螺纹,升角都不大于3°30′,远比摩擦角φ1要小,故可保证自锁; 使用力臂L=14d0的标准扳手,若取α=3°,φ1=8°30′,代入以上公式可得 Fj=140FQ可见螺纹夹紧力是很大的,这是其他简单加紧件所不及的;但当螺纹端部位平端面或用螺母夹紧形式时,还必须考虑其旋转接触面间的摩擦力矩损失,此时夹紧力的计算公式为Fj=FQ/r0tanα+φ1+r′tanφ2式中φ2--------螺杆端部与工件或压块间的摩擦力可取tanφ2=0.15;r′------摩擦力矩的当量半径mm;当量半径 r′与接触处的形状有关;如图所示,当平面接触时, r′=2r/3; 当圆环面接触时,r′=1.25r;通过计算得到Fmax=63960N,采用6个螺栓,则单个夹紧力为10660N;单个手柄原始作用力FQ=76N,手柄长度240mm;用上述条件简化,可得(1)螺杆头部是平的,如图a所示,则Fj≈90FQ2螺母夹紧形式,如图b所示,则Fj≈70FQ关于螺旋夹紧产生夹紧力参照表5,选用时,夹紧工件的力应小于表中所列数值表5 单螺旋夹紧许用夹紧力螺纹直径/mm 中径之半r0/mm手柄长度L/mm原始作用力FQ/N产生的夹紧力Fj/N点接触圆周线接触圆环面接触10 4.50 120 25 4200 3000 400012 5.43 140 35 5700 4000 580016 7.35 190 65 10600 7200 850020 9.19 240 100 16500 11400 1150024 11.02 310 130 23000 16000 14600根据应力计算,选用螺纹直径为10mm的螺栓;四、夹紧材料的设计焊接时使用的垫板和压板,均采用不锈钢材料;采用不锈钢作为垫板和压板与碳钢和铜相比,有很明显的优势,它不吸附水分,因此焊接过程中可相应的减少焊缝中气孔的产生,而且也不会因材料局部熔化而造成焊缝污染;。
【精品】01焊接工装夹具设计--设计说明书
课程设计课程名称:焊接专业课程设计设计题目:长江750右摇臂的工装设计专业:焊接技术与工程班级: 060142 姓名:刘冬保学号: 13 评分:指导教师(签名):2009年 12 月 31 日航空制造工程学院2006 级学生专业课程设计任务书I、专业课程设计题目:“长江750摩托车”右摇摇臂焊接工装设计II、专业课程设计任务及设计技术要求:制夹具1.专业课程设计任务:分析度确定焊接工装夹具方案,绘制夹具装配图及零件图,拟定焊接工艺,编写设计说明书。
2.设计技术要求:定位准确可靠,装夹方便,稳定,结构轻便II I、专业课程设计进度:1.分析焊接组合件,读懂工件图,拟定焊接工艺2009.12.07~12.132.拟定工装夹具方案,绘制结构草图2009.12.14~12.203.绘制夹具装配图和零件图2009.12.21~12.274.编写设计说明书2009.12.28~2010.01.01060142 班焊接工程系焊接技术与工程专业学生:日期:自2009 年12 月7 日至2010 年1 月1 日指导教师:系主任:附注:任务书应该附在已完成的专业课程设计说明书首页。
“长江750摩托车”右摇臂焊接工装设计学生姓名:刘冬保班级:060142指导老师:陈焕明摘要:焊接工装是根据产品的结构特点,生产条件和实际需要而专门设计的,它是能够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。
本文主要介绍了“长江750A摩托车”右摇臂的焊接夹具的设计方案,根据它的外形特点,并考虑至工作效率和经济成本等问题,设计了一个简单,易操作,经济实惠的工装夹具。
依据可靠性高,实用性强工艺性好,经济性优的原则设计了“长江750A摩托车”右摇臂焊接工装。
该焊接工装夹具以底座为设计定位基准。
工装夹具主要由圆柱支座,中间支座,壳板支座,快速夹紧器,固定螺柱组成。
其中主要操作部快速夹紧器,固定螺柱,它们均能实现快速动作,因此整套夹具紧固定位迅速装拆简便能够大幅度提高工作效率。
工装1方案设计说明
工件1焊接工装夹具方案
一、整体布局:
整体布局图
二、夹具特点介绍:
1.如整体布局图所示,本焊接夹具主要由四大部分构成,并且分为左右两个工位(工位1、工位
2)。
工位1摆放完成后,气动夹紧,机器人到工位1进行焊接,焊接时工人可在工位2上进行工件定位夹紧。
工位1焊接完成后,机器人到工位2焊接工件,此时工人将工位1焊好的工件拆下,同时定位夹紧待焊接的工件,以此类推,循环工作,提高效率。
2.夹紧单元采用集成形式,将气缸和定位组件集成在一块安装板上,便于进行更换和维护。
3.此焊接夹具单次可装夹24套工件。
三、夹具工作说明
1.气缸满行程(气缸杆伸出状态)时,按图所示进行工件的摆放和定位。
2.按下控制按钮,如图所示,压紧气缸组件动作,完成把手的夹紧。
3.工件全部焊接完成后,按下控制按钮,气缸动作,松开工件。
4.取下工件。
四、配置清单
五、其他
其他未提及事项,双方秉承合作精神、积极沟通,以解决客户生产需求为导向,实现结果的最优化。
装焊夹具设计手册
装焊夹具设计手册编制:审核:审定:批准:日期:一概念及名称1 。
基准点及车线的规定一般情况下汽车坐标系的原点规定为车前轮轴心线的中点.TL或X――表示车长以车前轮为原点向车尾方向为正,向车头方向为负。
BL或Y――表示车宽以车的对称中心线为原点,面对车的行驶方向,向右为正,向左为负。
WL或Z――表示车高以车前轮为原点,向上为正,向下为负.见图1-1;有时,汽车生产厂家也可自行规定基准点及坐标系的位置。
图1-1由于夹紧位置的需要而将夹紧单元旋转一定角度时,其车线的标注如图1-2,其中α≤45º图1-22.夹紧单元(POST)一个典型的夹紧单元通常包括L板、支板、夹紧臂、定位块、垫片、回转销、定位销、定位销连接板、到位止动块或限位块,、连接板、气缸等。
见图1-3图1-33.夹具一套完整的夹具一般包含若干夹紧单元(POST)、基板(BASE)、举升机构(LIFTER)甚至旋转机构。
根据操作方式可划分为手动夹具、气动夹具及液压夹具;根据控制方式可划分为气控夹具、电控夹具等.见图1—4(手动夹具), 见图1—5(气动夹具)。
图1—4 图1—5二基板(Base板)Base板一般由槽钢与钢板焊接而成.槽钢多采用10#、12#、14b#、16#、20#、25b# 等,钢板厚度多采用t=20mm或t=25mm(此为加工完成的厚度,选用毛料时,因考虑加工余量,相应的板厚取t=25mm或t=30mm)。
对于小夹具或滑台等亦可采用t=30~40mm的钢板焊接而成,而对于总拼夹具以及顶盖装焊夹具,其滑台及支架则可采用矩形方管与钢板焊接而成。
1.Base的最大外形尺寸对于Base的设计应充分考虑焊接及加工的工艺性,以及吊装、运输等方便性。
对于只加工顶底两面的普通Base而言,其长度暂不界定,但宽度不得大于2m,能够运输的最大宽度(非Base本身)为2。
3m。
见图2—1图2—1而对于较宽大的Base,为了使其便于加工,往往将其划分为若干个Base,Base间则以支架相联接,此时该Base的单侧或双侧就需加工。
横梁焊接夹具设计设计说明书DOC
专业课程设计说明书设计题目:横梁焊接夹具设计学院:材料科学与工程学院专业:焊接技术与工程学号:姓名: 指导老师: 设计时间: 2014.12.22—2015.01.16目录1.夹具设计的目的意义及要求 (3)1.1焊接工装夹具的意义 (3)1.2夹具设计的基本要求 (3)2.焊接结构件的分析 (4)2.1 焊接结构件组成及成分析 (4)2.2焊接材料焊接性能分析如下: (5)3.制订焊接结构件的焊接工艺 (6)4.焊接夹具的设计 (7)4.1各构件组成及成分 (7)4.2.1基准面的选择 (7)4.2.2定位器的设计 (8)4.2.3夹具体的设计 (9)4.2.4夹紧装置的设计 (10)4.2.5夹具材料的设计 (11)4.1.6夹具尺寸公差及粗糙度 (12)4.1.7国家标准件的选择 (12)4.2 绘制夹具草(见图) (12)4.3 绘制正式装配图(见图) (13)4.4 绘制零件图(见图) (14)5.夹具使用说明 (14)5.1 夹具体的安装说明 (14)5.2 夹具体的使用说明 (15)5.2.1钢管定位及夹紧 (15)5.2.2板和支撑的定位及夹紧 (15)5.3夹具体的实用性说明 (16)6.参考文献 (16)1.夹具设计的目的意义及要求1.1焊接工装夹具的意义焊接工装夹具就是将焊件进行准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接、保证焊接结构精度方面要求的工艺装置。
在现代焊接结构生产中,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,减轻焊接工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。
焊接工装夹具的主要作用有以下几方面:(1)准确、可靠地定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。
减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和互换性。
(2)有效地防止和减小焊接变形。
(3)使工件处于最佳的施焊位置,焊缝的成形性优良,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。
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焊接工装卡具课程设计说明书学校: 洛阳理工学院系别:机电工程系专业:焊接技术及自动化姓名: 陈文杰学号:Z10035419目录序言 (3)一、夹具设计任务 (3)1、焊接产品(复合件)“撑杆焊接组合”的产品图 (3)2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析 (3)二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定 (4)1、基准面的选择(夹具体方式的确定) (4)2、定位方式及元器件选择 (4)3、夹紧方式及元器件选择 (5)4、装焊方案 (5)5、装焊夹具结构 (5)三、主要零件设计的说明 (5)1、夹具体 (5)2、压板 (6)3、插销机构主体 (6)4、快撤式螺旋夹紧器件 (6)四、夹具的装配要求 (6)五、装焊夹具使用说明 (6)1、夹具的操作步骤 (6)2、夹具使用注意事项、保养及维护 (7)六、本次课程设计小结、体会及建议 (7)七、参考资料 (7)序言焊接工装夹具及其在生产中的运用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。
在焊接生产过程中,焊接所需要的工时较少,而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作,极大的影响着焊接的生产速度。
为此,必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。
焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面:(1)准确、可靠的定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和划线工作。
减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和可换性。
(2)有效的防止和减轻了焊接变形。
(3)使工件处于最佳的施焊部位,焊缝的成型性良好,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。
(4)以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作,改善了工人的劳动条件。
(5)可以扩大先进的工艺方法的使用范围,促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。
夹具设计的基本要求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。
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。
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。
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。
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。
一、夹具设计任务1、焊接产品(复合件)“撑杆焊接组合”的产品图撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成;撑杆的材料是20钢,喇叭支座的材料是10钢,发动机衬管的材料是35钢,螺母M6 GB121-86;撑杆焊接组合的总体尺寸是300×60×45;附“撑杆焊接组合”产品图2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析1)、公差要求(1)序4发动机衬管两件的中心线之间平行度要求(2)序4发动机衬管两件的中心线距离和右边反动机衬管中心线与序1撑杆右端面距离为25±0.5(3)序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的中心线与序1撑杆右端面距离为200±1.02)、焊接要求(1)序4发动机衬管两件与序1撑杆之间有四处周围角焊缝;(2)序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆之间有两处三面角焊缝;(3)序3螺母M6和序2喇叭支座之间有周围焊缝。
二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定1、基准面的选择(夹具体方式的确定)夹具体是夹具的基本件,它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体,而且还要考虑工件装卸的方便。
因此,夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。
在设计夹具体时应满足以下基本要求。
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。
夹具体毛坯制造方法的选择综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等,选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体;夹具体的外形尺寸在绘制夹具总图时,根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置,夹具体的外形尺寸便已大体确定。
然后进行造型设计,再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。
夹具体的壁厚20mm,长度326mm,宽度128mm;根据设计要求,夹具体上设计有螺孔、销孔,并且要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作。
2、定位方式及元器件选择(1)、定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置,在保证加工要求的情况下,限制足够的自由度。
工件的定位原理自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度,即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。
要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置,则必须限制六个自由度。
工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位;工件被限制的自由度少于六个,但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。
在焊接生产中,为了调整和控制不可避免产生的焊接应力和变形,有些自由度是不必要限制的,故可采用不完全定位的方法。
在焊接夹具设计中,按加工要求应限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的;而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位,过定位容易位置变动,夹紧时造成工件或定位元件的变形,影响工件的定位精度,过定位也属于不合理设计。
①、以工件的平面为基准进行定位时,常采用挡铁、支撑钉进行定位②、工件以圆孔内表面为基准进行定位时常采用销定位器③、工件以圆柱外表面为基准进行定位时常采用V形铁定位器④、利用以定位工件的轮廓对被定位工件进行定位可采用样板定位器主焊件“撑杆”用挡板和挡销定位。
挡销限制了X方向的平动自由度,挡板限制了Y方向的平动自由度,夹具体限制了Z方向的平动自由度,挡铁螺旋夹紧器件限制了Z方向的转动自由度,螺旋夹紧机构限制了X、Y方向的转动自由度,共限制了6个自由度。
件“发动机衬管”两件用插销机构定位。
插销机构限制了X、Y、Z方向的平动自由度,快撤式螺旋夹紧器件限制了Y、Z方向的转动自由度,共限制了5个自由度。
螺母M6和喇叭支座的组件用锥头销钉和螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽来定位。
“撑杆”限制了Z方向的平动自由度,螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽限制了Z方向的平转动自由度,锥头销钉限制了X、Y方向的平动自由度,螺旋夹紧机构限制了X、Y方向的转动自由度,共限制了5个自由度。
3、夹紧方式及元器件选择夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。
对夹紧机构的基本要求如下:①、夹紧作用准确,处于夹紧状态时应能保持自锁,保证夹紧定位的安全可靠。
②、夹紧动作迅速,操作方便省力,夹紧时不应损害零件表面质量③、夹紧件应具备一定的刚性和强度,夹紧作用力应是可调节的。
④、结构力求简单,便于制造和维修。
夹紧序1撑杆选用挡板式螺旋夹紧器件;夹紧序4发动机衬管两件选用快撤式螺旋夹紧器件;夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件选用螺旋夹紧机构。
4、装焊方案从焊接件产品图中看出,序4、序3和序2的组件分别与序1进行焊接。
序1为主焊零件同时也是主体件,它的长度方向可用挡板定位,端面可采用挡销。
装焊方案初拟为:序4发动机衬管两件与序1撑杆先在夹具上装配、点固、取出焊接,然后在夹具上进行序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆的装配、完成三面焊。
5、装焊夹具结构装焊夹具采用夹具体,再在夹具体上装上定位和夹紧序1撑杆的挡板、挡销、螺旋夹紧器件,定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件,定位和夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的锥头销钉、螺旋夹紧机构,构成整个焊接夹具。
“撑杆焊接组合”装焊夹具结构见“撑杆焊接组合”装焊夹具图三、主要零件设计的说明1、夹具体综合考虑了结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等,选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体;考虑到定位的精确度,要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作;考虑到焊件小,夹具体的强度要求以及夹具体的结构要求,没有在夹具体上设计加强筋。
2、压板考虑到定位锥头销钉需垂直取出焊件才能保证顺利脱离焊件,在压板下边设置了弹簧;考虑到对螺母M6和喇叭支座的组件的定位,在压板上开了凹槽起到定位作用;考虑到快速并顺利取出焊件,将压板设计成可退式压板。
3、插销机构主体插销机构主体作为插销的支座,考虑到发动机衬管两件之间距离小,将两个插销的插销机构主体做成一体;并且为了保证发动机衬管两件中心线的距离和平行度将在设计一体的插销机构主体的插销孔时要求两孔中心线的距离和平行度。
4、快撤式螺旋夹紧器件同插销机构主体一样,快撤式螺旋夹紧器件主体也做成一体并且要求两孔中心线的距离。
快撤式螺旋夹紧器件工作过程:螺母套筒不直接固定在主体上,而是以它外圆上的L形槽沿着主体上的定位销来回移动;工件装入后推动手柄使螺母套筒连同螺栓快速接近工件;转动手柄使定位销进入螺母套筒的圆周槽内,螺母不能轴向移动,再旋转螺栓便可夹紧工件;卸下焊件时,只要稍松螺栓,再用手柄转动螺母套筒使销钉进入螺母套筒外圆的直槽位置,便可快速撤回螺栓,取出焊件。
四、夹具的装配要求(1)、挡销装配到夹具体上时,需要保证基面与夹具体横向中心线垂直(2)、定位和夹紧序1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;定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、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)、定位和夹紧序4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右边中心线与挡销基面的距离和公差(4)、定位和夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的螺旋夹紧机构装配时,装上螺柱底座螺钉,配做销钉孔并由销钉保证螺旋夹紧机构定位锥头销钉中心线与挡销基面的距离和公差。
(5)、定位和夹紧序1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(6)、装上弹簧、压板等其他零件,完成整个装配。