内孔焊接定位工装说明

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焊接工装设计实例介绍

第二节简单夹紧机构
一、楔块夹紧机构
楔块夹紧机构是利用楔的斜面将楔块的推力转变为夹紧力从而将工件夹紧的一种机构。
1.夹紧力的计算
第二节简单夹紧机构
2.自锁条件
为了保证斜楔夹紧可靠，要求夹紧时具有自锁性能。即当原始作用力一旦消失或解除后，夹紧机械在纯摩擦力的作用下，仍应保持其处于夹紧状态而不松开，以保证夹紧的可靠性。楔块的升角小于其摩擦角，便能自锁。为保证夹紧的自锁性能，手动夹紧一般取α=6°~8°，气动或液压夹紧可取α≤12°。气动或液压夹紧在不考虑自锁时可取α=15°~30°
（1）夹紧力应能够克服零件上局部轻微变形；
（2）当工件在胎具上实现翻转或回转时，夹紧力足以克服重力和惯性力，把工件牢牢地夹持在转台上；
（3）需要在工装夹具上实现焊件预反变形时，夹具就应具有使焊件获得预定反变形量所需要的夹紧力；
（4）夹紧力要足以应付焊接过程热应力引起的拘束应力。
综上所述，夹紧力三要素是互相矛盾的，又是互相关联和统一的。
2.衬套式定位器
第二节定位方法及定位器
位插销
第二节定位方法及定位器
四、工件以外圆柱面定位
1.V型块
V形块作为定位元件，不仅安装工件方便，而且定位对中性好，广泛应用于管子、轴和小直径圆筒节等圆柱形零件的安装定位。
第二节定位方法及定位器
2.定位套和半圆孔定位器
V形块作为定位元件，不仅安装工件方便，而且定位对中性好，广泛应用于管子、轴和小直径圆筒节等圆柱形零件的安装定位。
（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等作为定位基准。或者以上道工序的定位基准作为本工序的定位基准。
上述原则要综合考虑，灵活应用。检验定位基准选择得是否合理的标准是：能否保证定位质量、方便装配和焊接，以及是否有利于简化夹具的结构等。

焊接工装设计讲解

可拆挡块固定挡块
固定的螺栓挡块
铰接式可退出挡块
2. 支承钉和支承板固定支承钉：p10图1-11下图为三种固定支承钉（GB/T2226），其中A型为平头，多用于定位基准光滑的工件；B型为圆头，用于未经机械加工的平面定位；C型为花纹头，多用于未加工的零件侧面定位。
A型
B型
C型
支承板：p10图1-11 ,下图为支承板（GB/T2236），多用于已经机械加工的平面定位，A型用于侧面或顶面定位，B型带有斜槽，便于清理积屑和脏物，宜作底面定位。
A型
B型
三、工件以圆孔定位常用的定位器有定位销、定位插销和衬套式定位器。 1 .定位销标准化定位销：p11图1-14,下图所示定位销均已标准化，主要用于直径在50 mm以下的中小孔定位，每种定位销有圆柱销和削边销两种形式，根据定位销与定位孔配合的长径比和配合长度与总体尺寸的关系等，圆柱销可限制工件的两个或四个自由度，削边销可限制工作的一个或两个自由度。
二、工件以平面定位工件以平面作为定位基准，是生产中常见的定位方式之一，常用的定位器有挡块、支承钉、支承板等。 1. 挡块挡块分受力挡块和不受力挡块两种。受力挡块承受工件的部分重力或夹紧力，以及焊接应力等，设计时可按零件的厚度加固，挡块与工件接触线的长度应大于被定件零件厚度的1倍，其高度则不应低于被定件零件截面的重心线。挡块的各种形式：p9图1-9
第二节
定位方法及定位器
一、关于基准的概念基准：基准又叫基准面，它是一些点、线、面的组合，用它们来决定同一零件的另外一些点、线、面的位置或者其他零件的位置。可分为 (1) 设计基准设计图样上所采用的基准，它是以决定零件在整个结构或部件中相对位置的点、线、面的总称。 (2) 工艺基准在工艺过程中采用的基准，它是加工装配过程中用来进行定位、安装零件位置的点、线、面。工艺基准又可分为工序基准、定位基准、装配基准和测量基准。工序基准：工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。定位基准：零件在夹具中定位时所依据的点、线、面。

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。

焊接工装课设说明书

课程设计课程名称:焊接工装课程设计设计课题: “长江750B停车支架”焊接工装设计指导教师:专业：焊接技术与工程班级：姓名：学号：二O一年月日“长江750B停车支架”焊接工装设计摘要：在“长江750B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。

在装配定位焊时，如果不使用工装夹具，即使焊接组合件是由两三个零件组成的，欲保证各零件精确的相对位置，也是不可能的。

焊接工艺装备就是在机械加工，产品检验，装配和焊接等工艺过程中，使用大量的工艺装备，简称焊接工装。

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。

采用工装夹具，不仅可以保证装配定位焊时各零件正确的相对位置，而且可以防止或减少工件的焊接变形。

尤其是批量生产时，可以稳定和提高焊接质量，减少焊接尺寸偏差，保证产品的互换性。

关键词：焊接技术；工装设计；停车支架目录1夹具设计的目的意义及要求 (1)1.1焊接工装夹具的使用 (1)1.2焊接工装夹具设计的基本要求 (1)2 课程设计任务 (2)2.1 焊接组合件的分析 (2)2.2 工装夹具定位原理及定位方式 (3)2.3 需要保证的关键尺寸 (3)3焊接夹具设计说明 (4)3.1踏杆、支撑板挡板 (4)3.2站脚管钩形夹管器 (4)3.3踏杆钩形夹管器 (5)3.4 站脚管v形压管器 (6)3.5限位块楔形挡块 (6)3.6 支撑管法兰以及螺栓 (7)3.7横管钩形夹管器 (8)3.8底板 (8)3.9绘制正式装配图以及零件图 (9)4夹具的装配 (9)4.1夹具的工艺要求 (9)4.2夹具体的操作步骤 (9)4.3注意事项 (10)5 夹具技术经济指标分析 (10)6 制定焊接结构件的焊接工艺 (10)6.1焊接方法 (10)6.2 焊接规范 (10)6.3被焊工件焊接顺序的确定 (11)7 小结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)附录 A 工艺规程路线单 (14)附录 B 焊接工艺规程 (15)1 夹具设计的目的意义及要求1.1 焊接工装夹具的使用在机械加工、产品检验，装配和焊接等工艺过程中，使用着大量的工艺装备，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。

1.4T工装定位说明

定位夹紧说明：
定位孔1
定位孔2
定位面（避开管腔周围密封区）
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op60 加工小法兰面背面一面两销定位（立式加工中心 F500/50）
加工面红色、定位点绿色、压紧点蓝色定位夹紧说明：加工方式为背铣（小法兰面朝上）
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op40 加工管壁螺栓桩一面两销定位（立式加工中心 F500/50）
加工面红色、定位点绿色、压紧点蓝色定位夹紧说明：
大面背面压紧点1
大面背面压紧点2
大面背面压紧点3
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加工面红色、定位点绿色、压紧点蓝色
X向压紧
X向支撑
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op30 加工小法兰面及钻孔一面两销定位（立式加工中心 F500/50）
加工面红色、定位点绿色、压紧点蓝色定位夹紧说明：两个定位孔直径由φ11±0.1控制为φ11+0.030
op20 精铣A基准面及孔系六点定位（立式加工中心 F500/50）
加工面红色、定位点绿色、压紧点蓝色
Y向浮动支点1 （相当于一个固定支点）
Y向浮动支点2 （相当于一个固定支点）
Y向压紧1
Y向压紧2
Y向压紧3
Z向压紧
Y向压紧4
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一种焊接定位工装设计

管路在整个产品装配过程中，不仅管路两端要与其他配套零件连接在一起，还要在有限装配空间中实现无干涉准确定位。

而管路中导管与密封接头之间焊接定位准确性直接对管路最终装配起决定性作用，所以设计新的管路焊接定位工装势在必行。

1　问题提出根据下发的生产任务，在管路焊接试制完成后，部分管路使用专用检测工装检验不合格，整批管路检测结果一致性较差，无法满足产品最终装配要求。

经过对生产过程中所涉及工序分析、排查，认为导管与密封接头焊接时，存在无法准确定位问题，所以需要设计新的焊接定位工装。

2　管路结构分析管路由导管、密封接头等零件组成，如图1所示。

图1　管路结构图密封接头为数控加工完成，导管经过弯制、扩口、抛光以及截断等工序后，具有空间三维弯曲角度、旋转角度和过渡圆角等特征；导管端部倒角由钳工修磨形成；密封接头与导管之间的焊接采用手动氩气保护焊方式。

3　方案设计3.1　设计方案提出密封接头与导管之间的焊接部位连接方式为对接方式，零件之间无法实现自定位，需要辅助工装实现零件之间的定位，本文提出两种设计方案。

方案一，在密封接头内孔和导管端部直筒段穿芯轴，只有3.3mm；同时在弯制、截断过程中，法无法实现导管与密封接头之间同轴精准定位。

方案二，采用模拟管路产品最终装配状态的方法，可以最大程度上满足管路的最终装配关系，但该套工装设计比较复杂，工程量较大，加工存在一定的难度。

通过以上两种方案的对比分析，综合两种方案各自的优缺点，最终确定选用方案二。

4　工装设计4.1　工装结构通过对管路最终装配关系研究分析，结合工装零件特点，设计出焊接定位工装，如图2所示。

工装主要由固定接头、基座、盖板、移动接头以及手柄等零件组成。

图2　工装结构图4.2　工作原理将管路有锥口的一端通过外套螺母与工装中固定接头连接，然后将盖板通过螺钉与基座连接，密封接头装入移动接头中，通过旋转手柄带动移动接头和密封接头前移，直到密封接头与导管坡口接触，实现密封接头与导管之间精确同轴定位，如图3所示。

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。