第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械PPT优质课件

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第二节 焊接工装夹具 一、焊接工装夹具的分类与组成
焊接工装夹具是将焊件定位并夹紧，用于装配和焊接的工 艺装备。
焊接夹具、装焊夹具及装焊夹具，统称焊接工装夹具。 装配焊接夹具一般由定位元件（定位器）、夹紧元件（夹 紧装置）、夹具体和装配平台等组成。夹具体起连接各定位元 件和夹紧元件的作用，有时还起支承焊件的作用。夹具体必须 按所装配焊件的结构进行设计，而定位器、夹紧机构和装配平 台，则大多数是通用的标准件。下图为工字梁装配夹具。
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在实际装配中，定位基准的选择要完全符合上述所 有的原则，有时是不可能的。因此，应根据具体情 况进行分析，选出最有利的定位基准。
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3、定位器及其应用
根据工件的结构形式和定位要求进行选择，大致 分类如下：
1）平面定位用定位器
挡铁
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固定式
可拆式
可退式
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3、机械装备与焊接工艺的关系 采用自动焊生产时，一般对焊接机头的定位有较高的
精度要求，以保证工作时的稳定性，并可以在较宽的范围 内调节焊接速度。
当采用手工焊接时，则对工艺装备的运动速度要求不 太严格。 4、机械装备与生产规模的关系
单件生产时，一般选用通用的工装夹具。 成批量生产某种产品时，通常是选用较为专用的工装 夹具，也可以利用通用的、标准的夹具的零件或组件。
本章着重介绍装配—焊接工艺装备的种类和组成、 定位及夹紧机构；焊接变位机械装置与设备的分类、 作用和结构特点等方面的内容。
第一节 焊接工装夹具的分类与作用 第二节 焊接工装夹具 第三节 焊接变位机械
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第一节 焊接机械装备
一、焊接工装夹具和变位机械的作用 焊接工装夹具和变位机械统称焊接机械装备。归纳起 来其主要作用如下： 1、采用定位器和各种夹紧夹具进行焊接结构装配。则 可不用划线或很少划线就可准确的装配各种零件，施焊时 还可免去定位焊。 2、制品几何尺寸一致，减少尺寸偏差，提Baidu Nhomakorabea制品的精 度和互换性。 3、减少搬运和翻转时间。
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二、对焊接工装夹具的要求 1、焊接工装夹具应动作迅速，操作方便。 2、夹紧可靠，刚性适当。 3、焊接工装夹具工作时主要承受焊接应力和夹紧反力和焊 件的重力，夹紧时不应损坏焊件的表面质量，夹紧薄件和软质 材料时，应限制夹紧力或加大压头接触面积。 4、焊接工装夹具应有足够的装配、焊接空间，不能硬性焊 接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸。 5、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。
9、在同一个夹具上，定位器和夹紧机构的结构形式不宜过多， 并且尽量只选用一种动力源。
10、工装夹具本身应具有较好的制造工艺性和较高的机械效率。 11、尽量选用已通用化、标准化的夹紧机构一级标准的零部件 来制作焊接工装夹具。
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12、为了保证使用安全，应设置必要的安全连锁保护装 置。
三、焊接工装夹具设计方案的确定
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四、焊接机械装备的设计原则和应注意的问题 焊接机械装备的设计原则与其他机械的设计原则一样，首
先必须使焊接工艺装备满足工作职能的要求，在这个前提下还 应满足操作、安全、外观、经济上的要求。
具体有：1、密封性 飞溅会影响焊接的装配精度；加速传动零件的磨损。 2、防止打弧
机械设备往往是电源的二次回路，啮合出容易起弧，尤其 是边运转边施焊时。
按动力源分 液气压动工工装装
电动工装
点磁工装 电动机工装
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从使用范围来分，焊接机械装备又分为通用和专用两大类。
三、焊接机械装备的特点
1、机械装备与备料加工的关系 尽可能使零件具有互换性，提高坡口的加工质量以及减少弯
曲成形的缺陷。 2、机械装备与装配工艺的关系
利用定位器和夹紧器等装置进行焊接结构的装配，其定位 基准和定位点的选择与零件的装配顺序、零件尺寸精度和表面 粗糙度有关。
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4、扩大焊机使用范围，使工件处于易施焊的位置。 5、改善劳动条件，提高劳动生产率。 二、焊接工装夹具和变位机械的分类
装配--焊接夹具
按功能分
焊接变位机械件
焊件变位机 焊机变位机

焊工变位机
焊接辅助装置
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专用工装 按适用范围分 通用工装
组合式工装
手动工装
解决措施：应使二次回路尽可能少经过机械设备。
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3、具有传动自锁功能； 当驱动力取消后，装备的传动系统不因焊件自重或装备机件 自重的作用而倒转或因夹紧反力的作用而松夹。 4、防止传热变形 大型设备：增加焊件与工作台面的接触面积。 小型设备：水冷或采用导热性能较好的材料制作台面。 5、保证焊接可达性； 6、夹紧机构能否快速复位； 7、设置引弧板和收弧板； 8、各项机构的同步性和协调性。
合理性、经济性是主要考虑的因素。具体包括： 1、焊件的整体尺寸和制造精度以及组成焊件的各个坯件 的形状、尺寸和精度。 2、装焊工艺对夹具的要求。 3、装、焊作业可否在同一夹具上完成，或是需要单独设 计装夹具和焊接夹具。 4、焊件的产量。
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四、焊件的定位及定位器
1、定位原理
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2. 定位基准及其选择 1) 定位基准。在结构装配过程中，必须根据一些
指定的点、线、面，来确定零件或部件在结构中的位 置，这些作为依据的点、线、面，称为定位基准。
如图4-15所示，圆锥台漏斗上各件间的相对位置， 是以轴线和Ｍ面为定位基准确定的。
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如图4-15所示，圆锥台漏斗上各件间的相对位置，是 以轴线和Ｍ面为定位基准确定的。
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选择定位基准时需着重考虑以下几点： 1）定位基准应尽可能与焊件起始基准重合，以便 消除由于基准不重合而产生的误差 2）应选用零件上平整、光洁的表面作为定位基准 3）定位基准夹紧力的作用应尽量靠近焊缝区 4）可根据焊接结构的布置、装配顺序等综合因素 来考虑 5）应尽可能使夹具的定位基准统一
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6、夹具的施力点应位于焊件的支承处或者布置在靠近支承的地 方，要防止支承反力与夹紧力、支承反力与重力形成力偶。
7、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 溅物对夹紧机构和定位器表面的损伤。
8、用于大型板焊接结构的夹具，要有足够的强度和刚度，特别 是夹具体的刚度对结构的形状精度、尺寸精度影响较大，设计时 要留有较大的余量。