焊接夹具课程设计说明书

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焊接夹具课程设计说明书

目录

1 夹具设计的目的意义及要求 (2)

2 焊接结构件的分析 (2)

2.1 焊接结构件组成及成分析 (2)

2.2 焊接结构件成分分析 (3)

2.3 焊接结构件焊接性能 (3)

3制订焊接结构件的焊接工艺 (3)

3.1 焊接方法及焊接规范 (3)

3.2 焊接材料的选择 (3)

3.3 焊接工序的确定 (4)

3.4 焊接质量的保证措施 (4)

4 焊接夹具的设计 (4)

4.1.1基准面的选择 (4)

4.1.2定位器的设计 (4)

4.1.3夹具体的设计 (5)

4.1.4 夹紧装置的设计 (6)

4.1.5夹紧材料的设计 (6)

4.1.6夹具尺寸公差及粗糙度 (6)

4.1.7国家标准件的选择 (6)

4.2 绘制夹具草（见图） (6)

4.3 绘制正式装配图（见图） (6)

4.4 绘制零件图（见图） (6)

5 夹具使用说明 (7)

5.1 夹具体的安装说明 (7)

5.2 夹具体的使用说明 (7)

5.4夹具体的实用性说明 (7)

6 参考文献 (7)

1、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。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作频率不能过高，操作高度应设在工人最容易用力的部位，当夹具处于夹紧装态时，应能自锁。

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。

9)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。

10）在一个夹具上，定位器和夹紧机构的结构形式不宜过多，并且尽量选用一种动力源。

11）工装夹具本身应具有较好的制造工艺和较高的机械效率。

12）尽量选用已通用化标准化的夹紧机构及标准零部件来制作工装夹具。

2、焊接结构件的分析

2．1 结构组成分析

焊接结构件组陈如下表

名称数量

长圆筒 1

端盖 2

筋板 2

轴承套 2

构件连接如图1所示：，由图可知，需要连接的部分有：端盖和轴衬套，端盖和筒体，筒体和筋板，

图1

2．2 焊接结构成分分析

各构件的成分组成如下表：

名称材料

长圆筒Q235

端盖Q235

筋板Q235

轴承套Q235

2．3 焊接结构件焊接性能分析

焊接性就是金属是否适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。也就是说，金属焊接性的概念有两个方面的内容：一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷；二是焊成的接头在一定条件下可靠运行的能力。

在焊接过程中形成的缺陷主要有：1、气孔，焊缝表面或邻近表面的气孔比深埋气孔更危险，成串或密集气孔比单个气孔更危险；2、夹渣，夹渣或夹杂物截面积的大小成比例的降低材料的抗拉强度，但对屈服强度的影响较小；3、几何形状造成的不连续，几何形状造成的不连续性缺陷，如咬边，焊缝成型不良或烧穿等，不仅降低构件的有效截面积，还会产生应力集中；4、未熔合和未焊透，未熔合和未焊透比气孔夹渣更为有害；5、裂纹，裂纹是最危险的焊接缺陷。由于尖锐裂纹易产生尖端缺口效应，当出现三向应力状态和温度降低等情况时，裂纹可能失稳和扩展，造成结构撕裂。

由上表可知，该构件主要由中碳钢组成，在焊接过程中有产生热裂纹的倾向，这就要求在选用焊条时应严格限制焊条中的硫、磷的含量，硫、磷的含量总和应在0.25%以下，为了防止焊接过程中产生冷裂纹，在焊接前应该进行预热，焊接后及时进行回火热处理。

3 制定焊接结构件的焊接工艺

3．1 焊接方法及焊接规范

焊接方法：手工电弧焊

焊接规范：焊接电流：120----150A，电压：50---60V，焊接预热：无要求

3．2 焊接材料的选择

焊条可选用低氢型焊条J427或J507，因为低氢型焊条熔敷金属扩散氢量少，去硫能力强，所以熔敷金属塑性，韧性良好，抗开裂性能也良好。