华中科技大学材料成形及控制工程专业课程设计实例

连接工程及自动化工装专业课程设计

设计题目：夹轨器支架

院系：材料科学与工程学院

专业班级：材控0908

姓名：XXX

组员：XX XXX

XXX XX

指导老师：XXX

目录

一、前期工作： (2)

1.讨论图纸 (3)

2.工作任务的分配 (3)

二、车架前端焊接夹具的三维图（简化） (4)

三、生产工艺设计和焊接设计 (5)

1．1号和20号直角连接板 (5)

1.1 生产工艺设计 (5)

1.2 焊接工艺设计 (7)

1.3 焊接夹具设计 (8)

2．14号和22号L型支架 (10)

1.1 生产加工工艺设计 (10)

1.2 焊接工艺设计 (11)

3．12号和25号支架 (13)

1.1 生产加工工艺设计 (13)

1.2 焊接工艺设计 (14)

4．16号轴与法兰连接总成 (15)

1.1 生产加工工艺设计 (15)

1.2 焊接工艺设计 (15)

1.3 焊接装备设计 (17)

四、总结 (18)

五、参考文献 (19)

小组成员: XX，XXX，XXX，XXX，XXX

组长：XXX

一、前期工作

1.讨论图纸

小组成员共同读图，讨论车架前端焊接夹具的工作原理，并把需要焊接成型工艺的部分单独列出来进行设计。

具体工作原理是:车架前端焊接夹具通过上面六个气缸对车架前端进行端面夹紧,下面两个气缸对车间前端进行横向夹紧，并通过轴与法兰实现固定和翻转。由于车架前端焊接夹具结构较为复杂，且大部分零件之间的连接都是采用螺纹连接，因此我们选择几个重要零件的焊接进行生产工艺分析和焊接工艺分析。其中分析的主要内容有：1号和20号直角连接板、14号和22号L型支架、16号轴与法兰连接总成、12号和25号支架。

2.工作任务的分配

XXX：完成生产技术文件，即完成车架前端焊接夹具的三维立体图。XX、XXX、XXX：责完成焊接件的生产工艺说明书、生产工艺卡、焊接工艺说明书、焊接工艺卡。其中XXX主要负责1号和20号直角连接板生产工艺和焊接工艺的设计，XX和XXX主要负责14号和22号L 型支架、12号和25号支架的生产工艺设计和焊接设计以及16号轴与法兰连接总成的焊接设计。

XX：责完成工艺装备的设计和工艺装备的说明书，即完成焊接工装夹具的设计，并说明采用此夹具的原因。

组长完成材料的整理和工作总结。

二、车架前端焊接夹具的三维图（简化）

三、生产工艺设计和焊接设计

1．1号和20号直角连接板

1.1 生产工艺设计

直角连接板在本装置中其连接、支撑的作用，由角钢和肋板构成。结构简单，加工方便。其中主要的工艺为角钢和肋板的焊接。具体的加工过程如下：

加工成形：

（1）材料的储备

Q235,厚度为10mm

（2）材料的复验

检验化学成分与力学性能

（3）材料的除锈

用喷丸法除锈，并上底漆

（4）材料的矫正

钢板校平机校正，型材校正机校正

（5）放样、划线和号料

通过划线，定位板材加工尺寸和位置

（6）下料

机械切割、火焰切割，将材料加工至符合图纸尺寸。（长250mm，宽200mm）

在指定位置进行攻螺纹，以便于之后的固定。

（7）坡口及边缘加工（本焊接工艺不开坡口，无）

（8）弯曲及成形

应用折弯机将材料折弯90°，使之成直角（角钢）

（9）其他工艺

肋板的加工：根据图示肋板的形状制作相应冲头，使用厚度为10mm的薄板作为底料进行冲裁即可获得所需肋板。其中1号直角连接板共需两块肋板，20号直角连接板共需三块肋板。

焊接肋板：

（10）将制作好的肋板通过夹具固定于直角连接版待焊位置处，采用手工电弧焊工艺将其焊牢。

安装

（11）将焊好肋板的连接板用螺栓连接主体之上，直角连接板的加工和装配即告完成。

具体生产工艺卡键后面附表

1.2 焊接工艺设计

说明：该部件的焊接工艺为角钢与肋板的焊接，属于薄板结构焊接，焊缝类型为T型接头，角焊缝。

焊接准备：

所需的焊接为直角形支架（角钢）与肋板之间的焊接。

（1）焊前清理

仔细清理加工碎屑、残余氧化皮等

（2）焊接材料的储存

焊材采用J422（E4303）电焊条，焊条于使用前进行350°C烘干1-2h后放在保温筒内随用随取。

（3）焊接结构的装配（采用夹具将肋板固定于角钢上即可）注：焊前在焊缝两端做好相应标记，记录数据。以用于检查焊接收缩量，控制焊接应力变形。

焊接工艺：

（4）焊接工艺方法

焊缝属于T型焊缝，即角焊缝。采用手工电弧焊焊，焊缝对称布置于肋板两侧。作为薄板结构，可采取一层焊缝即可焊透。

（5）焊接参数选择

焊材为Q235钢，焊接性良好。选择与Q235相适应的J422（E4303）

牌号焊条，φ=4mm。查焊接手册，可选用整流器ZXG-300R作为焊接电源。板厚在9-12mm时，焊角尺寸的最小值为5，这里选择6。并根据焊条直径确定焊接电流在160-200A，焊速适中，在5-8之间选择。（6）焊接顺序

为尽量减少焊接残余应力，保证构件受力均匀，应采取对称的焊接顺序。先焊位于角钢一侧左边的焊缝，再焊角钢另一侧右边的焊缝。具体焊接顺序参见焊接工艺卡。

（7）焊前预热和焊后热处理

在100°C~150°C之间进行焊前预热，焊后不做热处理，直接空冷即可。

（8）检验与修整

（9）涂漆

具体焊接工艺卡见附表

1.3 焊接夹具设计

（1）夹具设计任务

将梯形板两腰焊接在直角角钢上

（2）零件说明

支架，专用挡铁（2），肋板定位器，螺钉