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1、西安思源学院（毕业）论文欧式焊枪电气丝接口的工艺及夹具设计专 业：模具设计与制造学 生： 指导教师： 教学单位： 模 具 0601毕 业 届： 2009 届 2009年6月07日 目 录目 录4摘 要5前 言51、制定工艺规程61.1零件的分析61.1.1零件的作用61.1.2零件的工艺分析61.2确定零件毛坯71.3拟定工艺路线81.4、确定主要工序尺寸及公差91.5确定各工序的设备：刀具、量具和辅助工具112、夹具的结构设计112.1夹具体112.1.1夹具体分析122.1.2夹具体的结构绘制草图122.1.3 夹具体材料选择122.2支撑脚132.3钻模板142.4衬套142.5钻套、铰
2、套152.6螺母152.7垫块15结 论16致 谢17参考文献18摘 要本文以欧式焊枪电气丝接口为例，系统的阐述了二氧化碳保护焊机、焊枪和焊机接口处两个工件加工的工装设计过程。送气丝插座和送气丝插头体是气体保护焊上焊把和焊机在连接时的两个重要零件。.送气丝插座和插头体配合实现了焊枪和焊机的连接，按动焊把上的点动开关，焊丝就会在送丝轮的驱动下，把焊丝从插座送丝孔经插头体上的送丝孔输出，保护气体与焊丝同步经送气孔进入焊枪。在经过插头体之后均匀地包围在焊丝周围，这样就可以实现气体保护焊接的目的。并根据要求详细介绍了制定工艺的具体过程，夹具及其结构的设计。经研究分析，此工艺设计简单便于工件加工，且具有
3、较好的实用性。对焊枪电气丝接口的结构的设计，对其进行结构形状作出详细地分析，焊枪电气丝接口的结构工艺性分析及工艺规程的确定， 零件及夹具结构的设计计算。对夹具的结构及主要零部件进行设计。关键字：二氧化碳保护焊 电气丝接口 焊枪前 言随着我国生产技术进步，机械制造行业产品的质量、精度的不断提高，使得焊枪技术也不断的得到发展。现在已经逐步从手工操作到智能化机器人焊接，世界各国及国内以焊接业为主导的生产厂（如锅炉、桥梁、重型及工程机械行业）一直在积极地采用国际先进的焊接工艺和设备。利用这些先进的工艺和设备提高了焊接质量，降低了焊接成本，改善了工人的劳动条件。焊接工艺不仅可以满足企业及工厂对于零件结合
4、时的各种工艺要求，而且自动化程度高，便于操作，因此得到了越来越广泛的应用。但目前由于市场竞争激烈，提高生产率，使工艺合理化以及降低成本显得十分重要。同时，对于焊枪的电气丝接口的工艺研究也得到的人们的重视并得到了迅猛的发展。因此对于焊枪电气丝接口进行工艺设计分析具有一定的现实意义，本课题主要就二氧化碳保护焊机上的、焊枪和焊机接口处两个工件的加工的工艺设计以及其零部件的设计分析。1、制定工艺规程拟定零件切削加工工艺路线就是把加工工件所需的各个工序按顺序排列出来。它主要包括确定加工方法，安排加工顺序，选择机床及夹具、量具、刃具等。最佳工艺路线主要是从产品质量、生产率和经济性三个方面考虑。1.1零件的
5、分析1.1.1零件的作用：送气丝插座和送气丝插头体是气体保护焊上焊把和焊机在连接时的两个重要零件。保护焊的送气丝插座固定在焊机上，而插头体与焊枪相连接，工作时插头体要和插座连接在一起，并且还要保证两个零件上的电、气、丝三个孔在装配后有一个同轴度要求和三个孔还有一个位置度要求。它们配合安装后不能出现漏气现象。送气丝插座和插头体配合实现了焊枪和焊机的连接，按动焊把上的点动开关，焊丝就会在送丝轮的驱动下，把焊丝从插座送丝孔经插头体上的送丝孔输出，保护气体与焊丝同步经送气孔进入焊枪。在经过插头体之后均匀地包围在焊丝周围，这样就可以实现气体保护焊接的目的。1.1.2零件的工艺分析：有附图送气丝插座和插头
6、体零件图可知，其材料为H62。该材料+双相黄铜。按成份称为“六四黄铜”，它的强度较高，硬度约为45HBS，并且有一定的耐蚀性。广泛用来制作电器上，要求导电耐蚀性及适当强度的结构件，如螺栓、螺母、垫圈、弹簧及机械中的轴套等，是应用广泛的合金，有商业黄铜之称。在此用黄铜（H62）是因为：该零件上有两个孔是作为电极孔，要求材料必须有良好的导电性。同时为CO2酸性气体。对金属有一定的腐蚀性。综合考虑，因此选H62做为该零件的首选材料。插头体：1）2mm孔轴线间夹角为2）孔与之间轴线夹角也为3）孔的轴线到零件中心线有一个位置精度要求为：插座：1）孔轴线间夹角为2）孔到中间孔轴线之间角度误差为3）孔到插座
7、中心线之间的位置精度要求为：两零件上各孔之间的同轴度将影响两零件装配后的同轴精度，不能达到预期目的。因此在加工它们时最好将几个孔一次装夹后同时加工出来。由参考文献中有关孔的加工经济精度及机床能达到的位置精度对比可知：上述插头体和插座的精度要求可以达到，零件的结构工艺性也是可以满足的。 1.2确定零件毛坯根据零件材料和结构确定毛坯为型材、及H62的黄铜棒。型材加工余量大，工作尺寸小，工件形状简单，适用于各种生产类型、生产成本低等优点。综合考虑生产要求，通过查常用重量计算手册得知，该零件毛坯质量约为0.4Kg。毛坯简图如下： 图1-1 毛坯简图1.3拟定工艺路线由于两工件的工艺基本相同，经老师同意
8、，在此只拟定插头体的工艺路线。根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济加工精度。确定各表面的加工方法： 图1-2 插头体表1-1 各 表面加工总余量：加工面基本尺寸加工余量值说明R面27.3mm3精度高、 属于配合表面P面27mm3精度比R面降低1级N面2精车端面N面为基准面M面2精度比N面降1级1）、精车毛坯、使其外圆直径为， 2）、N、粗车半精车精车3）、R、精车半精车精车 4）、P、粗车精车5）、M、粗车精车根据基准先行、先主后次、先面后孔、先粗后精的加工原则，将N面放在最前加工。然后依次为R、P，最后为M端面。表1-2 初步拟定加工工艺路线如下：工序号工序内容05型材H62黄铜棒，
9、粗车毛坯使其直径为30；粗车N面、半精车N面、精车N面，保证其表面粗糙度为3 .210粗车R面、半精车R面、精车R面，保证其外圆为27.5、粗糙度为15粗车P面、精车P面、保证其外圆为27mm20粗车M端面、精车M端面，保证工件全长为36，并为M端面倒角1X45O25钻10的通孔、扩为11.8、铰12+00027，孔口倒角1X45O30钻台阶孔，先钻4.5通孔，然后铰孔5+00015，深为12。孔口倒角1X45O35钻台阶孔、先钻4.5孔深为22；然后钻5.8的孔、孔深为12；铰6+00018，孔口倒角40钻直径为3的孔，1945钻3.6的孔，深为6.5mm50手动攻螺纹M4、深51.4、确定
10、主要工序尺寸及公差在本次设计中主要为钻孔的几个工序最为重要：工序25、钻的孔至、钻孔。表1-3 各工步的余量和工序尺寸及公差列于下表：加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸及公差10钻51011.8扩0.911.812H10铰0.1H1011.8+000273-4.5钻1.535扩0.94.85H8铰0.1H84.8+000156钻0.94.86H8铰0.1H85.8+000183钻0.51.04钻0.53孔和孔之间的位置精度均有钻模来保证。1.5确定各工序的设备：刀具、量具和辅助工具由于生产类型为大批量生产，故加工设备宜以通用机床为主；其生产方式以通用机床加通用夹具为主，辅以少量专用夹具，工件
11、在各机床装卸及各机床间的传递均由人工完成。刀具的选择主要取决于各工序加方法、工件材料、加工精度、所用机床性能、生产率及经济性等。选择主要确定刀具材料、型号、主要切削参数，在生产中尽量采用标准刀具。机床的选择是由零件的加工精度和生产率所决定的。要根据已确的工艺基本特征，结合零件的结构和质量要求选择出既能保证加工质量又经济合理的机床和工艺装备。量具的选择：主要是根据根据生产类型和所要求检验的精度来选的。单件小批量生产中应采用标准的通用量具，如：游标卡尺、千分尺等大批量生产中，一般应根据所检验的精度要求设计专用量具，如塞尺等。夹具选择要与工件的生产类型相适应，通用夹具在单件小批量生过程中经常选用，如
12、三爪卡盘、平口嵌。如要求位置精度和角度误差或工件形状复杂，无法采用通用夹具时，应设计出适应工件原理的专用夹具。2、夹具的结构设计2.1夹具体本次夹具设计主要是为了保证钻孔工序，钻孔，其它几个孔之间的角度误差和位置误差。而设计的夹具，该夹具适用于摇臂钻。夹具设计首先要满足经济性原则即在保护产品质量和生产效率条件下完成工艺过程所需工装的费用作为选择分析的基础。对不同方案进行比较，使工装的制造费用及其使用维修费用最低。2.1.1夹具体分析：夹具体是整个夹具的重要支撑部分，它的强度和精度将直接影响到整个钻模的精度。因此设计时必须慎重对待。在本次设计中要在一次装夹过程中完成对两个工件工件上各孔的加工。首
13、先、考虑夹具体要有一定的长度；再者在工作过程中夹具承受的正压力和扭矩都是在不断变化，所以夹具体的强度也一定要考虑。2.1.2夹具体的结构绘制草图：图2-1 夹具体2.1.3 夹具体材料选择：由结构分析，夹具体最好采用铸件、材料为HT200。这种材料属于珠光体灰铸铁，铸件的最小抗拉强度为，能承受较大的正压力和冲击载荷，同时该材料还具有良好的铸造性能和切削加工性，而且价格低廉、易于获得，故应用最为广泛。适宜于大批量生产，故在此选用HT200作为该铸件的材料。铸件经时效处理，变形量小；同时铸件的减振性和抗振性能都比较好。还具有很大的抗压强度，因此用铸件制作夹具体。但如小批量生产时，也可以采用焊接件，
14、一般焊接件要比铸件轻；生产周期短，但用钢板焊接时容易产生热变形，故要求有较高的焊接成本。焊接成形之后还需进行退火处理，从而这一系列的制造工艺将使其成本大大提高。2.2支撑脚2.2.1夹具体设计好之后，只完成3支撑结构的一半，还要考虑它在工件时的平行度和垂直度等一系列问题。在此、除了夹具体本身来保证外，还需要在夹具体上设计支撑脚来保证夹具支撑结构的上述问题。2.2.2支撑脚的结构参考其它支撑脚结构特点，经老师指导设计出本结构中的支撑脚。草图如下：图2-2支撑脚2.2.3支撑脚材料为45钢，经车削加工保证表面粗糙度为，经调质、发蓝即可作为零件使用，数量为8个。2.2.4支撑脚和夹具体采用过盈配合，装配后要进一步精加工，它们的装配关系如下图所示： 图2-3 支撑脚和夹具体装配关系装配后先以C面为粗基准，把D面加工一次，然后以D面为精基准对C面进行加工。最后精磨D面，使其表面粗糙度为1.6，这一系列工序完成后，再加工其上的衬套孔。这样才能更好保证夹具的各工作面的平行度垂直度要求。2.3钻模板2.3.1钻模板是保证几个孔的位置精度和角度公差的重要零件，参考送丝机插头体零件上几个孔参数，将钻模板设计草图如下
