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1、第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,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,第一节 焊接工装夹具的分类与作用 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，提高制品的精度和互换 性。 3、减少搬运和翻转时间。,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,下一页 返回,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
2、接工装夹具和变位机械的分类 按照这些辅助机械装备或称焊接工艺装备的用途可分为： 焊接工装夹具、焊接变位机械、焊接过程组合机械，焊接辅助 装置等四类。用来装配定位工件的夹具称为工装夹具；用来焊 接工件的夹具称为焊接夹具，既用来装配又用来焊接的夹具， 则称之为装配焊接夹具。它们统称焊接夹具。按动力源焊接工 装夹具分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，磁力夹具，真 空夹具，电动夹具等六类。,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,3、机械装备与焊接工艺的关系 不同的焊接方法对焊接工艺装备的结构和性能要求也不尽 相同。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
3、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，这类夹具无需调,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,整或稍加调整就能适于不同焊接结构的装配或焊接工作。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，使用时只需将这些零 件或组件加以不同的组合即可。 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、
4、外观、经济上的要求。,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 返回,第二节 焊接工装夹具 一、焊接工装夹具的分类与组成 在焊接结构生产中，装配和焊接是两道重要的生产工序， 根据工艺通常以两种方式来完成，一种是先装配后焊接；一种 是边装配边焊接。 焊接工装夹具按动力源可分为手动、气动、液压、磁力、 真空、电动、混合式等七类。 一个完整的夹具是由定位器，夹紧机构，夹具体三部分组 成的。 二、对焊接工装夹具的要求,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,下一页 返回,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
5、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。所有的定位元件和夹紧机 构应与焊道保持适当的距离，或者布置在焊件的下方或侧面。 夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位。 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。,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,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，应考虑操作手巴的隔热和防止焊接飞 溅物对夹紧
6、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。 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,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,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。 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 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
7、。 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配 夹具和焊接夹具。 4、焊件的产量。,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,四、焊件的定位及定位器 1、定位原理 2、定位基准的选择 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,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,3、定位器及其应用 根据
8、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 2）支承钉和支承板主要用于平面定位。支承钉的形式有多种。 固定式支承钉，又分三种类型：平头支承钉用来支承已加工 过的平面定位；球头支承钉用来支承未经加工粗糙不平毛坯表 面或工件窄小表面的定位，此种支承钉的缺点是表面容易磨 损；带花纹头的支承钉多用在工件侧面，增大摩擦系数，防止 工件滑动，使定位更加稳定。固定式支承钉可采用通过衬套与 夹具骨架配合的结构形式，当支承钉磨损时，可更换衬套，避 免因更换支承钉而损坏夹具。,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,可调式支承钉，这是对于零件表面未经加工或表面精度相差 较大
9、，而又需以此平面做定位基准时选用。 3）圆孔定位用定位器 4）阶梯外圆柱表面和轴线交叉圆柱表面的定位，可采用V形块 和其它定位器组合应用的方式解决。 五、零件的夹紧机构 1、夹紧机构的特点 1）夹紧力方向的确定 2）夹紧力作用点的确定 3）夹紧力大小的确定 六、组合夹具,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,组合夹具适用于品种多、批量小、变化快、周期短的生产 场合，特别是在新产品试制过程中，更为适用。但是组合夹具 也有缺点，它与专用夹具相比，体积庞大、质量较大。另外， 夹具各元件之间都是用键、销、螺栓等零件连接起来的，连接 环节多，手工作业量大，也不能承受锤击等过大的冲击载荷。
10、组合夹具按元件的连接形式不同，分为两大系统：一为槽 系，即元件之间主要靠槽来定位和紧固；二为孔系，即元件之 间主要靠孔来定位和紧固。每个系统又按需要分为大、中、小 三个类别。 组合夹具的元件分为基础件、支承件、定位件、导向件、 压紧件、紧固件、合成件、辅助件等8个类别。,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 返回,第三节 焊接变位机械 一、焊接变位机械的分类及作用 焊件移动装置包括焊接变位机械、滚轮架、回转台和翻转 机等；焊机移动装置包括焊接操作机、电渣焊立架等；焊工升 降台是改变工人操作位置的机械装置。此外，这类机械装备中 还包括焊接机器人及多种机械组合应用装置等。 焊接变位机械的主要
11、作用：其一是通过改变焊件、焊机及 焊接工人的操作位置，达到和保持焊接位置的最佳状态；其二 是利于实现机械化和自动化生产。焊接变位机械的主要类型有 以下几种：,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,下一页 返回,1、焊件变位机械 2、焊机变位机械 3、焊工变位机械 二、焊件变位机械 1、焊件变位机 1）伸臂式焊件变位机 该机多为电动机驱动，承载力在0.5t以下，适用于小型焊 件的翻转变位。伸臂式焊接变位机在手工焊中应用较多。 2）座式焊件变位机 座式焊件变位机的结构特点是工作台连同回转机构支承在,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,两边的倾斜轴上，工作台以焊速回转，倾斜轴通过机械传
12、动或 液压缸多在110140范围内恒速倾斜。此种变位机对工件 生产的适应性较强，承载能力可达50t，在焊接结构生产中应用 最为广泛。 3）双座式焊件变位机 双座式焊件变位机适用于50t以上大尺寸焊件的翻转变位。 在焊接作业中，常与大型门式焊接操作机或伸臂式焊接操作机 配合使用。 2、焊接滚轮架 焊接滚轮架按结构形式不同有以下几种类型：,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,1）长轴式滚轮 2）组合式滚轮架 3）自调式滚轮架 3、焊接回转台 焊接回转台是将工件绕垂直轴或倾斜轴回转的焊件变位机 械。其工作台一般处于水平或固定在某一倾角位置，形成专用 的变位机械。工作台能保证焊件回转，且均匀可调。 4、焊接翻转机 焊接翻转机是将工件绕水平轴转动或惯斜，使之处于有利 装焊位置的焊件变位机械。常见的焊接翻转机有头尾架式、框,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 下一页,架式、链条式和转环式等多种。 三、焊机变位机械 焊机变位机械是改变焊接机头空间位置进行焊接作业的机 械设备。 1、焊接操作机 焊接操作机的结构形式主要有以下： 1）平台操作机 2）悬臂式操作机 3）门架式操作机 2、电渣焊立架 四、焊工变位机械,第四章 焊接工装夹具和焊接变位机械,上一页 返回,
