快速夹在工程机械焊接工装中的应用分析山东彩桥驾驶室有限公司郑宏祥李秀芳刘勇髙长方摘要：随着工程机械行业的迅猛发展，焊接技术的应用越来越广泛和成熟，各种样式 的焊接工装夹具为提升焊接质量和效率发挥了重要作用，其中，快速夹作为一种相对独立、 便捷实川的紧固及定位机构，使焊接工装的设计、使用操作更加灵活高效，大幅减轻了工人 的劳动强度，有效降低了企业的制造成本，为企业创造了更高的经济效益关键词：快速夹焊接工装0引言在工程机械结构件焊接前，需要将相关工件按照图纸要求的空间尺寸进行组合定位，在 工作过程巾，根据工件自身特点、产量、精度要求等条件，工程师会制定不同的焊接工艺方 案，即从组件到部件再到总成的一个组合、再组合过程0前，在工程机械钣金工件焊接工 艺中，为保障尺寸精度、提升工作效率，均会设计制作相应的组对焊接工装，由于工程机械 具有定制性强、产品种类多、生产批次切换频繁等特点，要求组对焊接工装的设计更加简洁 迅速、制造周期更短、成本更低、调整及操作更加方便快捷21世纪以来随着技术工艺的升级，快速夹具的种类及功能得到不断拓展，实用性大幅 增强，在焊接工装中的应用也越来越广泛，本文结合快速夹的种类及使用实例，对快速夹在 工程机械焊接工装中的灵活应用进行了简要分析总结，并对快速夹的实用性发展前景进行相 应展望。
1快速夹 1.1快速夹简介快速夹又称作肘杆式机械夹紧装置，它基于肘杆动作原理设计和开发当连 杆与连架杆的两铰接点（图中所示A点和D点）和其中一连架杆与机架的铰接点（阁中所示C点），三点同在一直线时，机构处于死点位置这时，被压紧的工 件，无论有多大的反力（除破坏性反力），也无法使机构变动，压头也就不会松开 这就是机械力学中的死点夹紧原理在实际应用中，为了避免在使用过程中因外力负载变化和机械振动的影响而 脱离死点位置发生松脱，设计时将中间铰接点略偏于其它两铰接点连线的闪侧, 以确保在最大夹紧力的情况下，始终保持夹具机构锁定在稳定状态 BA机构简图1.2常用快速夹分类目前快速夹的设计制造已非常成熟，各个厂家的产品也基本类似，从快速夹 的操作形式上可以将快速夹主要分为以下四大类：①垂直型夹具垂直型夹具的特点是有垂直的把手，压杆展开角度一般大于9(r ,基础分为 垂直式座和法兰式座水平式夹具水平式夹具的优点在于其高度较低，与垂直型夹具不同之处在于其压杆和把手向相反方向运动常用基础为法兰式座③ 直线动作式夹具直线动作式夹具的体积一般较小，推或拉把手使栓塞沿轴线运动，一般都可 以被锁定在两个位賈常用基础为法兰式座，人部分采用弯曲手柄防止夹伤。
④ 门闩式夹具门闩式夹具通过移动把手W使夹具的u型扣绕过对面的闩钩并锁柱提供夹持力，基础均为法兰式座2快速夹在焊接工装中的设计及使用实例焊接工装的设计一般需要考虑各工件的相对位置的稳定、焊接位置的空间、工件放入和 焊后取出的顺序等因素，对丁•一些焊后变形较大的产品还需考虑悍接反变形等工艺措施焊 接夹具作力焊接工装的重要组成部分，对于维持工件位置稳定性和控制焊接变形起到决定性 作用下面通过几则实例来介绍快速夹在焊接工装的设计和制造中的使用情况2.1实例一直线动作式快速夹作为可移动定位点在该实例中，图示红色圈中异型钢管带有安装孔，要求孔定位精度，设计者在设计该工 装时需以安装孔为基准进行各向定位在不引入快速夹之前，设计该机构时需考虑焊接后的 组件的整体脱模空间，即需将整个焊后的组件从孔定位销上取出，工装尺寸会相应增加，劳 动强度较大该例中的方案采用了轴向运动精度较高的直线动作式快速夹作为孔定位销轴的基座，在 完成整体的焊接之后，利川快速夹的直线运动将孔定位销轴从定位孔中抽出，组件即可垂直 起吊取出在实际应用中，设计者将孔定位销轴设汁为台阶轴，在完成定位功能的同时可以 将快速夹的锁紧功能同时应用于工件的紧同，即快速夹在锁紧状态下可维持孔定位销轴和工 件的位置可靠。
2.2实例二垂直型快速夹作为工件固定装置在该实例中，需要将多个钢管焊接为一个组件，钢管的定位简单可靠，可以快速有效的 确定钢管之间的相对位置，满足组件的尺寸要求但多个钢管需要同时焊接，这就使得钢管 需要保持多个方向的位賈同定，仅仅单纯的依靠定位无法满足，而垂直型快速夹的应用可以 快速有效的解决该问题本例中所用为垂直型直立底座快速夹，通过底座螺栓将其固定在定位块背部的加强筋上, 无耑增加多余的固定结构即可快速安装，使用快速夹压杆将各钢管压紧在定位块上，使各个独立的钢管之间的相对位賈稳定可靠，便于操作者独立操作，大大提高了作业效率在本实 例设计过程中需要注意空间尺十的设计，因增加了快速夹，需要考虑快速夹开启状态下对工 件的放入和组件的取出是否造成空间内的干涉影响2.3实例三水平式快速夾替代垂直式快速夹的应用水平式快速夹其原理与垂直式快速夹基本一致，仅手柄与压杆的运动方向相反，在本例 中图示位賈既可以使用垂直式快速夹进行组件的同定也可以使用水平式快速夹进行同定，某 固定的目的均是将组件固定于工装的定位块上，使其相对位置稳定可靠设计者在设计该位賈的快速夾时，充分考虑了作业者的实际情况，该位賈为作业者进 fli焊接主体内部进行施焊的通道位置，进fli时该快速夹的位置与臂同高，若选用乖直式快速 夹，操作者在进出该通道时容易误碰将快速夹打开而造成定位失效。
而方案中所采用的水平 式快速夹可以轻松解决该闷题，增加了进出通道的可用宽度，体现了快速夹使用灵活多变的 特点3结语通过上述三个案例我们可以发现，快速夹的引入使悍接工装的设计制作更加便捷有效, 既可以通过选用不同形制的快速夹组合成特定的紧固结构，也可以对现有形制的快速夹进行 改造满足使用需求快速夹的使用也在很大程度上减轻了作业者的劳动强度，提升了工作效 率快速夹作为一类标准化夾具虽然形制样式基本确定，但其使用方法却灵活多变，需要工 程技术人员在实际使用中更多的去尝试和验证除此之外，随着柔性系统的概念引入焊接工装设计，快速夹的应用将得到更大的拓展 柔性系统可以通过各个部分的重新组合实现更多更高效的使用状态，从而节约成本，提高效 率，而快速夹其自身的特点便有很强的灵活性和适应性，与柔性系统的概念不谋而合而且 快速夹自身也在不断的发展和演变，目前气动、液压快速夹也已经得到逐步推广，为焊接工 装的没计和制造升级提供了更广阔的空间参考文献1梁坚.《应用于汽车行业的快速夹具》，《汽车实用技术》，1998,Z1期 2方和平.《柔性夹具的发展与应用》，《现代制造工程》，2004, 01期。