焊接工艺装备实例
焊接工装设计实例介绍
第二节 简单夹紧机构
一、楔块夹紧机构
楔块夹紧机构是利用楔的斜面将楔块的推力转变为夹紧力从而将工件夹紧的一种机构。
1.夹紧力的计算
第二节 简单夹紧机构
2.自锁条件
为了保证斜楔夹紧可靠，要求夹紧时具有自锁性能。即当原始作用力一旦消失或解除后，夹紧机械在纯摩擦力的作用下，仍应保持其处于夹紧状态而不松开，以保证夹紧的可靠性。 楔块的升角小于其摩擦角 ，便能自锁。 为保证夹紧的自锁性能，手动夹紧一般取α=6°~8°，气动或液压夹紧可取α≤12°。气动或液压夹紧在不考虑自锁时可取α=15°~30°
（1）夹紧力应能够克服零件上局部轻微变形；
（2）当工件在胎具上实现翻转或回转时，夹紧力足以克服重力和惯性力，把工件牢牢地夹持在转台上；
（3）需要在工装夹具上实现焊件预反变形时，夹具就应具有使焊件获得预定反变形量所需要的夹紧力；
（4）夹紧力要足以应付焊接过程热应力引起的拘束应力。
综上所述，夹紧力三要素是互相矛盾的，又是互相关联和统一的。
2.衬套式定位器
第二节 定位方法及定位器
位插销
第二节 定位方法及定位器
四、工件以外圆柱面定位
1.V型块
V形块作为定位元件，不仅安装工件方便，而且定位对中性好，广泛应用于管子、轴和小直径圆筒节等圆柱形零件的安装定位。
第二节 定位方法及定位器
2.定位套和半圆孔定位器
V形块作为定位元件，不仅安装工件方便，而且定位对中性好，广泛应用于管子、轴和小直径圆筒节等圆柱形零件的安装定位。
（3）应尽量使定位基准与设计基准重合，以保证必要的定位精度；
（4）尽量利用零件上经过机械加工的表面或孔等作为定位基准。或者以上道工序的定位基准作为本工序的定位基准。
上述原则要综合考虑，灵活应用。检验定位基准选择得是否合理的标准是：能否保证定位质量、方便装配和焊接，以及是否有利于简化夹具的结构等。
焊接装配夹具介绍
检验的，但由于冲压件不可能十分准确，部件总成更有累计误差，所以车
身焊接总成的精度必然不高，很难达到设计要求。有不少厂家使用三坐标
测量仪进行检验，可它对一些结构复杂的定位元件仍然无法测量。通过实
践证明，利用夹具自身测量机构与三坐标测量仪配合使用，可大大提高焊
接夹具的精度。
1.测量机构组成
基准面和基准座。测量机构的基准面为夹具 地板的工作表面；基准座是在夹具地板上设
♣ 汽车车身焊接夹具的设计是一门经验性很强的综合性 技术，在设计时首先要确定生产纲领，熟悉产品结构，了 解变形特点，把握制件及装配精度，通晓工艺要求。只有 做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计。
一、焊接夹具的定位与设计原理 焊接夹具
二、焊接夹具的制造
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
1.3、定位法则 3-2-1定位法则：
定位图实例：在实际的夹具定位图中，我们普 遍使用过定位的方式。为什么？
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
1.4、常见定位方式
孔销定位
面定位
焊接夹具定位及设计原理
二、焊接夹具分类及组成
1、焊接夹具的分类
焊接夹具分类 及组成
焊接夹具定位及设计原理
3.2、定位图 所有工装夹具检具以及零部件设计的基准，但中国国
内的情况则大部分由设备供应商来制定。
3.3、分站清单 每个工位夹具的零件清单
3.4、焊点的分布 3.5、人机工程
焊接夹具定位及设计原理
3.6、常见设计问题（最优，可接受和不可接受方案）
常见设计问题
1、定位销座与坐标系不平行 2、旋转销的使用 3、限位块的使用
焊接工装设计讲解
可拆挡块 固定挡块
固定的螺栓 挡块
铰接式可退出挡块
2. 支承钉和支承板 固定支承钉：p10图1-11下图为三种固定支承钉 （GB/T2226），其中A型为平头，多用于定位基准 光滑的工件；B型为圆头，用于未经机械加工的平面 定位；C型为花纹头，多用于未加工的零件侧面定位。
A型
B型
C型
支承板：p10图1-11 ,下图为支承板 （GB/T2236），多用于已经机械加工的平面 定位，A型用于侧面或顶面定位，B型带有斜 槽，便于清理积屑和脏物，宜作底面定位。
A型
B型
三、工件以圆孔定位 常用的定位器有定位销、定位插销和衬套式定位器。 1 .定位销 标准化定位销：p11图1-14,下图所示定位销均已标准 化，主要用于直径在50 mm以下的中小孔定位，每种 定位销有圆柱销和削边销两种形式，根据定位销与定 位孔配合的长径比和配合长度与总体尺寸的关系等， 圆柱销可限制工件的两个或四个自由度，削边销可限 制工作的一个或两个自由度。
二、工件以平面定位 工件以平面作为定位基准，是生产中常见的 定位方式之一，常用的定位器有挡块、支承钉、 支承板等。 1. 挡块 挡块分受力挡块和不受力挡块两种。受力挡块承 受工件的部分重力或夹紧力，以及焊接应力等， 设计时可按零件的厚度加固，挡块与工件接触 线的长度应大于被定件零件厚度的1倍，其高 度则不应低于被定件零件截面的重心线。 挡块的各种形式：p9图1-9
第二节
定位方法及定位器
一、关于基准的概念 基准：基准又叫基准面，它是一些点、线、面的组 合，用它们来决定同一零件的另外一些点、线、面的 位置或者其他零件的位置。可分为 (1) 设计基准 设计图样上所采用的基准，它是以决 定零件在整个结构或部件中相对位置的点、线、面的 总称。 (2) 工艺基准 在工艺过程中采用的基准，它是加工 装配过程中用来进行定位、安装零件位置的点、线、 面。 工艺基准又可分为工序基准、定位基准、装配基准 和测量基准。 工序基准：工序图上用来确定本工序所加工表面加工 后的尺寸、形状和位置的基准。 定位基准：零件在夹具中定位时所依据的点、线、面。
钢结构箱型柱焊接工艺
钢结构箱型柱焊接工艺摘要：基于钢结构箱型柱焊接制作工程实例，依据相应规范、规程并通过长期钢结构制作过程的经验积累，简述在现有的国内通用焊接设施装备下钢结构箱型柱关键部位的施焊过程，对构件在车间及现场的焊接工艺进行经验总结，介绍钢结构箱型柱焊接工艺的重点。
在钢结构箱型柱制造施工中，这些工艺的合理使用能更好地保证其焊接质量。
关键词：钢结构箱型柱；电渣焊；焊接钢结构建筑近几年已在国内得到大面积推广，由于其与混凝土结构比较，具有总用钢量少、构件制造工厂化、抗震性好、安装速度快、造价低等优点而被广泛用于工业与民用建筑中。
其中多高层钢结构建筑的钢柱多数采用H型钢、圆钢管、十字型钢、钢结构箱型柱等，由于钢结构箱型柱在两个相互垂直的受力方向都具有很好的工作性能，可以较好地满足钢柱强度及整体结构稳定性，所以设计师们经常将多高层钢结构建筑中的钢柱设计成钢结构箱型柱。
而钢结构箱型柱的焊接是其整体制作的关键工序，因此有必要对钢结构箱型柱的焊接工艺进行实践性的探究和总结。
1 钢结构箱型柱焊接的一些问题钢结构箱型柱的焊接与H型钢焊接、十字型钢焊接有不同之处，主要表现在以下几个方面：1）钢结构箱型柱的4块壁板较厚，焊接时焊道较深，如何施焊堆满焊缝是难点之一；2）在焊接热循环作用下，焊接区域的母材淬醺性增大，残余应力增大，易产生裂纹3）钢结构箱型柱腔内隔板焊接采用普通焊接方式无法施焊，需要采用电渣焊设备解决，焊接难度较大；4）4道纵向通长焊缝如何施焊才不会使钢结构箱型柱产生焊接变形；5）钢结构箱型柱重量大、钢板厚、刚度大，因此拘束度大，焊接难以保证焊缝的均匀熔透。
对于钢结构箱型柱的焊接，选用手工焊条电弧焊难以完成全部制作，而采用埋弧焊焊接时，输出能量大，焊接热影响区宽，焊接工艺及电流选用不当会造成晶粒粗大，焊缝脆化，韧性降低，使焊接接头的抗拉强度下降，因此合理选用焊接设备和焊接方法非常重要。
2 钢结构箱型柱焊接的主要工艺钢结构箱型柱的焊接除了按设计图纸的技术要求外，必须遵循JGJ 81 - 2002《建筑钢结构焊接技术规程》，同时对一些特殊焊接工艺应做焊接工艺评定。
焊接工艺课件-板试件“V”形坡口立对接焊
THANKS
感谢观看
式，以提高熔池的流动性。
实例三：特殊材料焊接
总结词：注意事项
VS
详细描述：对于特殊材料的焊接，需 要注意选择合适的焊接材料和工艺参 数，以获得良好的熔合质量和接头性 能。同时，由于特殊材料的导热性较 差，焊后需要进行保温处理，以减小 温差引起的应力变形。此外，还需要 注意对焊缝进行保护，防止氧化或腐 蚀。
详细描述：厚板焊接时，需要注意预热处理，以减少因温差大引起的应力变形。同时，焊接过程中需 注意控制层间温度，避免过热导致材料性能变化或产生裂纹。焊后需进行保温处理，以减小焊缝区域 与周围区域的温差。
实例三：特殊材料焊接
总结词
工艺特点与操作要点
详细描述
对于特殊材料（如不锈钢、铝合金等），由于其物理和化学性质与普通钢材有所不同， 焊接时需要采用特殊的工艺参数和焊接材料。例如，不锈钢焊接时需要采用小电流、快 速焊接的方式，以减少热影响区的范围；铝合金焊接时需要采用大电流、快速焊接的方
焊接过程
焊接参数选择
焊接层数与道数
根据材料厚度、焊接位置等条件，选 择合适的焊接电流、电压和焊接速度。
根据板厚和焊接要求，合理安排焊接 层数和道数，确保焊缝质量和外观。
焊接操作
采用立焊姿势，从下往上进行焊接， 确保焊条与坡口角度合适，控制熔池 形状和深度。
焊后处理与检验
焊后热处理
根据材料要求，进行适当的焊后热处理，以消除 焊接残余应力。
实例一：薄板焊接
总结词
工艺特点与操作要点
详细描述
薄板焊接时，由于板材较薄，热传导速度快，焊接过程中需采用小电流、快速焊接的方式，以减少热 影响区，防止板材变形。同时，由于板材较薄，焊缝容易穿透，操作时需控制熔池深度，避免烧穿。
焊接工装设计实例100
焊接工装设计实例100
对于焊接工装设计实例，我们可以从多个角度来进行讨论。
首先，焊接工装设计的目的是为了提高焊接的效率和质量，因此设计焊接工装时需要考虑以下几个方面：
1. 材料选择，在设计焊接工装时，需要根据被焊接材料的特性和要求选择合适的材料。
比如，如果需要焊接的是不锈钢，则工装材料也应该具有耐腐蚀性能。
2. 结构设计，焊接工装的结构设计应考虑到被焊接零件的形状和尺寸，以及焊接工艺的要求。
例如，如果需要对称焊接，则工装的结构也应具有对称性，以确保焊接的准确性。
3. 稳定性和精度，焊接工装的稳定性和精度对焊接质量有着重要影响。
设计时需要确保工装能够稳定地固定被焊接零件，并且能够提供所需的焊接位置和角度，以保证焊接的精度和一致性。
4. 操作性和安全性，工装设计还应考虑到操作人员的使用便捷性和安全性。
工装的设计应尽量减少操作人员的劳动强度，并且要考虑到可能的安全风险，确保操作人员在使用工装时不会受伤。
举一个具体的焊接工装设计实例，比如需要对一批金属管道进行对接焊接。
在设计焊接工装时，首先需要根据管道的直径和长度选择合适的夹具材料，并设计夹具的结构以确保管道能够稳固地固定在焊接位置。
同时，还需要考虑到管道的对接角度和位置，设计夹具的结构以确保管道对接的准确性。
此外，还需要考虑到操作人员的操作便捷性，设计夹具的结构以确保操作人员能够安全、快速地完成对接焊接操作。
总之，焊接工装设计是一个综合考虑材料、结构、稳定性、精度、操作性和安全性的过程，需要根据具体的焊接需求进行综合设计，以确保焊接工装能够满足焊接质量和效率的要求。
焊接工装夹具设计实例
焊接工装夹具设计实例焊接工装夹具是在焊接生产过程中使用的一种辅助工具，它可以用来固定和定位工件，提高焊接的精度和效率。
下面将介绍一个焊接工装夹具设计的实例，以帮助读者更好地理解和应用该技术。
本设计实例是针对某家汽车制造厂的焊接生产线上的一个环节进行的。
该环节是对汽车车身的某个零部件进行焊接，要求焊接点的位置精确，同时要保证焊接质量和效率。
设计人员进行了对焊接工艺的分析和研究，确定了焊接点的位置和要求。
然后，根据焊接工艺要求和工件的特点，设计人员提出了使用夹具进行固定和定位的解决方案。
根据工件的形状和结构特点，设计人员采用了一种自制的焊接夹具。
该夹具由上下两个固定夹具和一个可调节的定位夹具组成。
上下固定夹具用于固定工件，可通过螺丝进行调节，以适应不同尺寸的工件。
定位夹具则用于精确定位焊接点的位置，可以通过滑动和旋转进行调整。
在夹具的设计过程中，设计人员考虑到了工件的稳定性和安全性。
夹具的上部和下部都采用了防滑垫片，以增加夹具与工件之间的摩擦力，确保工件不会滑动或移位。
夹具的结构也经过了强度和稳定性的计算和测试，以确保在焊接过程中不会发生变形或松动。
设计人员还考虑到了操作人员的使用便利性。
夹具的操作简单明了，只需要调整螺丝和滑动定位器即可完成固定和定位。
夹具的大小和重量也经过了合理的设计，以便操作人员能够轻松搬动和调整夹具的位置。
在实际应用中，该焊接工装夹具的效果非常显著。
它可以准确地固定和定位工件，保证焊接点的位置精确。
同时，由于夹具的使用，操作人员可以更加专注于焊接过程，提高了工作效率。
总结起来，焊接工装夹具设计是焊接生产中非常重要的一环。
通过合理的设计和应用，可以提高焊接质量和效率，减少人为因素对焊接过程的影响。
在实际应用中，设计人员需要根据具体的工艺要求和工件特点，提出合适的夹具解决方案，并考虑到工件的稳定性、安全性和操作便利性。
通过不断的优化和改进，可以进一步提高焊接工装夹具的性能和效果。
焊接工艺的特点及应用实例
焊接工艺的特点及应用实例焊接工艺的特点：1. 焊接可靠性高：焊接是将金属材料融化并连接在一起的工艺，焊接接头具有较高的强度和耐久性，可以承受复杂的载荷和环境条件。
焊接接头的可靠性可以通过合适的焊接材料和工艺来保证。
2. 焊接速度快：相对于其他连接方式，如螺纹连接、铆接等，焊接速度较快。
一般情况下，焊接只需几秒到几分钟完成，可以大大提高生产效率。
3. 焊接适用范围广：焊接适用于大多数金属材料的连接，包括钢、铝、铜、镍合金等。
不同材料可以通过选择合适的焊接方法和材料进行连接。
4. 焊接灵活性高：焊接可以应用于各种复杂的工件形状和结构，不受材料形状的限制。
可以焊接成直线、弧线、环形等形状，适应不同的设计需求。
5. 焊接方式多样性：焊接工艺包括多种方法，如电弧焊、氩弧焊、激光焊、等离子焊等。
每种焊接方法有其特定的应用范围和特点，可以根据需要选择合适的焊接方式。
焊接工艺的应用实例：1. 建筑领域：焊接广泛应用于建筑领域，如钢结构建筑、桥梁、隧道等。
焊接可以用于连接各种形状的结构件，并提供更强的连接强度和耐候性，保证建筑物的安全性和稳定性。
2. 汽车制造业：汽车制造过程中需要大量的焊接工艺，用于连接车身部件、底盘和发动机等。
焊接可以提供可靠的连接，同时具有较高的生产效率和成本效益。
3. 航空航天领域：焊接在航空航天领域具有重要应用，如飞机的机身、发动机等都需要通过焊接实现多个部件的连接。
焊接可以满足飞机高强度和轻量化的要求。
4. 石油化工领域：石油化工设备如储罐、管道、换热器等都需要采用焊接工艺进行连接。
由于石油化工设备经常承受高温高压环境，焊接接头的可靠性尤为重要。
5. 电力行业：电力设备如输电塔、变压器、火力发电锅炉等都需要采用焊接进行连接。
焊接可以提供高强度的接头，确保设备的安全运行和长期稳定性。
总之，焊接工艺具有可靠性高、速度快、适用范围广、灵活性高和方式多样性等特点，广泛应用于各行各业。
焊接的应用实例包括建筑领域、汽车制造业、航空航天领域、石油化工领域以及电力行业等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 实例：1.5t座式焊接变位机
•
P194图5-11
•
P195图5-12 ：载重图
•
P195图5-13：传动简图
• 3. 导电装置 • 焊接变位机多用于电弧焊，此时转台和工
件作为焊接电源两次回路的一个组成部分，必 须设有导电装置。
• 形式：导电装置有电刷的、铜盘的、水银的等 各种各样的形式，目前主要采用电刷式导电装 置。
边销
• 二 锥形 段与凸缘 的装配定 位焊夹具
• P190图52 相当于 专用点焊 机
锥形段与凸缘的装配定位焊夹具 1—上电极；2—螺母；3—导向衬套；4—
上圆盘；5—凸缘 6—中心杆；7—锥形段；8—下圆盘；9—
下电极
• 三 支承罩6与内锥体组件7的连续点焊夹具。把 • P190图5—3相当于专用点焊机
支承罩与内锥体组件的连续点焊夹具 1—微调螺钉；2—螺钉；3—支座；4—下电极；5—上电极； 6—支承罩；7—内锥体组件；8—螺母；9—芯轴；10—底盘； 11—卡爪；12—压力弹簧
• 四 换热器芯体的装配钎焊夹具
• P191图5-4 5-5
• 换热器芯体与钎焊原理：芯体由翅片、隔板、 长短封条组成。隔板覆盖钎料,盐浴钎焊。
• 问题：工作时轴承发热严重，温度达200～ 250℃，时常被电弧打伤，导致轴承失效。
• 解决方案：
• (1)碳刷－铜盘式导电装置
• 在钢瓶接触的卡盘处设计成铜盘，工作时焊 接电流通过碳刷、铜盘传给工件，使用效
• 果不好，碳刷发红，导电装置易失效。
• (2)铜电刷式导电装置
• 在主轴上安装一个固定的导电环，工作时焊 接电流通过紫铜电刷、导电环、主轴传给工件。 使用效果明显好转，共缺点是导电环的运行时 间仍较短，工作一段时间后其表面仍被电弧严 重打伤，结构复杂，维修不方便。
• 升降运动：一般采用液压驱动
• 与焊接机器人配套使用的变位机：一般为数控 式，采用步进电动机驱动，有很高的定位精
• 度(0.5—1mm)，传动链中多采用谐波减速器、 滚珠丝杆、精密齿轮副等传动元件。
• 运动控制：在工作台回转、倾斜传动系统中， 常设有一级蜗轮蜗杆传动，使其具有自锁功能。
有的为了精确定位，还设有制动装置。另外，
• 装配、焊接夹具：焊接夹具放在装配夹具中， 钎焊时留下装配夹具。
• 夹紧机构：不能只用螺旋夹紧，原因为钎料的 溶化及夹具的不锈钢与芯体的铝合金的膨胀系 数不同，采用螺柱上装弹簧。
• 焊接夹具体：井字形骨架
第二节 焊接变位机械
• 定义：焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工 位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装 置。
于筒形工件的装配与焊接。
• 焊接回转台（welding turntable）：是一种简化的变 位机，它将工件绕垂直轴回转或者固定某一角度倾斜 回转。主要用于回转体工件的焊接、堆焊与切割。
• 焊接翻转机（welding tilter）：是将工件绕水平轴转 动或倾斜，使之处于有利装焊位置的焊件变位机械。 主要适用于梁柱、框架、椭圆容器等的焊接。
伸臂则绕倾斜轴翻转，适用于1t以下的中小型工件焊 接变位。
• (2) 座式焊接变 位机
• P192图5-8
• 工作台连同回 转传动装置， 通过扇形齿轮 支承在支座上， 用于1～50t的 工件翻转变位， 常与焊接操作 机或机器人联 机使用。
座式焊变位机
1—回转工作台；2—倾 斜轴；3—扇形齿轮；4— 机座
反360°的旋转。 • (2) 工作台面的倾斜。有的中型焊接变位机工
作台还有升降运动。
• 回转运动：多采用直流电动机驱动，无级变速， 也可采用交流电动机变频调速。
• 也可采用液压马达及人力驱动。 • 倾斜运动：有两种驱动方式， 一是电动机经
减速器减速后通过扇形齿轮带动工作台倾斜， 另一种是采用液压油缸推动工作台倾斜。
焊接工艺装备实例
第一节 装配定位焊夹具
• 装配定位焊夹具主要起定位与夹紧的作用， 通常由定位元件、夹紧机构和夹具体组成。
• 用于定位焊、点焊、钎焊。
• 一 斜撑杆的定位焊夹具
• P189图5-l。夹具体采用槽钢焊接结构。平面 钩型夹紧器可选用。
•
四零件：二园管—采用钩型夹紧器定位
夹紧。右端耳子—由定位销。左端衬套—由削
• 焊接操作机（manipulator）：是将焊机机头准确地送 到并保持在待焊位置，或以选定的焊接速度沿规定的 轨迹移动焊机机头。
• 一、焊接变位机 • 1. 结构形式 • 焊接变位机按结构形式可分为三种： • (1) 伸臂式焊接变位机 p192图5-7 • 回转工作台安装在伸臂一端，绕自身轴线回转。
• (3) 双座式焊接变位机 • P193图5-9 • 工作台连同回转机构一起安装在一个元宝形梁上，
适于 50t以上工件变位。
双座式焊接变位机 1—工作台；2—回转机构；3—元宝形梁； 4—机座；5—倾斜机构
• 派生机构：p193图5-10
• 2. 驱动机构 • 焊接变位机一般可实现两种基本动作： • (1) 工作台带动工件绕工作台的旋转轴作正、
• 分类：焊接变位机械可分为三大类，如下图示。
• 焊接变位机（positioner）：是将工件回转、倾斜， 使工件上的焊缝置于有利施焊位置的焊件变位机械。 用于机架、机座、法兰、封头等非长形工件的翻转变 位和焊接，也可用于装配、切割、检验等。
• 焊接滚轮架（turning rolls）：是借助主动滚轮与工件 之间的摩擦力带动筒形工件旋转的焊件变位机械。用
• (3)轴瓦式导电装置 • 该导电装置是由上、下轴瓦，导电板，压紧
弹簧，螺栓，螺母等组成。轴瓦式导电装置
• 的示意图见p197图5-16。
• 4. 选用变位机时注意事项 • 行业标准：p198表5-2焊接变位机应符合行业标准
• 电刷式导电装置：它主要由电刷、电刷盒、刷 架组成，结构形式多样。
• 如p196图5-14所示。P195表5-1。
• 要求：工件或机头转动时不缠绕电缆，同时要 避免传动部分的啮合件(轴承、齿轮)打弧烧坏。
•
实例p196图5-15液化石油气钢瓶埋弧焊转
台。
• 导电回路为：电焊机输出电流负极一机座—轴 承座一轴承外套—滚动体—轴承内套一主轴一 工件一埋弧焊导电嘴一电焊机输出电流正极。