焊接夹具设计说明书

焊接夹具设计说明书 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程设计课程名称：焊接专业课程设计

设计题目：“长江750摩托车”边摇架焊接工艺与工装设计

专业：班级：

姓名：学号：

评分：指导教师（签名）：

2013年 01 月 11 日

航空制造工程学院 2009 级学生专业课程设计任务书I、专业课程设计题目：

“长江750摩托车”边摇架焊接工艺与工装设计

II、专业课程设计任务及设计技术要求：

1.设计边摇架（G161000B）的焊接工艺

2. 设计边摇架（G161000B）的焊接工装夹具

3. 绘制焊接工装装配图和部分零件图，绘图工作当量不少于三张A1图

4. 编制焊接工艺规程及工艺规程路线单

5. 编写设计说明书

III、专业课程设计进度：

090342 班焊接工程系焊接技术与工程专业

学生：

日期：自 2012 年 12 月 17 日至 2013 年 01 月 11 日

指导教师：系主任：

“长江750摩托车”边摇架焊接工艺与工装设计

学生姓名：班级：

指导老师：

摘要：为保证“长江750A”摩托车边摇架的焊接质量和效率，设计了焊接工装，根据边摇架的结构特点，选取固定锥台，固定圆柱凸台，钩型正压夹管器作为定位器，选取锥台螺旋夹具、钩型正压夹管器作为压紧件。焊接工装夹具以各管的外圆和内圆面作为定位基准面，具有足够的强度和刚度。设计焊接工装可以保证各个零件的相对位置固定，并且在焊接定位时还可以防止工件的移动、焊接变形和保证焊接质量。夹紧器的简单快捷动作可以满足高效率的批量生产，施焊方便。

关键词：焊接工装；定位；夹紧

目录

前言

焊接技术是重要的制造技术之一，其质量的好坏直接影响到工件的安全运行和使用寿命，其效率的高低直接影响工件的制造周期和制造成本。如何保证焊接质量和提高焊接效率、减少返修率、降低施焊成本,是工件制造控制的关键措施。而焊接工装夹具设计的好坏直接影响焊接的质量和效率

工件的定位原理: 一个刚体在空间直角坐标系中具有六个自由度，即沿X、Y、Z三个坐标轴的移动自由度和绕X、Y、Z三个坐标轴的转动自由度。当工件的六个自由度未加以限制时，它在空间的位置是不确定的。要使工件的位置按照

一定的要求确定下来，就必须将它的某些自由度或全部自由度加以限制。工件的定位（location）是指工件在夹具中的位置按照一定的要求确定下来，将必须限制的自由度一一予以限制。在本次托架焊接工装夹具设计中，由于工件为薄板组合件，故采用N-2-1定位，即第一定位基准面的定位点数N大于3。

焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面：（1）采用焊接工装夹具，零件能得到准确的装配位置，保证装配精度，加快装配作业的进程；减轻工人的体力劳动；提高装配效率。（2）控制或消除焊接变形。（3）可提高焊件的互换性能；焊件上的配合孔、配合槽等机械加工要素可由原来的先焊接后加工改为先加工后焊接，从而避免了大型焊件焊后加工所带来的困难，有利于缩短焊件的生产周期。（4）可缩短装配和施焊过程中焊件翻转变位的时间，减少了辅助工时，提高了焊机利用率和焊接生产率。（5）可使焊件处于最有利的施焊位置，可加大焊接工艺规范，充分发挥焊接方法的效能。（6）可扩大焊机的焊接范围。（7）可使手工操作变为机械操作。（8）可使装配和焊接集中在一个工位上完成，可减少工序数量，节约车间使用面积。

1 焊接工装夹具的简介

焊接工装夹具的功能

装加工对象，使之占有正确的位置，一保证零件和产品的质量，并提高生产效率。提高焊接制品的精度，保证其互换性。提高劳动生产率，降低制造成本。减轻劳动强度，保障安全生产。

焊接工装夹具的分类

构种类繁多，形状尺寸各异，生产工艺过程和要求也各不相同，相应的工艺装备在形式、工作原理及技术要求上也有很大差别。按用途分类可分为：装配用工艺装备、焊接用工艺装备、装配焊接工艺装备，按应用范围分类可分为：通用焊接工装、专用焊接工装、柔性焊接工装，按动力源分可分为手动、气动、液压、电动、磁力、真空等焊接工艺装备，按焊接方法分类可分为电弧焊工装、电阻焊工装、钎焊工装、特种焊工装等。

2 摇架座组合的结构特点

摇架座组合的结构分析

边摇架组合是包角组合（G161300)、主管（G161001)、左臂组合（G161200)和右臂组合（G161100)一共四个件组成。如图所示，其中主管是钢管拔制而成，包角组合、左臂组合和右臂组合是焊接件。

图 1边摇架

需要保证的关键尺寸

首先，要保证的是左右臂末端的孔的同轴度；其次，左右臂相对于主管的位置；最后，为了保证焊工的操作灵活，必须保证各组件相对于基座的高度。

根据六点定位原理，针对目前要焊的各零部件设计专用的焊接工装夹具。应零件要求存在欠定位和未夹紧的情况。

主管的定位和夹紧

通过对零部件的分析，以靠近右臂组合的端面为X方向定位基准，以中心线为Y、Z方向定位基准。在靠近右臂组合端以带定位销的锥台定位(J161006)，在靠近左臂的端面以带锥台的螺旋夹紧装置(J161005)作为定位和加紧装置。因对绕X轴方向无要求，在此未对绕X轴方向无定位和夹紧。定位销的锥台通过Φ30的孔固定在支撑架A(J161001)上,并通过定位销（GB/IT2205）对其定位，带定位销的锥台定位如图 2 所示，支撑架A如图3所示，定位销：A8×50 GB/T2205 如图4所示；带锥台的螺旋加紧装置固定在支撑架B（J161004）上，在螺旋夹紧装置的尾端装置手柄和压紧螺钉组合（JB/等），带锥台的螺旋夹紧装置如图5所示，支撑架B如图6所示，手柄和压紧螺钉组合如图7。

图 2 带定位销的锥台

主视图俯视图

图 3 支撑架A

图 4 定位销

图 5 带锥台的螺旋夹紧装置

主视图俯视图

图 6 支撑架B

图 7 手柄和压紧螺钉组合

左右臂组合的定位和夹紧

因左右臂的保证末端的空的同轴度，又要确定相对主管的相对位置，在此需要全定位。因末端孔要保证同轴度,且尺寸都为Φ24+，用2个带凸台的固定支撑座（J161003）定位，并保证同轴度。并用钩型正压夹管器(HB2495)A36作为定位和夹紧装置，保证了左右臂的全定位和夹紧。带凸台的固定支撑座如图8所示。

主视图俯视图

图 8 带凸台的固定支撑座