装配-焊接工艺装备
焊接结构生产-装配—焊接工艺装备
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将图5-2b中的小圆块视为定位点，依靠夹紧力F1、F2、F3来 保证焊件与夹具上定位点间的紧密接触，则可得到焊件在夹具中 完全定位的典型方式。在ｘＯｚ面上设置了三个定位点，三个定 位点不能在同一条直线上，可以限制焊件沿Ｏｙ轴方向的移动和 绕Ｏｘ轴、Ｏｚ轴的转动三个自由度；在ｙＯｚ面上有两个定位 点，两定位点的连线不能与ｘＯｚ面和yOz的交线垂直，可以限制 焊件沿Ｏｘ轴方向的移动和绕Ｏｙ轴的转动两个自由度；在ｘＯ ｙ面上设置一个定位点，用以限制焊件沿Ｏｚ轴方向的移动一个 自由度。
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4)焊件的六个自由度均被限制的定位称为完全定位；焊件被限制的自 由度少于六个，但仍能保证加工要求的定位称为不完全定位。在焊接 生产中，为了调整和控制不可避免产生的焊接应力与变形，有些自由 度是不宜限制的，故可采用不完全定位的方法。 二、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设计基准重合。 2)应选用焊件上平整、光洁的表面作为定位基准，当定位基准面上有 焊接飞溅物、焊渣等不平整时，不宜采用大基准平面或整面与焊件相 接触的定位方式，而应采取一些突出的定位块以较小的点、线、面与 焊件接触的定位方式。
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图5-1所示是一种典型的夹紧装置，力源装置(气缸)是产生夹紧 作用力的装置，通常是指机动夹紧时所用的气压、液压、电动等动力 装置；中间传动机构(斜楔)起着传递夹紧力的作用，工作时可以通过 它改变夹紧作用力的方向和大小，并保证夹紧机构在自锁状态下安全 可靠；夹紧元件(压板)是夹紧机构的最终执行元件，通过它和焊件受 压表面直接接触完成夹紧；焊件通过定位销钉6进行定位。
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综合知识模块二 装配—焊接夹具
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焊件的定位 及定位器
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。
焊接结构的装配与焊接工艺
第五章焊接结构的装配与焊接工艺装配与焊接是焊接结构生产过程中的核心，直接关系到焊接结构的质量和生产效率。
同一种焊接结构，由于其生产批量、生产条件不同，或由于结构形式不同，可有不同的装配方式、不同的焊接工艺、不同的装配—焊接顺序，也就会有不同的工艺过程。
本章重点介绍装配与焊接工艺方法。
第一节焊接结构的装配装配是将焊前加工好的零、部件，采用适当的工艺方法，按生产图样和技术要求连接成部件或整个产品的工艺过程。
装配工序的工作量大，约占整体产品制造工作量的30％~40％，且装配的质量和顺序将直接影响焊接工艺、产品质量和劳动生产率。
所以，提高装配工作的效率和质量，对缩短产品制造周期、降低生产成本、保证产品质量等方面，都具有重要的意义。
一、装配方式的分类装配方式可按结构类型及生产批量、工艺过程、工艺方法及工作地点来分类。
1．按结构类型及生产批量的大小分类（1）单件小批量生产单件小批量生产的结构经常采用划线定位的装配方法。
该方法所用的工具、设备比较简单，一般是在装配台上进行。
划线法装配工作比较繁重，要获得较高的装配精度，要求装配工人必须具有熟练的操作技术。
（2）成批生产成批生产的结构通常在专用的胎架上进行装配。
胎架是一种专用的工艺装备，上面有定位器、夹紧器等，具体结构是根据焊接结构的形状特点设计的。
2．按工艺过程分类（1）由单独的零件逐步组装成结构对结构简单的产品，可以是一次装配完毕后进行焊接；当装配复杂构件时，大多数是装配与焊接交替进行。
（2）由部件组装成结构装配工作是将零件组装成部件后，再由部件组装成整个结构并进行焊接。
3．按装配工作地点分类（1）工件固定式装配装配工作在固定的工作位置上进行，这种装配方法一般用在重型焊接结构或产量不大的情况下。
（2）工件移动式装配工件沿一定的工作地点按工序流程进行装配，在工作地点上设有装配用的胎具和相应的工人。
这种装配方式在产量较大的流水线生产中应用广泛，但有时为了使用某种固定的专用设备，也常采用这种装配方式。
起重机主梁装配焊接工艺设计
起重机主梁装配焊接工艺设计起重机是一种重点装备，也是大型机械设备，在工程建设领域中具有重要地位，广泛应用于电力、航空、铁路运输等行业。
起重机主梁是支撑起重机的结构有力的框架，制造时结构复杂，装配焊接工艺尤为重要。
为此，本文结合主梁的成型要求对起重机主梁的制造工艺、装配焊接工艺进行详细的分析与设计。
首先，起重机的主梁制造工艺的设计应符合其几何形状的设计要求，具体可分为锻造、锻炼、冲压、切割等多种工艺组合。
锻造工艺是主梁制造的重要步骤，因此应采用精密造型技术，避免产生内变形和产品缺陷。
另外，经过金属热处理，能有效改善材料的性能。
其次，起重机主梁装配焊接工艺的设计应确保其可靠性。
在安装焊接时，应选择符合材料及结构要求的模具，并且结合技术规范，按一定的焊接角度进行焊接。
为了生产出优质的产品，必须考虑以下因素：焊接材料的选择，焊接时的热处理过程，焊接角度的确定等。
此外，起重机主梁装配焊接工艺的设计应确保其安全性。
在设计过程中，应特别考虑起重机主梁结构中可能出现的疲劳问题和可能出现的结构变形破坏，并结合疲劳计算，分析焊接强度及抗拉强度。
另外，在起重机主梁的制造过程中，应采用有效的检验和保证措施，确保设备的运行安全。
最后，为了确保起重机主梁装配焊接工艺的可靠性，应选择符合安全性要求、符合性能要求的焊接材料，并进行热处理工艺，避免焊接损伤或结构变形。
同时，应根据材料、焊缝尺寸及焊接角度，明确焊接工艺设计参数，并结合焊接技术规范，非常认真系统地进行焊接，确保拼接片的强度和寿命。
综上所述，起重机的主梁的装配焊接工艺设计是一项复杂的工作，需要考虑到其功能安全性和可靠性的要求。
在分析和设计过程中，要注重因果关系，以便确保装配焊接工艺的可靠性，满足起重机主梁制造的安全性，达到起重机技术要求。
工装基础知识
铰链式挡块——只要将活动销1拔出，挡块2即可退出，工件拆装很 方便。（见图d）
永磁式挡块——用永磁材料及软钢制成的定位挡块，可装配铁磁性 金属材料的焊接件，特别适用于中、小型的板材及 管材的装配。
奇瑞大学讲义
奇瑞大学讲义
2、支撑钉和支撑板
A型为平头 B型为圆头 C型为花纹头
固定支承钉
这些挡铁就是定位支承点。 拼接的T型板就是产品图样要 求的焊接工件。
奇瑞大学讲义
（2）、准定位
准定位—工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证 加工要求的定位叫准定位或不完全定位。
圆管或圆筒环缝对接时 采用V型块或两根长辊轴定位， 只限制工件的X、Z、X、Z四 个自由度，没有限制轴向的 移动自由度Y和绕工件轴向转 动自由度Y，但仍能满足环缝 对接的工艺要求。
支承板
可调支承钉
奇瑞大学讲义
图1-13为自动调节支撑，未装入工件前，支承拴在弹簧作用下，其高 度总是高于基本支承。当工件在基本支承上定位时，支承柱被压下，并在 弹簧力作用下始终与工件保持接触，然后锁紧，即可相当于刚性支承。每 次新装入工件前，应将锁紧销松开，以免破坏定位。
奇瑞大学讲义
奇瑞大学讲义
六点定位原理描述 ——
自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ 三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹 具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。
理解一个结论：工件结构不同，定位基准不同。
奇瑞大学讲义
二、六点定位原理的合理应用
要点：
（1）、正确理解——全定位、准定位、过定位、欠定位 的概念。
对于特殊工装的绝缘和导电有特定的要求 焊接工装要与焊接方法相适应 薄板焊接工装有其特殊的定位要求 执行 N-2-1（N＞3）的定位原理
fd焊接结构的装配与焊接工艺
第五章焊接结构的装配与焊接工艺装配与焊接是焊接结构生产过程中的核心，直接关系到焊接结构的质量和生产效率。
同一种焊接结构，由于其生产批量、生产条件不同，或由于结构形式不同，可有不同的装配方式、不同的焊接工艺、不同的装配—焊接顺序，也就会有不同的工艺过程。
本章重点介绍装配与焊接工艺方法。
第一节焊接结构的装配装配是将焊前加工好的零、部件，采用适当的工艺方法，按生产图样和技术要求连接成部件或整个产品的工艺过程。
装配工序的工作量大，约占整体产品制造工作量的30％~40％，且装配的质量和顺序将直接影响焊接工艺、产品质量和劳动生产率。
所以，提高装配工作的效率和质量，对缩短产品制造周期、降低生产成本、保证产品质量等方面，都具有重要的意义。
一、装配方式的分类装配方式可按结构类型及生产批量、工艺过程、工艺方法及工作地点来分类。
1．按结构类型及生产批量的大小分类（1）单件小批量生产单件小批量生产的结构经常采用划线定位的装配方法。
该方法所用的工具、设备比较简单，一般是在装配台上进行。
划线法装配工作比较繁重，要获得较高的装配精度，要求装配工人必须具有熟练的操作技术。
（2）成批生产成批生产的结构通常在专用的胎架上进行装配。
胎架是一种专用的工艺装备，上面有定位器、夹紧器等，具体结构是根据焊接结构的形状特点设计的。
2．按工艺过程分类（1）由单独的零件逐步组装成结构对结构简单的产品，可以是一次装配完毕后进行焊接；当装配复杂构件时，大多数是装配与焊接交替进行。
（2）由部件组装成结构装配工作是将零件组装成部件后，再由部件组装成整个结构并进行焊接。
3．按装配工作地点分类（1）工件固定式装配装配工作在固定的工作位置上进行，这种装配方法一般用在重2）同一构件上与其它构件有连接或配合关系的各个零件，应尽量采用同一定位基准，这样能保证构件安装时与其它构件的正确连接和配合。
3）应选择精度较高，又不易变形的零件表面或边棱作定位基准，这样能够避免由于基准面、线的变形造成的定位误差。
焊接工装夹具有哪些【详解】
焊接工艺装备就是在焊接结构生产的装配与焊接过程中起配合及辅助作用的夹具、机械装置或设备的总称，简称焊接工装。
焊接设备工装夹具是将详件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺在焊接结构生产中，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完成这两道工序，一种是先装配后焊接；一种是边装配边焊接。
把用来装配以进行定位焊的夹具称做装配夹具；专门用来焊接辉件的夹具称做挥接夹具；把既用来装配又用来焊接的夹具称傲装焊夹具。
它们统称为焊接工装夹具。
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。
在装焊作业中，多使用在夹具体上装有多个不同夹紧机构和定位器的复杂夹具（又称为胎具或专用夹具》。
其中，除夹具体是根据焊件结构形式进行专门设计外，夹紧机构和定位器多是通用的结构形式。
定位器大多数是固定式的，也有一些为了便于焊件装卸，做成伸缩式或转动式的，并采用手动、气动、液压等驱动方式。
夹紧机构是夹具的主要组成部分’其结构形式很多，且相对复杂，驱动方式也多种多样。
在一些大型复杂的夹具上，夹紧机构的结构形式有多种而且还使用多种动力源，有手动加气动的、气动加电磁的等等。
这种多动力源夹具，称做混合式夹具。
焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面:准确、可靠的定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和划线工作。
减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和可换性。
有效的防止和减轻了焊接变形。
使工件处于好的施焊部位,焊缝的成型性良好,工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。
以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作,改善了工人的劳动条件。
可以扩大先进的工艺方法的使用范围,促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。
夹具设计的基本要求、工装夹具应具备足够的强度和刚度。
夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用,所以工装夹具应具备足够的强度和刚度、夹紧的可靠性。
夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。
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按适用的范围分类
•专用工装：只适和于一种焊件的装配和焊接 专用工装： 专用工装 的工装。 •通用工装 通用工装：一般不需要调整即能适用于多种 通用工装 焊件的装配或焊接。 •半通用工装：适用于同一系列但不同规格产 半通用工装： 半通用工装 品的装配或焊接，使用前需作适当的调整。 •组合式工装：这类工装必须在使用前将各夹 组合式工装： 组合式工装 具元件重新组合才能适用于别一种产品的装 配与焊接。
按动力源进行分类
手动工装：靠工人手臂之力去推动各种 机构实现焊件的定位、夹紧或运动。 气动工装：利用压缩空气作为动力源， 传动力不大，适用于快速夹紧和变位的场 合。 液动工装：用液体压力作为动力源，传 动力大且平稳，适用于精度高、工作要求 平稳、尺寸紧凑的场合。
按动力源进行分类
电磁工装：利用电磁铁产生的磁 力作为动力源夹紧焊件，用于夹紧 力要求小的场合 电动工装：利用电动机的扭矩作 为动力去驱动传动机构，可实现各 种动作，效率高、省力、易于实现 自动化
第八章 装配-焊接工艺装备
第一节 概 述
主 要
Hale Waihona Puke 内容焊接工装的作用 焊接工装选用的基本原则 焊接工装的分类及应用
焊接工装的组成
焊接工装的作用
◆定位准确、夹紧可靠，可部分或全部取代下料 定位准确、夹紧可靠， 和装配时的划线工作。减小制品的尺寸偏差， 和装配时的划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高 零件的精度和互换性 防止和减小焊接变形，降低焊接后的矫正工作量。 ◆防止和减小焊接变形，降低焊接后的矫正工作量。 能够保证最佳的施焊位置，焊缝成形优良， ◆能够保证最佳的施焊位置，焊缝成形优良，工艺 缺陷明显降低。 缺陷明显降低。 采用机械装置进行零部件装配的定位、 ◆采用机械装置进行零部件装配的定位、夹紧及焊 件翻转等工作，改善工人的劳动条件。 件翻转等工作，改善工人的劳动条件。 可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围， ◆可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围，促进 焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。 焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。
焊接工装的分类及应用
焊接工装的形式多种多样，可按其功能、 焊接工装的形式多种多样，可按其功能、 适用范围或动力源等进行分类。 适用范围或动力源等进行分类。 按功能分类及应用 按适用范围分类及应用 按动力源分类及应用
按功能进行分类
装配焊接夹具： 装配焊接夹具：主要是对焊件进行准 确的定位和可靠的夹紧。 确的定位和可靠的夹紧。 焊接变位机械，分为焊件变位机、焊 焊接变位机械，分为焊件变位机、 机变位机、焊工变位机。可实现焊件、 机变位机、焊工变位机。可实现焊件、 焊机和焊工的变位。 焊机和焊工的变位。 焊接辅助装置： 焊接辅助装置：为焊接服务的各种辅 助装置。 助装置。
焊接工装选用的基本原则
焊接工装的选用与焊接结构产品的各项技 术要求及经济指标有着密切的联系， 术要求及经济指标有着密切的联系，常有以下 几点原则： 几点原则： 工艺装备的可靠性。 ◆工艺装备的可靠性 对制品的适应性。 ◆对制品的适应性。 焊接方法对夹具的某种特殊要求。 ◆焊接方法对夹具的某种特殊要求。 安装调试维护的可行性。 ◆安装调试维护的可行性。 尽量选用已通用化、标准化的工艺装备。 ◆尽量选用已通用化、标准化的工艺装备。
焊接工装的组成
焊接工装的构造由其用途及可实现的 功能所决定。 装配焊接夹具的组成： 由定位元件、夹紧元件、和夹具体组成。 焊接变位机械的组成： 由力源装置、传动装置和工作机三个基本 部分组成，并通过机体把它们联结成整体。