焊接工装夹具及其在汽车上的发展
一.焊接工装夹具
1.1 夹具
夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。也就是说Workholding工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
夹具又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具；在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）；应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”；夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成；夹具在电子厂商使用也是非常高的，在生产中为了提高生产效率和产品质量，在生产的中段和后段就常用工装夹具来进行功能测试或者辅助装配（能装配出固定的外形及高度等）。从菲克雄和广大电子厂商打交道的情况来看还有很多工装夹具是用在测试时的一个信号转接和电气老化工位。实际在电子生产制造厂中的用途是非常广，因为是非标定制的在，所以只有想不到而没有做不到的。
焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠加紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺设备。在现代焊件生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。
在焊接生产过程中，焊接所需的工时较少，而约占加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大地影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。
1.2 夹具的作用
焊接工装夹具的主要作用有以下几方面：
（1）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。
（2）有效地防止和减轻了焊件变形。
（3）是工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成形性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。
（4）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。
（5）可以扩大先进的工艺方法的适用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。
二.汽车焊接工装夹具
汽车作为20世纪最显著的人文标志之一，己成为人类社会科技与文明进步的一个象征。中国汽车工业经历了从无到有、从小到大，从货车时代到轿车时代，从“公车”到“私车”的发展过程，其创建、成长的每一步都成为中国制造业发展与开拓的见证。而作为汽车生产四大工艺之一的车身焊装生产线，也经历了一个从低端到高端，从手动到自动的发展过程。为了赶上国际水平，在提高产量的同时，要求努力提高汽车制造质量，因此对焊装夹具也提出了新的要求，以满足更快的新品开发速度。在研发新车型的过程中，需要一种柔性化、模块化的三维组合工装替代传统的专用工装，可以大量缩短设计、制造时间，并可以反复使用，节约研制成本。同时，在专用车辆，工程车辆和大客车的生产中，由于批量小、客户要求不同，使用柔性化工装制造也是非常实用和经济的方法。
焊装工装夹具的发展
焊装夹具也称焊接工装夹具，它与焊接变位机械装备在焊接结构生产中总称为工艺装备。其中，工装夹具包括夹紧器、定位器、推拉装置等。夹紧器是焊装夹具
中最基本、应用量最多的设备，通过夹紧器对焊接工件的夹紧，可有效保证焊接工件的焊接精度和焊接质量。
从50年代开始发展的中国汽车制造业，以手工焊和电阻点焊作为主要加工手段，跨出了汽车制造的第一步，其焊装夹具也主要是以手工操作为主。夹紧器的应用经历了以手动夹紧器为主，到以拉杆式气缸驱动夹紧机构为主，再到现今的以气动一体式夹紧器为主的一个发展过程。
2.1国内篇
目前，国内夹紧器主要分为两大类：一类是以主流汽车厂如上海大众、一汽大众、上海通用、武汉神龙等欧系汽车厂应用为代表的一体式夹紧器；另一类是以北京现代、广州本田、天津丰田等日韩系汽车厂应用为代表的拉杆式气缸驱动夹紧机构。而一体式夹紧器以其优越的技术性能被越来越多的国内汽车制造企业所青睐，在焊装夹具上使用一体式夹紧器已成为一种趋势和潮流，如长安汽车厂的6350线，长安汽车五厂的CV9线，长安福特的340线，东南汽车的戴-克线，上海汇众及一些汽车零配件制造厂都已经开始使用一体式夹紧器，并逐步开始由原先的日韩系拉杆式气缸夹紧机构向一体式夹紧器升级换代。
2.1.1焊装夹具对夹紧器/机构的基本要求
1、夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠；
2、夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损坏零件表面质量；
3、夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调的；
4、结构力求简单，便于制造和维修。
2.1.2夹紧器/机构的标准制定
由于国内汽车工业发展较晚，技术力量薄弱，国内汽车生产厂还没有形成完善的标准制造体系，对焊装夹具夹紧机构技术指标工作做的也不十分详细。目前，主要靠焊装夹具厂根据自己的标准制造夹紧机构，而汽车厂焊装线较多，因此造成了如下问题：
1、国内焊装夹具厂的发展水平参差不齐，主要采用拉杆式气缸驱动的夹紧机构，虽然驱动气缸可以得到统一，但与其配合使用的支座连接件、连杆等零配件没有统一的标准。如果一个汽车厂有几条焊装线，且由几个夹具制造厂以拉杆式气缸夹紧机构制造，会造成非标件的数量较多，不仅增加了备件压力，而且也使维修成本增高。
2、由于没有细致的制造标准，汽车厂在采购焊装夹具时，对夹紧机构单元无法准确得到真实的采购成本预算。在目前成本预算压力日渐增大的形势下，汽车厂越来越需要明确细分的成本构成，以进行采购比价核算。拉杆式气缸夹紧机构非单独的工作单元，由拉杆式气缸、连杆压臂、支座等元件共同组成，评价项目多，难以树立标准、统一规格。
3、随着焊装线自动化程度越来越高，对夹紧机构要求状态信号输出的需要也越来越多。尤其需要输出气动信号时，拉杆式气缸夹紧机构由于没有统一的标准规定信号输出端口的位置，易使夹具布局紊乱。同时，汽车厂对工装夹具的合格性评审也缺乏依据，为今后的正常生产和设备维修留下了隐患。
2.2 外国篇-一体式和三维组合焊接
在欧美，汽车制造工业已经相当发达，焊装夹具95%以上应用的是一体式夹紧器。其中，欧系汽车厂所使用的一体式夹紧器90%以上来自于德国Tuenkers Maschinenbau GmbH公司。Tuenkers公司有40多年的汽车厂焊装设备制造经验，并已在上海成立了分公司，以实现一体式夹紧器的国产化。此外，Tuenkers公司还与各大汽车厂合作制订各项一体式夹紧器制造技术标准和要求，如德国大众标准（DIN 标准），美国通用标准（NAAMS标准），法国PSA标准（CNOMO标准）等，保证了汽车厂对焊装夹具技术性能的评审以及采购成本核算的紧密控制。
2.2.1一体式夹紧器的特点
纵观整个汽车工业的焊接现状，不难分析出汽车工业焊接夹具的发展趋势，即发展自动化柔性生产系统。而一体式夹紧器，因集自动化生产和标准化一体式结构可灵活性设计等特点于一身，近年来快速在轿车焊装生产线上得到大规模的推广使用。其特点主要体现在以下几个方面：
1、“连杆机构”原理设计，用相对较小的工作气压就可以产生很大的夹紧力；消耗同等的压缩空气，一体式夹紧器比拉杆式夹紧机构产生的压力大4~6倍；
2、在夹紧位置自动锁死，即使失去工作气压，工件也能被安全夹紧；而拉杆式夹紧机构本身不具备自锁功能，需另外设计增加锁死机构；
3、全封闭的一体式设计，可防止焊接过程中，焊渣飞溅对气缸活塞杆的损伤；拉杆式气缸的活塞杆暴露在外，容易磨损，需要经常维修；
4、标准模块化结构，输出扭矩值固定，方便了夹具设计及型号选择；而用拉杆式夹紧机构设计时，需根据夹紧力要求分别计算气缸行程，额外设计拉杆支点及连杆，并且需要另行安排连杆及支点机构的零件加工，费时费力；
5、一体式夹紧器可内置电感式或气动传感器，以实现自动化控制；而拉杆式气缸只能外置传感器，尤其对于气动传感器，需另外设计结构来实现，占用额外的夹具空间。
综上所述，一体式夹紧器无论是在功能性、可维护性方面，还是在夹具的设计制造性上都远比拉杆式气缸夹紧机构优越，这也是一体式夹紧器逐步取代拉杆式气缸机构，成为现在和将来汽车焊装夹具制造主流趋势的原因。
2.2.2德国西格芒三维组合工作台
焊接工装夹具过去一直没有受到机械焊接与切削行业的重视。各厂家都实行自己开发设计制造，专用性强，费时费工，工装成本非常高。柔性组合焊接工装基本上是一个空白。德国西格芒公司在自身承接客户变化多样的结构件的生产过程中，应用组合夹具的设计思想，以其创意和创新的巧妙构思、灵活多样的结构组合，独创了组合式三维焊接工作台，并逐渐从满足自我的使用到供应给各行各业的用户。柔性化的焊接工装免除了设计人员重复设计和制作工装的投入,在短短10年左右的时间内，就已经在几千家欧美著名的机械焊接与切削行业成功应用。在德国金属加工领域是有口皆碑的工装助手。西格芒公司三维柔性化组合焊接工作台技术在欧洲、美国和中国已经获得了多项专利。
三维组合焊接夹紧系统介绍
德国西格芒公司三维组合焊接工作台有D28和D16两个系列。在高精度的台面上，每隔100mm均布D28的圆孔或每隔50mm均布D16的圆孔，这些孔可用于拼接各种功能的定位模块和夹具。各种功能模块除台面外，还有定位块，直角块，立柱，任意角度调整，V形块，销栓，各类快速夹具，间隙调整片及各种辅助模块。模块的设计构思巧妙，可以进行各种组合和反复应用。
用于模块之间互相紧固连接的销栓，内部采用五个同心钢珠。销栓松开时，钢珠退入销栓内，此时销栓可方便地插入模块的孔内。当用手逐渐拧紧时，五个钢珠逐渐弹出，自动对中并夹紧模块。用扳手扳紧后，其对模块的夹紧力可达5吨，剪切力可达25吨。
1.台面
台面采用带孔格板形式。在台面的上面和侧面，每隔100mm均布φ28mm的圆孔(system28系列)，或每隔50mm均布φ16mm的圆孔(system16系列)，并以同样的间隔划有尺寸线，台面边缘有毫米刻度线。这些圆孔可用于拼接各种功能的定位模块和夹具。台面尺寸从500mm×1000mm到2000mm×4000mm，并且可以根据需要组合成任意大小的尺寸和条块形状。台面的支撑脚有标准脚、伸缩脚、带移动轮脚、固定脚和剪式升降脚等，以适应各种不同的需要。这一系列的精心设计，给使用者提供了极大的方便。
2.销栓
一套孔系夹紧系统的关键就在于固定销栓。西格芒销栓采用钢球夹紧结构，既简单实用安全稳固，又便于清洁，而且只要单手就可以使用。夹紧销栓用优质材料制造，并具有一定的硬度。
3.直角块
直角块可用于止位、定直角、构建三维立体结构和延伸工作台面等。大型的直角块上还配有宽度为28mm或16mm的滑槽，可以前后、上下滑动，并在任意需要的位置用销栓紧固定位。
4.立柱
各种长度的立柱有(100*200*h)或(200*200*h)工作面，工作面上配有φ28mm或φ16mm的系统孔。立柱可用于构建三维立体结构，或者与台面配合，构成各种异形台面。
5.夹具
夹具品种繁多，可归纳为以下三种形式：
(1)悬臂夹具按照夹具的插入方向与夹紧力方向，有180°、90°、45°三种。按照夹紧手柄的类型，有手工螺旋式、快速夹紧式、短六角螺钉式等。
(2)补偿悬臂夹具由于夹具在台面上是采用圆棒插入孔中的形式，棒孔间的间隙和夹具本身的微小柔性，使得夹具在夹紧过程中有带动工件偏转的倾向。为了防止这种偏转，西格芒公司发明了补偿悬臂夹具。这种夹具在悬臂中增加了弹性伸缩，化解掉夹紧时的侧向分力，以补偿夹具本身的变形和插入过程中的间隙，保证夹具的夹紧力与夹紧方向一致。
(3)快速夹具西格芒产品中揉合了德国另一家著名的AMF公司的手动或气动快速夹具。垂直压紧式、水平推拉式等品种繁多的手动、气动夹具，通过一φ28mm的过渡件，可方便地安装在需要的地方。
6.任意角度调整块
可以连续调节0°～ 225°的任意角度，在需要的角度处可以用油压的方式锁紧，可平卧或竖立使用。夹角臂上的两侧分别有系统孔和槽，可在其上面进一步安装模块定位或夹紧。
7.止位块
各种小型的止位块设计有系统孔或槽，以便在构建工装时方便地在需要的地方定位。止位块的尺寸设计非常科学合理，可以达到最小25mm的调整量。进一步调整25mm以下尺寸时可用配套的间距调整套件。理论上使用西格芒工作台构建工装时，量具变得是多余的了。
8.各种辅助模块
这类模块中包括：专门用于定位圆管的V形块和链式夹具；定位法兰的标准法兰板；台面角上45°方向延伸时用的角模块；间距调整套件；φ28mm和φ16mm系统过渡销；使用一件夹具压紧两点(夹紧圆管)的夹紧桥；用于用户自制件与西格芒标准件连接的过渡接口块；起重吊环；防止焊接时台面与焊接电缆间出现电火花的专用插头及防止焊接飞溅用的专用套件等。
三维组合焊接夹紧系统特点：
德国西格芒三维柔性组合焊接夹具系统广泛应用于各类钢结构、工程机械制造、压力容器、建筑框架、汽车工业、自行车(摩托车)制造、钣金加工、金属家具、工业管道(法兰)、机器人技术以及设备装配和检测设备等。这种组合夹具的突出优点是：
1）模块化：所有组件分门别类，进行了标准化和系列化，互相匹配。选用最少的模块，就可以实现各种快速定位和夹紧的功能。
2）柔性化：拼装方式多样，用户只要充分发挥想象力，几乎可达到任何专用夹具同样的定位和夹紧功能。拼装快速，装拆方便；工作台面可以根据工件形状、大小进行拼装组合。台面上的刻度和模块尺寸的设计，使操作工人不用量具就可以根据工件尺寸迅速搭出所需要的工装。
3）高精度：工作台面和各种功能模块上每隔50或100mm 配套的D16或D28的圆孔，任意孔的孔间距尺寸公差小于0.02mm，这种精度将会反映在用户所加工的产品中。所以，也有用户将此工作台用作检具的基准平台。
4）专利设计：各功能模块中有不少是专利产品，如模块间连接采用的销栓，为防止工件在夹紧过程中移位而特殊设计的带补偿的弹性夹具等。
5）三维立体设计：模块中的立柱，直角块可用于向三维空间拼接，便于生产各类立体构件。
三维组合焊接夹紧系统的应用实例
有了这种组合焊接工作台，对于不断重复设计工装的用户来说，就可大大节约重复投资耗费在工装上的设计制作时间和资金。用户可根据需要快速拼接出不同要求的工装，就像儿童玩拼装式玩具一样。这种三维柔性工装可用于汽车制造行业，工程机械行业，钢结构生产行业，扳金加工行业，自行车（摩托车）制造行业，与焊接机器人或专用焊机配套等等。如：德国Benz公司（斯图加特工厂）在汽车模具和检具上的应用； Liebherr和MAN公司在生产工程车辆和机械中应用siegmund工装, 焊接拼装底盘和车架；Schwing Stetter公司应用 siegmund工装生产搅拌车和建筑机械；用siegmund工作台作为Trumpf 公司的激光焊接和切割设备的工作平台。当然，作为日常工作必不可少的辅助工具， siegmund产品更广泛地应用在各种焊接场合中。相信在我国焊接工艺不断发展中，siegmund产品一定能得到越来越多的中国用户欢迎。
(1)应用实例一下图所示为某厂生产装载机的承重臂。由于这一承重臂规格多，批量不大，以前在焊接前必须制作专用焊接工装，以保证左右臂的平行度及弯角的角度。这样仅从设计到制作完成工装，就至少需要4周的时间，而且要投入大量资金；用完以后，工装还需要一定的空间存放，以备下次使用。有了西格芒柔性组合
工装后，从考虑构思工装到拼装完成，最多一天时间(随着对西格芒柔性工装熟悉程度的提高还可大大缩短)。用完后这套工装可立即拆除，再搭建其他工装，不占用空间。即使过若干年后，用户再来订做更换备件，也不用担心工装的问题。这一实例中比较重要的定位尺寸为左右臂两端部及转角部位轴孔的同心度。建议焊接前使用辅助的芯棒对穿两孔，然后将芯棒夹持于工作台面上。完成焊接后松开并抽出芯棒。
(2)应用实例二下图为某著名汽车厂在开发新车中使用的西格芒柔性工装。整个汽车的框架都用西格芒工装定位和夹紧。这样做的目的，一是这种车型本身的批量不大，不适用专用流水线焊装；另一种是为大批量生产的焊装生产寻找最佳的夹紧工艺。
(3)应用实例三下图所示为某管道中一节弯管(法兰)的焊接实例，由于使用了西格芒柔性工装，保证了法兰定位的精确，避免了管道最后安装时的错位。
由于西格芒三维组合工装的灵活性，它的应用实例是大量的。对于较简单的平面构件、立体框架、箱体等焊接时的定位，它可以非常方便地实现。即使是较复杂的构件，实际上也可以通过分步焊接来实现。这样既实现了操作的方便性，又大大提高了工作台的利用率。实践证明，该三维组合焊接夹紧系统可以按照用户的充分想象，在绝大部分的焊接过程中获得应用。
三.展望未来
中国的汽车制造业已有50多年的历史，只是在近几年中才得到了飞速的发展。相比之下，我国汽车制造业的工艺水平，特别是焊接工装夹具水平，显得越来越不适应这种快速发展速度的要求。这种现象的存在原因在于我国机械加工行业的传统习惯中，焊接制造工艺的地位不高，而在世界先进发达国家，焊接工艺则备受关注。目前全世界使用德国戴美乐三维柔性焊接组合夹具的工厂有7000多家。可以预见，柔性化的组合工装在汽车制造业、轨道客车制造行业、机械加工行业、钢结构制造行业等将会得到越来越普遍的使用。
焊接工装夹具设计说明书
系别：机电工程系
专业：焊接技术及其自动化
学号：Z10035429
姓名：刘新锋
日期：2012年5月22日
摘要
装配和焊接夹具在汽车车身装配和焊接生产线与生产制造优质的汽车设备息息相关，焊装夹具，是焊接工艺的重要组成部分，装配和焊接夹具除了是完成这个过程中零部件装配的途径和定位，同时在生产线上也作为一个测试和校准程序，完成检测焊接配件和焊接质量的任务。因此焊装夹具的设计和制造，直接影响焊接过程中汽车的生产能力和产品质量。汽车焊装夹具是保证其制造质量，缩短制造周期的重要手段。因此，正确理解焊装夹具的设计要点，改善和提高焊装夹具的设计手段和设计水平，并提高夹具的调整和验证水平等三方面都是必不可少的，也是汽车制造公司在竞争中得以生存需解决的问题。汽车的风格不同，焊接夹具的形状，因而有着很大的不同，但在设计、制造和调整都是一样的可以借鉴的。
依据车体焊装线夹具设计理论，对各工位焊接夹具及其焊装总线进行规划、设计，之后进行家具建模、装配，插入焊钳确定其数量、型号及判断其可行性，最终设计出符合要求的焊接夹具。
关键词：焊接部件，基础，夹紧，位置
目录
摘要 (2)
一．焊接工装夹具 (4)
1.1 夹具 (4)
1.2 夹具的作用 (5)
二.汽车焊接工装夹具 (5)
2.1 国内篇 (6)
2.1.1焊装夹具对夹紧器/机构的基本要求 (7)
2.1.2夹紧器/机构的标准制定 (7)
2.2 外国篇-一体式和三维组合焊接 (8)
2.2.1一体式夹紧器的特点 (8)
2.2.2德国西格芒三维组合工作台 (9)
三．展望未来 (13)
焊接工装夹具及其在汽车上的发展 一.焊接工装夹具 1.1 夹具 夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。也就是说Workholding工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 夹具又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具；在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）；应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”；夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成；夹具在电子厂商使用也是非常高的，在生产中为了提高生产效率和产品质量，在生产的中段和后段就常用工装夹具来进行功能测试或者辅助装配（能装配出固定的外形及高度等）。从菲克雄和广大电子厂商打交道的情况来看还有很多工装夹具是用在测试时的一个信号转接和电气老化工位。实际在电子生产制造厂中的用途是非常广，因为是非标定制的在，所以只有想不到而没有做不到的。 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠加紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺设备。在现代焊件生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。
材料成型及控制课程设计 （焊接部分——焊接工装夹具设计） 指导书
重庆大学材料学院材料成型及控制系 第一章焊接工装夹具及其在生产中的作用 焊接工装夹具就是将焊件进行准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊接结构精度方面要求的工艺装置。在现代焊接结构生产中，积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻焊接工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。 焊接工装夹具的主要作用有以下几方面： 1)准确、可靠地定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和互换性。
2)有效地防止和减小焊接变形。 3)使工件处于最佳的施焊位置，焊缝的成形性优良，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 4)以机械装置取代手工装配零部件时的定位、夹紧及工件翻转等繁重工作，改善了工人的劳动条件。 5)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。 —个完整的焊接工装夹具，一般由定位器、夹紧机构和夹具体三部分组成。夹具体（底板）起工作平台的作用，在其台面上开有安装槽、孔，用来安放和固定各种定位器和夹紧器件，有时还用于焊件的支承。其中，定位是夹具结构设计的关健问题，定位方案一旦确定，则其它组成部分的总体配置也基本随之而定。 第二章工件的定位及常用定位器 自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿Ox、Oy、Oz 三个轴向的相对移动和三个绕轴的相对转动。要使工件在夹具中具有准确和确定不变的位置，则必须限制这六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位称为完全定位；工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。在焊接夹具设计中，按加工要求应限制
焊接工装夹具在制造生产中的作用 【摘要】随着中国制造行业的迅猛发展，各种焊接生产工艺被推广和运用，焊接工装夹具在设备制造生产中已经被广泛的应用，焊接工装夹具不仅可以保证产品制造精度，还能够提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度，降低企业的制造成本，保证车间的安全生产，为企业创造更高的经济效益。目前国内的焊接工装夹具水平还不能满足制造行业的发展需要，需要更多的部门和企业进行关注和研究。 【关键词】焊接工装夹具；组装精度；劳动生产率；经济效益 随着中国现代工业的迅猛发展，焊接技术作为制造行业的传统基础工艺技术，虽然在制造工业中应用的历史并不长，但它的发展却是非常迅速的，在各个重要的领域，如航空航天、造船、汽车、桥梁、建筑、金属结构中都被广泛应用，为我国的工业经济发展作出了重要贡献。但焊接作为一种生产工艺在实际的组装焊接生产中会出现难以控制的一面：如焊接带来的变形，应力难以消除，质量难以保证，精度不好达到设计要求等问题，为了解决这些问题，制造行业中已经在广泛的研究和应用焊接工装夹具来解决这些难题。 焊接工装夹具就是将焊接工件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接，保证焊件结构精度要求的工艺装备。随着中国机械设备制造行业的迅猛发展，焊接生产趋于专业化和规模化，焊接结构件在各个领域内被普遍使用，焊接工装夹具也相应的在制造生产中已被广泛的应用。在焊接类设备制造生产中，无论零部件组装，还是整体设备组装，焊接是关键，如何能够保证产品组装焊接质量，就需要利用工装夹具来完成，因此在目前制造业激烈竞争的今天，工装夹具是焊接件装配中的重中之重。在车间制造生产当中无论是小的组焊工件，还是大型组焊设备多数都需要用组焊工装夹具来完成组装焊接。常见的组装焊接夹具有：小型组合件组装焊接夹具，H 型钢组装焊接夹具，焊接翻转夹具，槽壳类设备组装焊接夹具，汽车制造组装焊接夹具，箱体、容器类设备组装焊接夹具等。根据焊
焊接课程设计 说明书 班级： ： 学号: 专业
目录 设计任务书-------------------------------------------------------------------------------1第一部分焊接工艺设计 一、6156铝合金板焊接性分析-----------------------------------------------------2 二、焊接方法的选择-------------------------------------------------------------------3 三、MIG焊工作原理及工艺特点---------------------------------------------------4 四、、焊接工艺参数-------------------------------------------------------------------5 五、焊接注意事项----------------------------------------------------------------------7 六、外观检验---------------------------------------------------------------------------7 七、无损检测-----------------------------------------------------------------------------8第二部分夹具设计 一、夹具设计的目的意义及要求-------------------------------------------------8 二、定位------------------------------------------------------------------------------------8 三、夹具设计-----------------------------------------------------------------------------9 四、夹紧材料的设计-------------------------------------------------------------------12 五、夹紧尺寸公差及粗糙度---------------------------------------------------------14结论------------------------------------------------------------------------------------------14参考文献-----------------------------------------------------------------------------------15附录 焊接工艺卡-----------------------------------------------------------------------------装配图--------------------------------------------------------------------------------------零件图-----------------------------------------------------------------------------------
焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （1）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。 （2）有效的防止和减轻了焊接变形。 （3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 （4）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。 （5）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 （1）、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。 （2）、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。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。
（3）、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。 （4）、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。 （5）、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。 一、夹具设计任务 1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图 撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成；撑杆的材料是20钢，喇叭支座的材料是10钢，发动机衬管的材料是35钢，螺母M6 GB121－86；撑杆焊接组合的总体尺寸是300×60×45；附“撑杆焊接组合”产品图 2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析 1、公差要求 （1）序4发动机衬管两件的中心线之间平行度要求 （2）序4发动机衬管两件的中心线距离和右边反动机衬管中心线与序1撑杆右端面距离为25± 0.5 （3）序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的中心线与序1撑杆右端面距离为200± 1.02、焊接要求 （1）序4发动机衬管两件与序1撑杆之间有四处周围角焊缝； （2）序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆之间有两处三面角焊缝；
汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
摘要 本文研究的是汽车座椅骨架的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。 本文首先分析了汽车座椅骨架焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕座椅骨架焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车座椅骨架夹具的设计，包括基准面的选择，定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。其中，基准面的选择是根据总成件的大小，确定基板的尺寸，然后从标准件库选出合适的基板；定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力q为N，阻挡弯曲变形所需的夹紧力q为208711N，再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。 夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，所以应该选择双作用气缸。本文通过公式的计算确定一种缸径D为50mm，另一种缸径D为75mm。合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。
焊接工装夹具应用讲解
焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （1）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。
（2）有效的防止和减轻了焊接变形。 （3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 （4）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。 （5）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 （1）、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。 （2）、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。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。
（3）、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。 （4）、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。 （5）、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。 一、夹具设计任务 1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图 撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成；撑杆的材料是20钢，喇叭支座的材料是10钢，发动机衬管的材料是35钢，
重庆理工大学 焊接夹具课程设计说明书题目：横梁装焊夹具设计 学院：材料科学与工程学院 专业：焊接技术与工程专业 学号： 11109050232 姓名：张杰 指导老师：罗怡
目录 目录 (2) 1夹具设计的目的意义及要求 (3) 2焊接结构件的分析 (4) 2.1焊接结构件组成及成分析 (4) 2.2焊接结构件组成 (4) 2.3焊接结构件焊接性能 (4) 3制订焊接结构件的焊接工艺 (6) 3.1焊接方法及焊接规范 (6) 3.2焊接材料的选择 (7) 3.3焊接工序的确定 (7) 3.4焊接质量的保证措施 (7) 4焊接夹具的设计 (7) 4.1各构件组成及成分 (7) 4.1.1基准面的选择 (7) 4.1.2定位器的设计 (8) 4.1.3夹具体的设计 (9) 4.1.4夹紧装置的设计 (10) 4.1.5夹具材料的设计 (10) 4.1.6夹具尺寸公差及粗糙度 (11) 4.1.7国家标准件的选择 (11) 4.2绘制夹具草 (11) 4.3绘制正式装配图 (12) 4.4绘制零件图 (12) 5夹具使用说明 (14) 5.1夹具体的安装说明 (14) 5.2夹具体的使用说明 (14) 5.3夹具体的实用性说明 (15) 6参考文献 (15)
1夹具设计的目的意义及要求 焊接工装夹具就是将焊件进行准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊接结构精度方面要求的工艺装置。在现代焊接结构生产中，积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻焊接工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。 焊接工装夹具的主要作用有以下几方面： 1)准确、可靠地定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和互换性。 2)有效地防止和减小焊接变形。 3)使工件处于最佳的施焊位置，焊缝的成形性优良，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 4)以机械装置取代手工装配零部件时的定位、夹紧及工件翻转等繁重工作，改善了工人的劳动条件。 5)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。 —个完整的焊接工装夹具，一般由定位器、夹紧机构和夹具体三部分组成。夹具体（底板）起工作平台的作用，在其台面上开有安装槽、孔，用来安放和固定各种定位器和夹紧器件，有时还用于焊件的支承。其中，定位是夹具结构设计的关键问题，定位方案一旦确定，则其它组成部分的总体配置也基本随之而定。 夹具设计的基本要求： ①、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。 ②、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。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。 ③、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态 ④、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。 ⑤、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。
课程设计 课程名称：焊接工艺与工装课程设计 设计题目：“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 专业：焊接技术与工程班级： 姓名：学号： 评分：指导教师(签名)： 2013 年 1 月 18 日
长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 学生姓名：班级： 指导老师： 摘要：在“长江750B摩托车侧停支架”的焊接中，焊接的夹具在施焊的过程中必不可少，良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性，保证焊接过程的快速稳定，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 关键词：焊接；设计；侧停支架
目录 1 序言 (1) 1.1 焊接工装夹具的运用 (1) 1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1) 2 夹具设计任务 (3) 2.1 焊接产品（复合件）“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3) 2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3) 3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4) 4 主要零件设计的说明 (4) 4.1 底板 (4) 4.2 插销机构 (4) 4.3 螺旋夹紧机构 (4) 4.4 V型块 (6) 4.5 钩形夹管器 (6) 4.6 非标准主要零件的设计 (7) 5 夹具的装配 (7) 5.1 夹具的操作步骤 (7) 5.2 夹具使用注意事项 (7) 6 本次课程设计小结 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录A 工艺规程路线单 (11) 附录B 焊接工艺规程 (12)
重庆理工大学 课程设计说明书 题目：工字梁组件的焊接夹具设计 学院: 材料科学与工程 专业: 焊接结构与工程 姓名: 学号: 11009030428 指导老师： 2014年1月
序言 (1) 1. 对焊接工装夹具的设计要求 (1) 1.1焊接工装夹具的主要作用 (2) 2. 焊接结构件的分析 (2) 2.1 焊接产品“钢梁组件”的重点技术要求分析： (3) 2.2 采用合理的焊接顺序和方向 (3) 3. 夹具设计方案的确定 (3) 3.1 在设计夹具体时应满足以下基本要求： (3) 3.2 基准面的选择： (4) 3.3 定位方式及元器件选择 (4) 3.4 夹紧方式及元器件选择 (5) 3.5 装焊夹具结构 (6) 3.6 装焊方案 (6) 4. 主要零件设计的说明 (6) 4.1 夹具体 (6) 4.2 手动螺旋夹紧器 (6) 4.3 挡板 (7) 4.4 反变形装置 (7) 4.5 垫板 (8) 4.6 销钉 (8) 4.7 螺栓 (8) 5. 装焊夹具使用说明 (8) 5.1 夹具的操作步骤： (8) 5.2 夹具的结构特点： (8) 5.3 夹具使用注意事项、保养及维护 (8) 6. 本次课程设计总结、体会 (9) 参考资料 (9)
焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺装备。在焊接结构生产中，把用来装配进行定位焊的夹具称为装配夹具：而专门用来焊接焊件的夹具称为焊接夹具：把既用于装配又用于焊接的夹具称为装焊夹具。它们统称为焊接工装夹具。 1.对焊接工装夹具的设计要求 （1）焊接工装夹具应动作迅速，操作方便，操作位置应处在工人容易接近，最宜操的 部位。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作频率不能过高，操作高度应设在工人最容易用力的部位，当夹具处于夹紧装态时，应能自锁。 （2）焊接工装夹具应有足够的装配焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸，所有的定位原件和夹紧装置应与焊道保持适当距离或者布置在焊件的下方和侧面。夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位。 （3）夹紧可靠，刚性适当，夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何形状，夹紧后不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘束度过大，产生较大的应力。 （4）为了保证使用安全，应设置必要的安全连锁保护装置。 （5）夹紧时不应损坏焊件的表面质量，夹紧薄件和软质材料的焊件时，应限制夹紧力，或者对压头行程限位，加大压头接触面积，添加铝铜衬垫等措施。 （6）接近焊接部位的夹具，应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅对夹紧机构和定位器表面的损伤。 （7）夹具的施力点应位于焊件的支撑处或者布置在靠近支撑的地方，要防止支撑反力与夹紧力，支撑反力与重力形成力偶。 （8) 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。 （9) 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。 （10）在一个夹具上，定位器和夹紧机构的结构形式不宜过多，并且尽量选用一种动力源。
汽车焊接工装夹具设计 汽车焊接工装的设计概述 汽车车身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，了解变性特点，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、六点定则在车身焊装夹具上的应用 在设计车身焊装夹具时，常有两种误解:一是认为六点定则对薄板焊装夹具不适用;二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象。产生这种误解的原因是把限制六个方向运动的自由度理解为限制六个方向的自由度，这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置，而且依靠制件之间的相互制约的关系。只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点，同时又正确理解了六点定则，才能正确应用这一原则。 从定位原则看，支撑对薄板来说是必不可少的，可消除由于工件受夹紧力作用而引起的变形。超定位使接触点不稳定，产生装配位置上的干涉，但在调整夹具时只要认真修磨支撑面，其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内的。 上世纪八十年代，车身焊接使用的夹具形式大量是从冲压模具的定位面截切而来的，即在车身冲压零件的型腔上定位，被称为“定位块”。其具有的特点为:定位面积大、设计及制造周期长成本高的特 点。随着工装制造水平与检测手段的提高，车身焊接夹具的定位转化为定位板定位，板厚在16、20、25几档中选用，整个夹具本体改为焊接合件，在制造、装配上都缩短了周期，相对降低了成本。定位块与定位板相比较，二者有如下特点:1、定位块是加工件，其余支撑部分为铸铁件，定位块在装配调整后再配作定位销。在外观上它有两种式样:大面积的定位块、小面积的气动或手动压头;大面积的定位块、大面积的气动或手动压头。前者造成定位块加工复杂，产生车身零件压紧
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
焊接工装夹具设计说明书
课程设计 课程名称：焊接工艺与工装课程设计 设计题目：“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 专业：焊接技术与工程班级： 姓名：学号： 评分：指导教师(签名)： 2013 年 1 月 18 日
长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 学生姓名：班级： 指导老师： 摘要：在“长江750B摩托车侧停支架”的焊接中，焊接的夹具在施焊的过程中必不可少，良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性，保证焊接过程的快速稳定，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 关键词：焊接；设计；侧停支架
目录 1 序言 (1) 1.1 焊接工装夹具的运用 (1) 1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1) 2 夹具设计任务 (3) 2.1 焊接产品（复合件）“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3) 2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3) 3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4) 4 主要零件设计的说明 (4) 4.1 底板 (4) 4.2 插销机构 (4) 4.3 螺旋夹紧机构 (4) 4.4 V型块 (6) 4.5 钩形夹管器 (6) 4.6 非标准主要零件的设计 (7) 5 夹具的装配 (7) 5.1 夹具的操作步骤 (7) 5.2 夹具使用注意事项 (7) 6 本次课程设计小结 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录 A 工艺规程路线单 (11) 附录 B 焊接工艺规程 (12)
工装夹具设计手册 工装夹具设计的基本知识 1. 夹具设计的基本要求 (1).工装夹具应具备足够的强度和刚度 (2).夹紧的可靠性 3焊接操作的灵活性 4便于焊件的装卸 (5)良好的工艺性 2工装夹具设计的基本方法与步骤 (1)设计前的准备 夹具设计的原始资料包括以下内容: 1夹具设计任务单 2工件图样几技术条件 3工件的装配工艺规程 4夹具设计的技术条件 5夹具的标准化和规格的标准化资料，包括国家标准，工厂标准和规格化结构图册等。 (2)设计的步骤 1.确定夹具结构方案 2.绘制夹具工作总图阶段 3.绘制装配焊接夹具零件图阶段 4.编写装配焊接夹具设计说明书
5.必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能，使用注意事项等内容。 (3)工装夹具制造的精度要求 1.第一类是直接与工件接触，并严格确定工件的位置和形状的，主要包括接头的定位件，V形块，定位销等定位元件。 2.第二类是各种导向件，此类元件虽不与定位工件直接接触，但它确定第一类元件的位置。 3.第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。 4.第四类是不影响工件位置，也不与其它元件相配合，如夹具的主体骨架等。 (4)夹具结构工艺性 1)对夹具良好工艺性的基本要求 1.整体夹具结构的组成，应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽量少，减少制造劳动量和降低费用。 2.各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。 3.便于夹具的维护和修理。 2)合理选择装配基准 1.装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修理。 2.装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。因此那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。 3.结构的可调性
焊接工装夹具的应用与研究 焊接工装夹具是保障零部件焊接工艺质量的基本要素之一。合理的选用焊接工装夹具不仅可以有效的保证产品制造精度，还可以大大减轻工人的劳动强度，提高工厂的劳动生产率，降低企业的制造成本，有效的保证生产的安全，提高企业的经济效益。文章根据自身的实践经验，对焊接工装夹具在制造生产中的应用进行了详细的分析和研究，为焊接工作夹具的应用和推广提供了有力的支撑。 标签：焊接工装夹具；制造生产；应用；研究 引言 在现代制造业中，焊接技术占据了极为重要的地位，而现代焊接工艺的发展和工艺的提高，不仅有效的提高了焊接的效率，还极大的提高了焊接零部件的强度、精度和寿命，焊接技术的应用范围越来越广，焊接机器人的出现使焊接走上了工业化和自动化，同时大大降低了焊接的劳动强度，大大促进了焊接技术的推广。 工装夹具是机械制造中最基本的工艺元素，正确合理的使用工装夹具是进行零部件焊接的先决条件，工装夹具的正确安装和固定是保证焊接工艺的质量、焊接的生产率和成本的关键因素。在现代制造业中，工装夹具的成本要占整个生产系统的10%-20%，尤其是近几年来焊接工艺技术的快速发展，面向对象的焊接工艺和焊接工装夹具得到了广泛的应用和推广。文章根据自身经验和理论研究，对焊接工装夹具的应用进行了细致的分析和研究，为焊接工装夹具的推广应用提供了有效的技术支撑。 1 焊接工装夹具的应用和研究 1.1 焊接工装夹具的作用 焊接工装夹具在焊接生产中有以下三个作用：（1）保证组装精度。焊接工装夹具是为了满足以焊接组件而设计的一种工艺装置，主要目的是保证焊接组件在焊接前后的形位公差和相对位置公差，确保零部件最终的装配精度；（2）保证焊接质量。在进行装配焊接时，焊接应力和冷热变形往往会导致各个零件的相对位置不准确，而焊接工装夹具可以通过定位和锁紧位置来控制应力和变形的方向，从而达到简化生产工艺、保证焊接质量的目的；（3）提高劳动生产率，降低生产成本。在实际焊接生产中，对零部件的定位、夹紧以及焊后处理等辅助工序的工作量远大于焊接生产的工作量，如果不使用工装夹具，仅靠人工进行测量、定位、固定，就会浪费大量时间，并会出现大量失误和缺陷，使用工装夹具可以大大減少焊接的工艺难度，简化了生产工艺，提高了劳动生产率，降低了生产成本，为企业创造了一定的经济效益。 1.2 焊接工装夹具的技术特点研究
课程设计 课程名称：焊接专业课程设计 设计题目：长江750右摇臂的工装设计 专业：焊接技术与工程班级： 060142 姓名：刘冬保学号： 13 评分：指导教师（签名）： 2009年 12 月 31 日
航空制造工程学院2006 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”右摇摇臂焊接工装设计 II、专业课程设计任务及设计技术要求：制夹具 1．专业课程设计任务：分析度确定焊接工装夹具方案，绘制夹具装配图及零件图，拟定焊接工艺，编写设计说明书。 2．设计技术要求：定位准确可靠，装夹方便，稳定，结构轻便 II I、专业课程设计进度： 1.分析焊接组合件，读懂工件图，拟定焊接工艺 2009.1 2.07～12.13 2.拟定工装夹具方案，绘制结构草图 2009.12.14～12.20 3.绘制夹具装配图和零件图 2009.12.21～12.27 4.编写设计说明书 2009.12.28～2010.01.01 060142 班焊接工程系焊接技术与工程专业 学生： 日期：自 2009 年 12 月 7 日至 2010 年 1 月 1 日 指导教师：系主任： 附注:任务书应该附在已完成的专业课程设计说明书首页。
“长江750摩托车”右摇臂焊接工装设计 学生姓名：刘冬保班级：060142 指导老师：陈焕明 摘要：焊接工装是根据产品的结构特点,生产条件和实际需要而专门设计的,它是能够将焊件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接,保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。本文主要介绍了“长江750A摩托车”右摇臂的焊接夹具的设计方案，根据它的外形特点，并考虑至工作效率和经济成本等问题，设计了一个简单，易操作，经济实惠的工装夹具。依据可靠性高,实用性强工艺性好,经济性优的原则设计了“长江750A摩托车”右摇臂焊接工装。该焊接工装夹具以底座为设计定位基准。工装夹具主要由圆柱支座，中间支座，壳板支座，快速夹紧器，固定螺柱组成。其中主要操作部快速夹紧器，固定螺柱,它们均能实现快速动作,因此整套夹具紧固定位迅速装拆简便能够大幅度提高工作效率。工装夹具从选材到设计都考虑满足足够的刚度,强度要求并且设计结构力求简单易装配,便于加工制造,易保证精度,整体协调性好。 关键词：“长江750摩托车”右摇臂工装；焊接工装夹具；夹紧机构
目录 序言 (2) 一、夹具设计任务 (3) 1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图 (3) 2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析 (3) 二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定 (3) 1、基准面的选择（夹具体方式的确定） (3) 2、定位方式及元器件选择 (4) 3、夹紧方式及元器件选择 (4) 4、装焊方案 (4) 5、装焊夹具结构 (5) 三、主要零件设计的说明 (5) 1、夹具体 (5) 2、压板 (5) 3、插销机构主体 (5) 4、快撤式螺旋夹紧器件 (5) 四、夹具的装配要求 (5)
五、装焊夹具使用说明 (6) 1、夹具的操作步骤 (6) 2、夹具使用注意事项、保养及维护 (6) 六、本次课程设计小结、体会及建议 (6) 七、参考资料 (7) 序言 焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （1）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。 （2）有效的防止和减轻了焊接变形。
焊接工装夹具使用、检修及管理规定编制：WA W 2009-4-21 审核： 批准： XX汽车零部件有限公司
焊接工装夹具使用、检修及管理规定 一、焊接工装夹具的使用要求 1、焊工应熟练掌握工装夹具的操作并了解定位及夹紧原理。 2、每日工作前都应检查工装定位、夹紧是否可靠，有问题应停止生产， 并及时与技术部门或夹具检修人员沟通。 3、工作时应经常清理定位销及定位块上的焊接飞溅等杂物，避免由于 定位不可靠造成批量废品。 4、对于出现工件放入或取出夹具较困难的情况应及时查找原因并反应 情况，不得强力敲打将工件装入或取出夹具，以免造成夹具定位不准或损坏以及造成工件变形。 5、工装夹具在搬运时应轻拿轻放，谨防磕碰及剧烈震动造成夹具损坏 及定位不准确。 6、操作者未经技术部门同意不得随意改动、修磨工装夹具。 7、对于滑槽式定位，应该定期涂油并及时清除粘接物，保证移动自如、 定位位置准确。 8、悬点焊接时，焊枪电极及电极臂易与工件或夹具接触的部位应该用 工业装甲缠绕带将电极或电极臂绝缘，谨防工件或工装夹具被电弧击伤。 9、修改或调整过的焊接工装夹具，必须经过首件检验合格才能批量生 产，不能盲目焊接。 共3页，第1页
10、每日工作后应清理工装夹具上的脏物，保持工装清洁。 11、工装夹具上应禁止溅上水及其它液体，以防工装锈蚀。 12、气保焊焊接时不得随意在工装夹具上引弧。 13、气动夹具应保证压力表读数调整在规定范围，气动三联件应定期放 水及注油，经常检查管路是否漏气。 二、焊接工装夹具的检修 1、所有悬点及气保焊工装夹具均应每半年检修一次，并填写检修记录。 2、操作者应陪同检修人员一同完成检修工作。 3、检修内容包括如下： 1）定位销是否牢固以及是否弯曲变形，定位销磨损量是否过大，一般定位销与工件孔直径不大于0.25mm。 2）定位块是否牢固，定位面磨损是否过大，一般不大于0.3mm。 3）压钳能否可靠压紧，压头磨损是否严重，如果压头面积太小易将工件压出凹坑则必须修磨或更换。 4）各连接部件螺栓是否可靠拧紧，点焊固定处焊点有无开裂。 5）滑槽式定位是否可靠，移动是否自如。 6）气动夹具各部件是否损坏，汽缸及管路是否漏气，夹紧机构是否可靠。 7）焊接工装夹具标识是否清晰。 4、除铜定位销外，其它钢定位销在更换时必须经过热处理，以增加耐 磨性。图纸要求热处理的定位块更换时也应进行热处理。 共3页，第2页
焊接工装（复合件）夹具课程设计
焊接工装夹具毕业论文 序言 (2) 一、夹具设计任务 (3) 1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图 (3) 2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析 (3) 二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定 (3) 1、基准面的选择（夹具体方式的确定） (3) 2、定位方式及元器件选择 (4) 3、夹紧方式及元器件选择 (4) 4、装焊方案 (4) 5、装焊夹具结构 (5) 三、主要零件设计的说明 (5) 1、夹具体 (5) 2、压板 (5) 3、插销机构主体 (5) 4、快撤式螺旋夹紧器件 (5) 四、夹具的装配要求 (5) 五、装焊夹具使用说明 (6)
1、夹具的操作步骤 (6) 2、夹具使用注意事项、保养及维护 (6) 六、本次课程设计小结、体会及建议 (6) 七、参考资料 (7) 焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （1）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。 （2）有效的防止和减轻了焊接变形。 （3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 （4）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。 （5）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