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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，按加工要求应限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的；而选用两个或更多的支承点限制一个自由度的方法称为过定位，过定位容易使位置变动，夹紧时造成工件或定位元件的变形，影响工件的定位精度，过定位也属于不合理设计。
汽车焊装夹具设计理论研究随着汽车制造技术的不断发展和进步，汽车焊装夹具设计理论也越来越受到重视。
汽车焊装夹具是用于固定和保持汽车焊接工件在特定的位置和角度，以确保焊接质量和生产效率的设备。
焊装夹具设计理论的研究对汽车制造工艺和生产效率的改进具有重要意义。
本文将围绕汽车焊装夹具设计理论展开探讨，分析其在汽车制造中的应用和发展趋势。
一、汽车焊装夹具设计理论的基本原理1.夹具设计的基本原理汽车焊装夹具设计的基本原理是保证焊接工件在加工过程中的定位和夹持。
夹具设计需要考虑工件的形状、尺寸、加工工艺、材料等因素，以确保在焊接过程中工件的稳定性、精度和质量。
夹具设计应根据工艺要求和工件特性进行合理的结构布局和材料选择，确保夹具具有足够的刚度和稳定性。
2.夹具设计的理论基础汽车焊装夹具设计的理论基础主要包括工程力学、机械设计和焊接工艺等方面的知识。
工程力学是夹具设计的基础理论，包括刚度、强度、稳定性等方面的分析和计算。
机械设计理论则是夹具设计的实际应用基础，包括结构设计、材料选择、零部件设计等方面的内容。
焊接工艺知识对于夹具设计同样重要，需要考虑焊接时的热变形、应力集中、变形补偿等因素。
1.汽车焊装夹具在车身焊装中的应用汽车焊装夹具在车身焊装中起到至关重要的作用。
车身焊装是汽车制造中最重要的工艺环节之一，而焊装夹具则是车身焊装中的关键设备。
通过设计合理的夹具，可以确保车身焊接工件的精度和质量，提高生产效率和降低成本。
1.智能化随着信息技术和自动化技术的不断发展，汽车焊装夹具的设计也在向智能化方向发展。
智能化的焊装夹具可以实现自动化操作、远程监控和数据分析等功能，提高生产效率和产品质量。
2.轻量化汽车制造业的轻量化趋势也对焊装夹具设计提出了新的挑战。
轻量化的夹具设计需要兼顾夹持稳定性和刚度，减轻夹具自身质量的同时确保焊接工件的质量和稳定性。
3.柔性化随着汽车产品多样化的发展，汽车焊装夹具也需要具备更高的柔性化。
焊接夹具设计原理
焊接夹具设计的原理主要包括以下几个方面：
1. 确定焊接工艺参数：焊接夹具设计的第一步是确定焊接工艺参数。
这包括焊接材料、焊接电流、焊接时间和焊接压力等参数的选择。
根据焊接工艺参数，设计夹具的结构和部件。
2. 确定焊接夹具的结构：焊接夹具的结构设计取决于所要焊接的工件的形状和尺寸。
夹具的结构应该能够确保工件在焊接过程中保持稳定，并且能够满足所需的焊接质量要求。
为了实现这一目标，可以采用不同的结构设计，如固定夹具、移动夹具和自动化夹具等。
3. 确定夹具的部件：夹具的部件包括夹持装置、支撑装置、导向装置和调节装置等。
夹持装置用于夹持工件，保证其位置的稳定性。
支撑装置用于支撑工件，防止其变形。
导向装置用于引导工件的移动轨迹，保证焊接质量。
调节装置用于调整夹具的位置和角度，以适应不同工件的焊接需求。
4. 确定夹具的材料和加工工艺：夹具的材料应具有足够的强度和刚度，以保证夹具在使用过程中不变形或损坏。
常用的夹具材料包括钢材、铝材和铸铁等。
夹具的加工工艺应该考虑到材料的加工难度和成本因素，合理选择适当的加工方法。
5. 进行夹具的试制和调试：夹具设计完成后，需要进行试制和调试，验证夹具的性能和稳定性。
通过试制和调试，可以发现和解决设计中存在的问题，确保夹具的正常工作。
总之，焊接夹具设计的原理是根据焊接工艺参数和工件要求，设计出结构合理、部件功能完善的夹具，以确保焊接过程的稳定性和质量。
焊接工装夹具设计及应用txt焊接工装夹具设计是指将焊接过程中所需要的零件或工件固定在一个能够满足焊接要求的位置或角度，从而帮助焊接工人进行焊接操作的工具。
它在焊接过程中起到了固定和定位的作用，能够提高工作效率和焊接质量。
以下将对焊接工装夹具设计的意义、设计考虑因素和应用进行详细阐述。
首先，焊接工装夹具的设计对于提高焊接质量具有重要意义。
在焊接过程中，焊接工人需要将工件固定在理想位置和角度上进行焊接。
如果没有合适的工装夹具，焊接过程中可能会发生工件移动、倾斜或者不稳定等情况，这将对焊接质量产生不利影响。
而合适的设计和应用焊接工装夹具，可以稳定地将工件固定在正确的位置上，从而确保焊接过程中焊缝的质量和稳定性。
其次，焊接工装夹具的设计需要考虑以下几个因素：工件的形状和尺寸、焊接工艺要求、焊接工人的工作习惯和操作便利性。
在设计过程中，需要充分了解工件的形状和尺寸，以便设计出适合固定该工件的夹具。
同时，焊接工艺要求也需要被考虑进去，例如焊缝的位置和角度、焊接过程中的热影响等。
此外，考虑到焊接工人的工作习惯和操作便利性，夹具的设计应该符合工人的使用习惯，并能够提高工作效率。
焊接工装夹具的应用广泛，涵盖了各个焊接领域。
在焊接车间中，焊接工装夹具可以用于固定和定位工件，帮助焊接工人完成各种焊接任务。
在大型结构的焊接中，例如船舶、汽车和桥梁等的焊接，需要设计和应用适合的工装夹具来完成固定和定位，从而确保焊接质量和精度。
此外，在焊接自动化过程中，工装夹具也扮演着重要角色，用于固定和定位焊接机器人，提高焊接自动化的效率和质量。
总结起来，焊接工装夹具设计与应用对于提高焊接质量、工作效率以及焊接自动化都具有重要意义。
在设计过程中，需要充分考虑工件的形状和尺寸、焊接工艺要求和焊接工人的实际需求。
通过科学合理地设计和应用焊接工装夹具，能够确保焊接过程中工件的固定和定位，提高焊接质量和效率，实现焊接自动化的快速发展。
在进行汽车时，其实有6-7成的工作为辅助和装夹工作。
虽然主要的操作是焊接，但是一个好的准备过程会使整个工艺过程更加顺畅，产品效果更好。
因为装夹是在焊接家具上完成的，因此夹具的设计起着很重要的作用。
在焊接过程中，合理的夹具结构，有利于合理安排流水线生产，便于平衡工位时间，降低非生产用时。
对具有多种车型的企业，如能科学地考虑共用或混型夹具，还有利于建造混型流水线，提高生产效率。
一、定位部件的设计原则1、定位基准统一原则：由于在车身制造中，每个制件要经过若干次装配、定位、夹紧的重复定位。
所以焊接夹具要求采用定位基准统一原则。
2、正确选择定位基准：一般将车身装配重要部位影响车身总成几何形状和尺寸的重要型面位置度要求高的工艺孔，作为夹具的定位基准。
定位基准孔一般采用产品数字模型上已有的孔或冲压工艺可保证的最稳定的工艺孔。
出于定位可靠性、制造工艺性、夹具经济性等几个因素的考虑，定位基准面一般优先选择平面，尽量避免选择曲面。
3、正确确定每个制件定位点数量：在设计中仍应该遵守六点定位原则。
但为克服薄板弹性变形，保征制件正确定位支撑点，允许出现过定位。
4、合理确定定位点的位置：首先将定位基准的孔和型面确定为定位点；其次将两个制件搭接处需要焊接的部位确定为定位点；另外将易变形处确定为定位点支撑。
同时，部件安装和结构设计要考虑焊钳的接近性，焊钳必须能在指定的焊点位置焊接。
二、夹紧部件的设计原则1、正确确定夹紧点：对于薄板冲压件，夹紧点应作用在定位点上，一般将定位基准面、两个制件搭接处、易变形处的定位支撑点等位置确定为夹紧点。
避免在没有支撑处布置夹紧机构，与支撑点形成力偶，破坏制件在夹具中的定位。
2、正确确定夹紧力的作用方向：制件在夹具中的夹紧和定位是密切相关的。
夹紧力的作用方向就是向着定位支撑块。
通过定位支撑块的反作用力，使制件与定位块紧密接触。
3、正确决定夹紧力的大小：夹紧力大小应以能克服制件的弹性变形保证定位准确可靠为宜。
1 焊接组合件的分析“长江750B摩托车”停车支架由6部分组成，分别由支撑板、踏杆、横管、站脚管、支撑管和限位块组成。
由被焊接零件图可知,可以通过横杆与站脚管的中心线来作为基准来对支架进行定位夹住。
停车支架总体结构是管状型，因此多采用钩型正压和侧压夹紧器固定整个管型焊件，横杆采用侧压夹紧器方便安装定位；在停车支架踏杆的右边设计一个挡块可以防止踏杆的左右移动并起到对踏杆定位的作用，再用钩型夹紧器将其夹住以防止踏杆的前后移动；在停车支架的支撑管处设计一直长杆螺栓和钩型正压夹紧器防止它左右前后移动；支撑板采用螺旋螺钉定位器防止前后左右移动；另外，限位块处设计两个楔形挡块用于定位。
在夹具设计过程中要充分考虑到对其形位公差的要求，确保精确定位是关键。
2 工装夹具定位原理、定位方式及设计原则2.1 定位原理工件及工装夹具的定位原理，自由物体在空间直角坐标系中有6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6个自由度，工件的6个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制自由度少于6个自由度，但仍然能保让加工要求的定位叫不完全定位。
在焊接和生产中，为了调整和控制不可避免产和应力和变形。
有些自由度不必限制，故可采用不完全定位的方法。
2.2 定位方式工件在夹具中的定位，是通过工件上的定位基准与定位器的工件表面接触或配合来实现的。
在设计夹具时首先应根据工件的形状选择合理的基准，尽量选用零件粗糙度适宜的面作为基准。
从“长江750B摩托车”停车支架各个零件可以看出，整个被焊件的主结构是圆柱形，由此工件可以采取以外圆柱面定位。
本定位器采用钩型正压管夹紧器，由于此压紧器有V形支撑座，安装方便而且定位对中性好。
2.3 工装夹具设计原则焊接工装设计是焊接生产准备工作的重要内容之一。
工装设计的质量对生产效率，加工成本，产品质量以及生产安全等具有直接影响。
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。
