材料成形工艺 教学课件 作者 周述积 第三篇材工焊接第十五章 焊接工艺装备.ppt

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1、第十五章焊接工艺装备焊接工艺装备包括焊接夹具！焊接夹具必须使被焊构件在焊接过程中：1）定位准确不错位；2）夹紧牢固不移位。焊接工艺装备还包括焊接变位机械！焊接变位机械用以能够改变焊接件、焊机、焊工的工作位置，以保证安全实现构件全方位的焊接，有利于实现机械化和自动化。1、懂得焊接夹具设计原理和设计工作内容。2、了解焊接变位机械的作用与基本结构。本章重点内容问题：焊接夹具有哪些工作任务？焊接夹具是如何构成的？第一节焊接夹具前面已经提到——焊接夹具的工作任务是：使被焊构件在焊接过程中保障1）定位准确不错位；2）夹紧牢固不移位。焊接夹具

2、由定位器、夹紧器和夹具体所组成。焊接结构件的定位是靠夹具定位器来完成的。一、焊接结构件的定位要求把分散的被焊构件确定在每一个固定位置上，即使是大量生产中的反复定位也不得改变其位置精度。问题：什么是完全定位？什么是不完全定位？什么是过定位？请同学们自己总结回答。1、焊接结构件的定位原理依然是六点定位原则。根据需要可以是完全定位，可以是不完全定位，也可以是一定条件下的过定位。2、定位元件的选用焊件结构上用作定位基准的几何要素也不外乎平面、圆柱面、圆锥面及可适用的成形面等。焊接夹具中的定位元件参见教材P468～P472表15-1、表1

3、5-2。焊接夹具中的定位元件，通常用到的有：支承钉、支承板、V形块、定位销、挡销、卡盘等。焊件夹紧装置可分为手动和机动两类。力源来自气动、液压、电动和手动杠杆、螺旋机构等。图例为一气动夹具。一、焊件的夹紧先定位，后夹紧。夹紧机构很关键！夹紧器设计中要切实注意以下几点：1、对夹紧器设计的要求1）夹紧过程中不允许改变定位后焊件已确定的位置。夹紧后自锁。2）夹紧方向、作用点与夹紧力的大小适当。以保证焊件在焊接过程中位置稳定不变且不产生夹紧变形。3）结构简单，使用安全可靠，焊件装卸方便。气动夹具手动夹具2、夹紧力的计算夹紧方向夹紧力的计

4、算内容包括夹紧方向、作用点的确定与夹紧力大小的估算。夹紧方向也就是夹紧力的方向。主夹紧力应指向主要定位基面，有助于定位稳定。错误正确错误错误正确夹紧力的作用点夹紧力的作用点该如何确立？原则之一是：使夹紧力的作用点落在定位元件的支承范围内。此图中有作用点落在支承范围外的吗？讨论：以下四图例哪错哪对？讨论下列图例。哪儿相对牢靠？原则之二是：夹紧力的作用点应选择在焊件刚度大的部位。原则之三是：夹紧力的作用点尽可能靠近被焊部位。可减小变形和焊件错动。讨论右示图例。哪儿相对正确？图中双点画线表示焊件！夹紧力的估算Fw=KF式中Fw—实

5、际所需夹紧力（N）F—理论夹紧力（N）K—安全系数，一般取K=1.5～3。有关理论夹紧力的计算公式可参见教材P479～P480表15-5。夹紧机构多种多样。设计中可根据需要选择。请参见教材P481～P483表15-7。3、夹紧机构的设计焊接夹具中的夹紧机构通常由动力装置、传动机构、夹紧元件和夹具体所组成。那么，夹紧机构一般由哪几部分组成的呢？1）夹紧机构的组成2）夹紧机构分类夹紧机构分为简单夹紧机构和组合夹紧机构两类。简单夹紧机构在结构上有斜楔式、螺旋式、偏心式、杠杆式等。组合夹紧机构则由两个或两个以上的简单夹紧机构组合而成。前

6、面已经提到，按力源形式分，有来自气动、液压、电动和手动等各种机构。下面具体介绍部分夹紧机构的图例。斜楔式夹紧器3）夹紧机构图例螺旋式夹紧器活动压块快速进退螺旋式夹紧器可独立使用的螺旋式夹紧器偏心夹紧器（动作迅速，并能自锁）杠杆夹紧器（两个臂，三个支点）铰链式夹紧器气缸式夹紧器气缸内压缩空气压力为：0.4～0.6MPa设计时应计算气缸的输出轴向力。计算公式参见教材P487～P488表15-8表15-9。问题：焊接变位机械拿来作什么用？第二节焊接变位机械右图所示为两类卧式转台的焊接变位机械，用以随时改变工件被焊位置。焊接变位机械的任

7、务是什么？焊接变位机械就是用来随时改变工件被焊位置、焊机甚至焊工工作位置的工艺装备。焊接变位机械已逐步系列化和标准化。焊接变位机械按其功能分为：焊件变位机械；焊机变位机械；焊工变位机械。一、焊件变位机械右图所示焊件变位机既可绕垂直轴回转，还可绕水平轴倾斜或翻转。这是一种双支座焊件变位器。这是一种用于焊接罐体类焊件的滚轮架。这是一种自调式滚轮架，采用涡轮蜗杆传动。这是一些简单的回转台。大型或巨型焊接结构在焊接时不能翻转和移动。只能靠移动焊机和变化焊工操作位置来实现结构所需的全方位焊接。二、焊机变位机械这儿介绍的只是几种桁架式焊机变

8、位器。图中1所示为焊接机头目前用得最多的焊接机器人主要是点焊机器人和弧焊机器人。第二节焊接机器人焊接机器人在汽车行业应用比较普遍。主要是控制系统复杂，价格不低，维修保养重要。这里不详加介绍。弧焊机器人系统操作机焊件变位器控制盒焊接电源焊件变位器控制柜复习题教材P