焊接工装设计方法.ppt

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1、第四章焊接工装设计方法第一节焊接工装设计的基本原则和要求一、实用性原则实用性是指工装的使用功能，它既表现为技术性能好，能满足装配焊接工艺要求，同时也表现为整个工装系统与人体相适应，操作舒展方便，安全省力，符合人体的生理和心理特征，使人机系统的工作效能达到最佳状态。焊接过程是构件体积和重量不断增加、结构趋于复杂的过程，所设计的工装应能适应这种情况。焊接过程是局部加热过程，不可避免会产生焊接应力和变形，在考虑定位夹紧方案时应充分考虑到焊接应力和焊接变形的大小和方向。焊接方法不同，对工装的结构和性能要求也不同。对于手动夹具和移动式工装，在保证足够刚度的前提下应尽量减轻重量。尽量使焊缝

2、处于易于焊接的位置，尽量减少工件翻转次数。工装的功能设计和造型设计必须从人机工程学的观点，考虑人的各种因素，来确定适合人体机构特点的设备系统。二、经济性原则经济性原则就是力求用最少的人力、物力和财力来获得最大成效。从经济角度考虑，采用工装可提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量，增加产品附加值。设计制造工装时，应降低工装制造费用，缩短工装投资回收期；应尽量采用标准零部件，在保证工装可靠性的同时减少精加工比例和结构重量。是否采用以及采用何种工装要与生产纲领和生产类型相适应。A1+W1+F1+J/N

3、A0，W0，F0——未采用工装进行装配、焊接、机加工等工序的费用。式中：三、可靠性原则该原则要求工装在使用期内绝对安全可靠，凡是受力构件都应具有足够的强度和刚度，足以承受焊件重量和因限制焊接变形等引起的各向拘束应力。另一方面，工装应具有防差错功能，防止操作者出现错装、漏焊或者错焊等制造误差。四、艺术性原则该原则要求工装设计造型美观，在满足功能使用和经济许可的条件下，使操作者在生理上、心理上感到舒展，给人以美的感受。造型设计的原则：实用是第一位的，美观处于从属地位，经济是约束条件。第二节焊接工装设计的步骤和内容一、焊接工装设计的步骤1、明确设计任务，收集设计资料产品的图样、焊接组

4、件图及技术要求；产品装配和焊接工艺文件；工装设计任务书；了解本厂制造、使用工装情况和车间生产条件；收集有关夹具零部件标准，典型结构图册和夹具设计手册等。2、拟定工装方案，绘制结构草图机械化、自动化程度，是专用还是通用；实现某种功能拟采用的原理和相应机构；工装基本构成和总体布局，夹具体和主要零部件的基本机构形式；主机或主要机构的基本参数和技术性能的初步确定。工装方案的内容：工装结构草图的绘制步骤：布置图面；设计定位元件；设计夹紧装置；进行传动装置、夹具体和连接件等的绘制。3、进行必要的分析计算几何关系计算、定位误差分析、夹紧力估算、传动计算、受力元件的强度和刚度计算等。4、绘制总

5、装配图标注有关尺寸、公差及配合；制定工装的技术条件；标注零件编号及编制零件明细表。5、绘制工装零件图6、编制设计说明书和使用说明书二、焊接结构装配方案的确定1、结构分离面设计分离面：由于设计构造上和使用功能上的需要，将产品分解为部件和组合件等可单独进行装配的单元，这种装配单元之间的结合面称为设计分离面。设计分离面一般采用可拆卸的连接，以便使用和维修过程中迅速拆卸和重新安装，而不损坏机体。工艺分离面：在生产工程中，为了满足工艺上的要求，将部件进一步分解为若干生产上可独立装配的单元，这种装配单元之间的分离面称为工艺分离面。工艺分离面的连接一般为不可拆卸的连接方法。2、确定工艺分离面

6、的原则尽量保证部件和组合件构造上的完整性，便于各部件间最后的总装。受部件和组合件的结构形式限制，不能一次装配，否则先装配零件会直接影响后装配零件的装配工作，必须合理选择工艺分离面。复杂的组合件，，必须合理选择工艺分离面，每个单元单独装配、焊接和矫形，以免造成总装时因变形太大而难以甚至无法矫形。部件结构虽然不复杂，但由于必须经过两个或两个以上的工艺才能完成，也应合理选择工艺分离面。分离面对总成尺寸的影响应尽量小，以减少总体尺寸的累计误差。必须考虑工艺和经济上的合理性。3、装配方法的分类划线定位装配：先划线后装配，适用于试制、单件生产、修理和位置精度要求不高的场合。安装孔装配：以现

7、有孔和工艺孔为定位基准。多用于汽车装焊生产。工装定位装配：采用工装进行定位夹紧，效率高，互换性好，应用于批量生产。按定位方式：互换法：控制零件加工误差保证装配精度。零件加工精度高，互换性好，装配简单，工人技术要求低，便于流水作业。选配法：工人手工选配，对零件工艺精度要求低，增加了装配工时和装配难度。修配法：工人手工修配，放宽零件制造精度，增加装配工时，对工人技术要求高。按互换程度：随装随焊法：装配焊接交替进行，适用于单件小批量生产和大型复杂结构生产。整装整焊法：完全装配，整体焊接，适用于结构