【正文】 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I某叉車上外門架下橫梁焊接工裝夾具的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄1 前言 ................................................................1 課題背景及研究意義 ..............................................1 國內(nèi)外市場分析 .............................................2 在焊接技術(shù)發(fā)展趨勢方面： ...................................3 在軟開關(guān)技術(shù)方面 ...........................................4 逆變焊機(jī)與焊接工藝之間的關(guān)系 ................................5 電伺服點(diǎn)焊鉗的應(yīng)用前景良好 .................................9 合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)創(chuàng)新正在逐步形成 ......................10 規(guī)劃、觀念、意識方面 ......................................10 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .................................................11 虛擬制造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 ..................................11 柔性技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 ........................................12 課題研究的內(nèi)容與設(shè)計(jì)方案 .......................................132 外門架下橫梁概述 ...................................................15 裝焊夾具概述 ...................................................15 裝焊夾具的特點(diǎn) .................................................15 焊接概述 .........................................................163 外門架下橫梁的三維夾具設(shè)計(jì) .........................................17 焊接夾具設(shè)計(jì)的主要指標(biāo) .........................................17 焊接夾具典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...........................................18 三維焊接夾具設(shè)計(jì)和整體方案的確定 ..........................19 對外門架下橫梁的焊具的三維工裝設(shè)計(jì)方案的重要零部件進(jìn)行分析和強(qiáng)度校核 .............................................................20 柔性設(shè)計(jì)在三維夾具設(shè)計(jì)中的體現(xiàn) .................................28廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）II4 外門架下橫梁的焊裝夾具典型零部件二維圖輸出 .........................29 典型零部件的二維圖輸出及尺寸標(biāo)注 ...............................29 工藝要求 .......................................................32 焊接工藝要求 ...................................................32 焊 接 一般公差 ..................................................35 直線尺寸的公差 ............................................35 角度尺寸的公差 ............................................35總結(jié) ...................................................................37致 謝 ...............................................................39參考文獻(xiàn) ...............................................................40附錄 ...................................................................41廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 1 頁 共 42 頁 1 前言 課題背景及研究意義叉車（如圖 11）是一種能把水平運(yùn)輸和垂直升降有效結(jié)合起來的物料搬運(yùn)機(jī)械，它是以門架和貨叉為工作裝置的，可用于裝卸、堆放成件貨物。更換工作裝置后，也能用于特種物品和散料的裝卸搬運(yùn)作業(yè)。叉車由動(dòng)力裝置、輪式底盤和工作裝置三個(gè)主要部分組成，工作裝置包括門架、鏈條、叉架、貨叉和液壓缸等。門架為伸縮結(jié)構(gòu),鉸接在車軸或車架上,通過傾斜液壓缸可前后傾斜，以便于裝卸貨物和帶貨行駛。起升液壓缸通過鏈條傳動(dòng)使裝有貨叉的叉架沿內(nèi)門架升降，內(nèi)門架叉以外門架為導(dǎo)軌上下伸縮，使叉車能以較低的門架高度，把貨物舉升到較高的高度。叉車廣泛應(yīng)用于車站、港口、機(jī)場、工廠、倉庫等國民經(jīng)濟(jì)各部門 ，是機(jī)械化裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸?shù)母咝гO(shè)備，它具有工作效率高，操作使用方便激動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，自行式叉車最早出現(xiàn)于 1917 年。第二次世界大戰(zhàn)期間，叉車得到發(fā)展，中國從 20 世紀(jì) 50 年代初開始制造叉車。特別是隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速特別是隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大部分企業(yè)的物料搬運(yùn)已經(jīng)脫離了原始的人工搬運(yùn)，取而代之的是以叉車為主的機(jī)械化搬運(yùn)，近些年來，中國叉車市場需求都在快速的增長。 圖 11 叉車我國叉車工業(yè)起步于 20 世紀(jì) 50 年代末，當(dāng)時(shí)主要仿制前蘇聯(lián)產(chǎn)品。從 70 年代后期到 80 年代中期，全行業(yè)先后組織了 2 次聯(lián)合設(shè)計(jì)，各叉車生產(chǎn)廠紛紛引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，如北京叉車總廠引進(jìn)日本三菱 1～5t 內(nèi)燃平衡重叉車技術(shù)，大連叉車總廠引進(jìn)日本三菱 10～40t 內(nèi)燃平衡重叉車和集裝箱叉車技術(shù)，天津叉車總廠引進(jìn)保廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 2 頁 共 42 頁 加利亞巴爾干車輛公司 ～ 內(nèi)燃叉車技術(shù)，杭州叉車總廠引進(jìn)西德 Oamp。K 公司靜壓傳動(dòng)叉車、越野叉車和電動(dòng)叉車技術(shù)，合肥叉車總廠、寶雞叉車公司引進(jìn)日本TCM 株式會(huì)社 1～10t 叉車技術(shù)，湖南叉車公司引進(jìn)英國普勒班機(jī)械公司內(nèi)燃防爆裝置技術(shù)。自 90 年代開始，一些骨干企業(yè)在消化吸收引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上積極對產(chǎn)品進(jìn)行更新和系列化，因此目前國產(chǎn)叉車的技術(shù)水平參差不齊。其中，電動(dòng)叉車因受基礎(chǔ)技術(shù)落后的制約，整體水平與世界先進(jìn)水平差距很大，每年仍要進(jìn)口價(jià)值近 2 億美元的叉車產(chǎn)品。中國叉車能否逐鹿國際市場，并在與世界強(qiáng)手的競爭中立于不敗之地，將依賴于叉車整體技術(shù)水平的提高，特別是電動(dòng)叉車技術(shù)的飛速發(fā)展。 國內(nèi)外市場分析與預(yù)測全球約有 250 家叉車生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)量保持在 50 萬臺(tái)左右。由于競爭的加劇，同 20 世紀(jì) 80 年代比，世界叉車工業(yè)出現(xiàn)了銷售額增長而利潤減少的反?，F(xiàn)象。一方面，為降低成本，叉車巨頭紛紛在發(fā)展中國家建廠。例如，在中國建有廈門林德、安徽 TCM、北京漢拿、湖南德士達(dá)、煙臺(tái)大宇重工、上海海斯特等。這些公司把具有世界 20 世紀(jì) 90 年代中期先進(jìn)的產(chǎn)品和技術(shù)帶到國內(nèi)，促進(jìn)了我國叉車技術(shù)的快速發(fā)展，同時(shí)對國內(nèi)市場也造成了很大的沖擊。另一方面，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物流技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位與作用越來越明顯，叉車普及率越來越高，已從過去單一的港口碼頭進(jìn)入到國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)。目前我國叉車的保有量約 18 萬臺(tái)，實(shí)際年潛在需求量約 10 萬臺(tái)，而實(shí)際年銷售量僅 3 萬臺(tái)左右，可見中國的叉車市場是巨大的。隨著人們對環(huán)境污染危害的深刻認(rèn)識，環(huán)保已成為世界共同關(guān)注的焦點(diǎn)，因此，環(huán)保型叉車將成為市場主流。其次，自動(dòng)倉儲(chǔ)系統(tǒng)、大型超市的紛紛建立，刺激了對室內(nèi)搬運(yùn)機(jī)械需求的增長，高性能電動(dòng)叉車、前移式叉車、窄巷道叉車等各類倉儲(chǔ)機(jī)械迅速發(fā)展是未來叉車市場的又一特征。另外，全球經(jīng)濟(jì)一體化必將帶來全球工業(yè)的國際化，使得各國間及國內(nèi)貿(mào)易大幅上升。有資料表明全世界集裝箱吞吐量每年以 30%左右的速度遞增。貿(mào)易的增加將推動(dòng)現(xiàn)代集裝箱搬運(yùn)與堆垛設(shè)備的高速發(fā)展。中國叉車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 3 頁 共 42 頁 近些年來，我國叉車發(fā)展十分快速，由于叉車適用范圍很廣，各個(gè)領(lǐng)域的市場需求都不斷增加。我國叉車行業(yè)的發(fā)展與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及工業(yè)化發(fā)展程度是密切相關(guān)的，隨著物流業(yè)的飛速發(fā)展和人們對叉車使用意識的增強(qiáng)，我國叉車在質(zhì)量品種等各個(gè)方面都有了很大的發(fā)展。尚普咨詢機(jī)械行業(yè)分析師指出，全球叉車行業(yè)發(fā)展屬于市場的成熟期階段，而國內(nèi)仍然屬于發(fā)展期，產(chǎn)品仍需不斷的完善。叉車在適用范圍上并沒有得到最大的拓展，企業(yè)的研發(fā)能力也較弱，所以未來企業(yè)如何滿足市場的多樣化需求是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。近年來，我速增長。我國叉車市場非常廣闊，引來了許多外國叉車制造商，叉車行業(yè)實(shí)現(xiàn)連續(xù)幾年快速增長的成績。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，叉車行業(yè)近些年來增長一直保持在 20%左右，預(yù)計(jì)未來仍將會(huì)保持快速發(fā)展。隨著叉車行業(yè)的快速發(fā)展，一些民營企業(yè)也加入到隊(duì)伍中，但是在眾多的叉車生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中真正的形成一定的行業(yè)規(guī)模的企業(yè)極其少。據(jù)中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)工業(yè)車輛分會(huì)統(tǒng)計(jì)，去年我國共銷售機(jī)叉車 23 萬多臺(tái)(含出口)，首次超過 20 萬臺(tái)，在“十一五”期間叉車銷量年平均增長率就達(dá)到了 25%左右。目前我國叉車的市場銷量超過了全球叉車總銷售量的四分之一。目前我國叉車大型企業(yè)只有像杭州叉車有限公司和安徽叉車集團(tuán)公司等極少家，大多數(shù)企業(yè)規(guī)模都很小，隨著我國工業(yè)化水平的提高，叉車的使用范圍不斷增加，國內(nèi)的企業(yè)已經(jīng)很難滿足市場的發(fā)展需求，與國外的產(chǎn)品相比我們還有很大的差距。叉車行業(yè)的發(fā)展應(yīng)該形成一定的規(guī)?；?，企業(yè)要做大做強(qiáng)，后進(jìn)入的工業(yè)車輛生產(chǎn)企業(yè)要充分了解市場不能搞重復(fù)建設(shè)，堅(jiān)持理性競爭。目前我國叉車企業(yè)所占的基本都是一些低中端市場，企業(yè)生產(chǎn)缺乏核心的科學(xué)技術(shù)，我們應(yīng)該積極進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，不斷滿足國內(nèi)外市場的各項(xiàng)需求，向中高端市場進(jìn)軍。 在焊接技術(shù)發(fā)展趨勢方面： 隨著世界制造業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，焊接技術(shù)水平也越來越高。新的焊接工藝方法不斷涌現(xiàn)，專業(yè)焊接設(shè)備日新月異。與此同時(shí)，國內(nèi)外焊接設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也紛紛通過各種方式展示自身的實(shí)力，特別是借以展會(huì)展出品種繁多的產(chǎn)品和先進(jìn)的技術(shù)?？v觀 2022 年的三大焊接展，即 2022 年 6 月在上海舉辦的第 14 屆北京．埃森焊接與切割展覽會(huì)、2022 年 9 月在德國埃森舉辦的第 17 屆德國埃森焊接與切割展覽、廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 4 頁 共 42 頁 2022 年 10 月在天津舉辦的第 23 屆中國焊接博覽會(huì)，我們對國內(nèi)外焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢以及焊接生產(chǎn)發(fā)展的新需求和新動(dòng)向印象較深的是：核心技術(shù)的作用得以顯現(xiàn)，數(shù)控和電源方面有發(fā)展，激光焊接技術(shù)成為一大亮點(diǎn)，機(jī)器人應(yīng)用普及化?？梢哉J(rèn)為，世界焊接技術(shù)又跨上了一個(gè)新臺(tái)階，在高效、自動(dòng)化、環(huán)境友好方面有了新的進(jìn)步。焊接材料的種類更加豐富，焊接自動(dòng)化、高效化、清潔化更加突出；焊接技術(shù)的綜合成本更低，焊接對工業(yè)的服務(wù)更加廣泛。同時(shí)，焊接中存在的手工、粗糙、臟亂、低速已基本消除，取而代之的是自動(dòng)、精密、清潔、高效。逆變焊機(jī)繼續(xù)向縱深發(fā)展的幾個(gè)方面：普及性提高、功率制造能力增強(qiáng)、小型化。1)普及性提高：逆變式焊機(jī)的參展率愈來愈高，參展面愈來愈廣。今年的展會(huì)上，幾乎所有的大公司，都以較大的陣勢展示了各種逆變式焊機(jī)及新技術(shù)、新產(chǎn)品，只是各自的品種、功率、性能、功能和制造水平不同而已。此外，逆變焊機(jī)的品種、性能、功能和焊接方法和應(yīng)用范圍也有一定的提高、增加和擴(kuò)大。2)功率制造能力增強(qiáng)：過去人們認(rèn)為，逆變焊機(jī)以其小巧、移動(dòng)方便、省電節(jié)材的優(yōu)勢主要適用在中小功率的場合。今年的展會(huì)上，不少公司均展出了千安級的技術(shù)產(chǎn)品。3)小型化：通過提高頻率和采用高性能磁體、優(yōu)化結(jié)構(gòu)等，盡可能把小功率的逆變焊機(jī)做小。如用于焊接位置變動(dòng)頻繁的裝配和維修工作中薄板焊接的小焊機(jī)只有 。在展會(huì)上，逆變焊機(jī)幾乎出現(xiàn)在所有電焊機(jī)展商的展臺(tái)上，這表明逆變焊機(jī)現(xiàn)已成為電焊機(jī)行業(yè)的主流趨勢。目前，逆變焊機(jī)在基礎(chǔ)技術(shù)層面上已經(jīng)趨于成熟，當(dāng)前的技術(shù)競爭主要體現(xiàn)在逆變焊機(jī)相關(guān)電源技術(shù)的外延和逆變焊機(jī)相關(guān)焊接工藝技術(shù)的深化兩個(gè)方面。 在軟開關(guān)技術(shù)方面國外逆變焊機(jī)中的軟開關(guān)電源技術(shù)并不十分普遍，特別是 20kHz 的逆變焊機(jī)多數(shù)仍以硬開關(guān)為主，但其所用開關(guān)器件的容量余度比國內(nèi)焊機(jī)大很多，從而保證了逆變電源的高可靠性。這是由于不同的人力成本所決定的，因?yàn)檐涢_關(guān)電路所需附加的電磁元件的制造和組裝成本，在人力成本較高的地方會(huì)超過增加開關(guān)器件容量的材料成本。國外的軟開關(guān)電源技術(shù)主要是針對工作在 60～120kHz 的高頻大功率的焊機(jī)，主要是為了提高