【正文】 大于3，即采用N21定位原理。質(zhì)量為800g，夾緊力3640N。如下圖所示：圖11 夾緊器支承座零件圖⑦ 第三類夾緊器支承座第三類夾緊器支承座與第一類夾緊器支承座的材料、熱處理、加工基本一樣。此次設(shè)計(jì)的摩托車車架頭部焊接夾具，能有效的確定和控制車架頭部管與管之間、管與塊之間的相對(duì)位置，保證車架頭部焊接成形后的質(zhì)量，滿足車架頭部的形狀尺寸，并且便于焊接操作。此種操作方案存在著明顯的不足：首先，此套夾具是全手動(dòng)，當(dāng)焊完一面后，要取下?lián)蹁N，再翻轉(zhuǎn)底板，然后再次安裝擋銷固定底板，此過程占據(jù)了大量的工作時(shí)間，尤其是針對(duì)大批量生產(chǎn)的摩托車車架頭部生產(chǎn)，大大的降低了其生產(chǎn)效率；其次，逐步單面焊接增大了車架頭部的焊接變形，影響產(chǎn)品的形狀尺寸。③ 根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出了焊接工裝夾具，并繪制出了相關(guān)CAD視圖本文分析了摩托車車架頭部的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出了焊接生產(chǎn)的專用焊接工裝夾具。當(dāng)裝夾在底板上的車架頭部的焊接部位上部焊接完畢后，翻轉(zhuǎn)底板，即可通過該通孔對(duì)車架頭部的焊接部位下部進(jìn)行焊接操作。此插銷的材料為20鋼，經(jīng)過55～60HRC熱處理。支承座的V槽與零件直接接觸，因此對(duì)此表面的精度要求較高，公差等級(jí)達(dá)到IT7，對(duì)此V槽的加工，主要是通過刨床加工出V型面，再通過磨削即可；而對(duì)其他表面的精度要求不高，通過刨削與沖孔即可達(dá)到零件上表面與孔的精度要求。此夾緊器質(zhì)量較輕，便于安裝與卸載，且其操作簡單方便，為裝配零件與取下產(chǎn)品時(shí)節(jié)約了大量時(shí)間，從而間接的提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率。例如，用于熔化焊的夾具，工作時(shí)主要承受焊接應(yīng)力和夾緊反力以及焊件的重力；用于壓力焊的夾具主要承受頂鍛力。3）柔性焊接工裝指用同一工裝系統(tǒng)裝配焊接在形狀與尺寸上有所變化的多種工件。一旦焊接工裝發(fā)揮作用，它就能減少裝配和焊接工時(shí)的消耗，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；降低對(duì)裝配、焊接工人的技術(shù)水平要求；由于焊接質(zhì)量高，可以減免焊后矯正變形或修補(bǔ)工序，簡化檢驗(yàn)工序等，縮短整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。在此基礎(chǔ)上由工裝設(shè)計(jì)人員完成詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)及全部圖樣。② 焊接電壓的選擇 在短路過渡的情況下，焊接電壓增加則弧長增加。立管通過焊縫1與主管連接；加強(qiáng)塊通過焊縫焊縫3分別與立管、主管連接，其主要作用是減少焊縫1處的受力情況，避免車架頭部斷裂；吊塊吊塊2也分別通過焊縫連接在主管尾部，起著懸掛摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的作用。④ CO2氣體保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是以二氧化碳?xì)鉃楸Ｗo(hù)氣體，進(jìn)行焊接的方法。3）熱源和填充焊絲可分別控制，因而熱輸入容易調(diào)整所以這種焊接方法可進(jìn)行全方位焊接，也是實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型的理想方法。5）裝配定位焊縫必須采用與正式焊縫同一類型的焊條、焊絲。3）再熱裂紋再熱裂紋是由于鋼中含有Cr、Mo、V、Nb等強(qiáng)碳化物形成元素，以及存在一定的殘余應(yīng)力，并在焊后進(jìn)行再次加熱的情況下產(chǎn)生的。夾緊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件應(yīng)能伸縮或轉(zhuǎn)位；⑥ 夾緊可靠、剛性適當(dāng)。特別是自動(dòng)焊接方法、焊接工藝、焊接工裝夾具等因素對(duì)焊接加工的影響規(guī)律，從而優(yōu)化出較好的焊接加工過程和焊接工裝夾具。所以兼顧工裝夾具和焊接工藝，設(shè)計(jì)出合理的夾具及工藝，是很重要的。本次設(shè)計(jì)車架為管式結(jié)構(gòu)，管式車架由圓管或方管經(jīng)過機(jī)械加工、彎形、焊接、噴漆等工藝過程而制成，焊接生產(chǎn)則是管式車架制造中關(guān)鍵的一環(huán)，管式車架以其形狀復(fù)雜、精度要求高、焊接量大等特點(diǎn)決定了焊接工藝所要解決的主要問題是在焊縫強(qiáng)度足夠的前提下，如何保證相關(guān)尺寸精度，減小焊接變形量和提高焊接生產(chǎn)率。 焊接工裝夾具正確地設(shè)計(jì)、選用各種焊接工裝夾具，可縮短裝配、焊接的時(shí)間，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品的裝配精度和焊接質(zhì)量，還可以充分發(fā)揮焊接設(shè)備的潛力，擴(kuò)大使用范圍，并有利于實(shí)現(xiàn)焊接作業(yè)的綜合機(jī)械化和自動(dòng)化[1014]。16Mn鋼能被如此廣泛應(yīng)用，除了其具有良好的綜合機(jī)械性能、冷變形性能外，更主要取決于它具有優(yōu)良的焊接性。在實(shí)際生產(chǎn)中，只需通過一些簡單的焊接工藝就可以解決16Mn中由于部分原因?qū)附訋淼牟焕绊?。然而，在采用這些類型的焊條時(shí)，需要特別小心，因?yàn)樗酗w濺都具有軟鋼性質(zhì)，在使用過程中焊縫會(huì)銹蝕。熔化極氣體保護(hù)電弧焊的主要優(yōu)點(diǎn)是可以方便的進(jìn)行各種位置的焊接，同時(shí)也具有焊接速度較快，熔敷率較高的優(yōu)點(diǎn)。假設(shè)基本金屬的熱物理性能、坡口角度及尺寸為定值時(shí),熔池存在的時(shí)間和熔池的幾何形狀可以用下式表示：t=M/v =UIJS/v式中：t—熔池存在的時(shí)間, s；S—散熱系數(shù)；v—焊接速度,mm / s；U—電弧電壓,V。② 坡口形式坡口是根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝的需要，在焊件的待焊部位加工出的一定幾何形狀的溝槽。④ 焊絲伸出長度一般焊絲的伸出長度約為焊絲直徑的10倍左右，因此此次焊絲伸出長度選擇12 mm較為合理。在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，由于焊件的復(fù)雜程度不同，純焊接時(shí)間僅占產(chǎn)品全部加工時(shí)間的10%～30%，其余為備料、裝配及輔助工作等時(shí)間。例如，移動(dòng)焊機(jī)的龍門式、懸臂式、可伸縮懸臂式、平臺(tái)式、爬行式等焊接機(jī)；移動(dòng)焊工的升降臺(tái)等。有些零件僅利用定位裝置定位即可，而不夾緊。CAD 能夠減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)，縮短設(shè)計(jì)周期和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。對(duì)于階梯平面，通過刨削就可以達(dá)到要求；對(duì)于沉孔與小孔，通過沖孔即可達(dá)到要求；加工直徑39mm孔時(shí)，先沖孔，再一次擴(kuò)孔。其材料為20鋼，～ mm，55～60HRC的熱處理。夾緊器可使其中一立管銷沿立管軸向移動(dòng)，并用立管銷臺(tái)階端面抵住立管一端，實(shí)現(xiàn)立管的軸向定位。焊接車架頭部時(shí)，將立管放在兩立管銷支承座25之間，并將立管銷支承座25上定位孔中的立管銷27插入立管兩端孔內(nèi)，操作夾緊器26將立管夾緊；將主梁管放置在主梁管支承座24上的定位槽內(nèi)，并保證主梁管端頭與立管接觸，之后操作夾緊器22，使夾緊器22上的壓板21將主梁管壓緊固定；將加強(qiáng)塊放置在立管與主梁管之間，保證加強(qiáng)塊與立管、主梁管接觸，之后操作夾緊器10，使頂桿9將加強(qiáng)塊壓緊固定；將吊塊吊塊2依次套在主梁管上，再分別安裝上定位插銷118，使其穿過吊塊吊塊2上的小孔，然后再操作夾緊器116，使頂桿117分別將吊塊吊塊2壓緊固定，即可進(jìn)行焊接操作。5 總結(jié)摩托車車架頭部的生產(chǎn)，總是伴隨著一系列的問題，使其產(chǎn)品的合格率降低，生產(chǎn)率不高。在底板上安裝固定有多個(gè)夾緊器支承座，在第三類鉸鏈杠桿夾緊器前端分別連接V型頂桿，通過夾緊器施加壓力，使加強(qiáng)塊固定在立管與主梁管之間的對(duì)應(yīng)位置。如下圖所示：圖13 立管銷零件圖圖14 立管銷（連接夾緊器）零件圖⑨ 頂桿此頂桿的材料為20鋼，通過55～60HRC的熱處理。其主要作用是支承立管銷與第三類夾緊器，使立管銷固定立管的位置，并保證夾緊器、立管銷與立管的軸線在同一直線上。在這套夾具上既能完成整個(gè)車架頭部的裝配，又能完成焊縫的焊接工作。3）由于工裝往往是焊接電源二次回路的一個(gè)部分，有時(shí)為了防止焊接電流流過機(jī)件而使其燒壞，需要進(jìn)行絕緣。這類工裝通常是專用焊接機(jī)床或自動(dòng)焊接裝置，或者是裝配焊接的綜合機(jī)械化裝置，如一些自動(dòng)化生產(chǎn)線。如果采用高效率的焊接工裝夾具，使輔助時(shí)間減少到20min，那么勞動(dòng)生產(chǎn)率就可以提高40%。焊接工藝裝備就是在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的裝配與焊接過程其配合及其輔助作用的夾具、機(jī)械裝置或設(shè)備的總稱，簡稱焊接工裝。177。 由上式可以看出，CO2 氣體保護(hù)焊具有單面焊雙面成形的有利條件。熔化極活性氣體保護(hù)電弧焊可適用于大部分主要金屬，包括碳鋼、合金鋼。但其最大的不足是生產(chǎn)效率低勞動(dòng)強(qiáng)度大，因此在大批量焊接生產(chǎn)中很少使用。熱軋鋼焊接時(shí)，焊接方法的選擇不是一個(gè)關(guān)鍵問題，它對(duì)焊接方法無特需要求，像手弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊等一些常用的焊接方法都能采用，它主要根據(jù)材料、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及施工條件來確定。熱軋鋼一般含碳量較低，而含錳量較高，因此它們Mn/S比較大，具有良好的抗熱裂性能。并以之為基礎(chǔ)選擇定位部分的結(jié)構(gòu)形式，并根據(jù)焊接變形和焊接應(yīng)力的大小來確定夾緊力及夾緊機(jī)構(gòu)類型；② 應(yīng)盡量統(tǒng)一各道工序的夾具定位基準(zhǔn)和尺寸鏈，減小產(chǎn)品制造的累積誤差；③ 焊裝作業(yè)應(yīng)在同一夾具上全部完成，否則需設(shè)計(jì)補(bǔ)焊工裝或添置補(bǔ)焊工位；④ 夾具應(yīng)動(dòng)作迅速、操作方便。摩托車車架頭部作為車架的主要組成部位，其材料強(qiáng)度與焊縫的質(zhì)量對(duì)整車同時(shí)起著至關(guān)重要的作用。而正確地設(shè)計(jì)、選用各種工裝夾具，可以縮短裝配、焊接時(shí)間，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品的裝配精度和焊接質(zhì)量，還可以充分發(fā)揮焊接設(shè)備的潛力，擴(kuò)大其使用范圍，并有利于實(shí)現(xiàn)焊接作業(yè)的綜合機(jī)械化和自動(dòng)化。本課題針對(duì)目前摩托車車架頭部生產(chǎn)布局不合理、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品一次合格率不高等問題。當(dāng)夾具處于夾緊狀態(tài)時(shí)，應(yīng)能自鎖；⑤ 夾具應(yīng)有足夠的裝配空間，不能影響焊接操作和焊工觀察，不妨礙工件的裝卸。2）冷裂紋鋼材冷裂紋主要取決于鋼材的淬硬傾向，而鋼材的淬硬傾向又主要取決于它的化學(xué)成分。3）焊前必須消除焊接區(qū)鋼表面的水分，坡口表面的氧化皮、銹斑、油脂以及其他污物。它本身既不與金屬起化學(xué)反應(yīng)，也不溶于金屬，使得焊接過程中的冶金反應(yīng)簡單易控制，因此獲得較高質(zhì)量的焊縫提供良好條件。此焊接方法的特點(diǎn)：顯著提高電弧穩(wěn)定性，熔滴細(xì)化，過渡頻率增加，飛濺大大減少(飛濺率為1%3%，采用射流過渡時(shí)幾乎無飛濺)，焊