【文章內(nèi)容簡介】 的結(jié)構(gòu)，尺寸增大，重量增加，形狀變得復(fù)雜，增加了從工裝夾具上卸下的難度。 4)對用于熔焊的夾具，工作時主要承受焊件的重力、焊接應(yīng)力和夾緊力，有的還要承受裝配時的錘擊力； 用于壓焊的夾具還要承受頂鍛力。面機床夾具主要說明書 10 承受工件的部分重力和切削力，且此切削力遠遠小于焊接工裝夾具所承受的各種力。 5)與機床夾具不同，焊接工裝夾具往往是焊接電源二次回路的一個組成部分，因此絕緣和導(dǎo)電是設(shè)計中必須注意的一個問題。例如，在設(shè)計電阻焊用的夾具時，如果絕緣處理不當(dāng)，將引起分流，使接頭強度降低。但對機床夾具而言，除電加工所用夾具外，不存在導(dǎo)電和絕緣的問題。 6)焊接工裝夾具一般比機床夾具大。裝配夾具和裝焊夾具上的夾緊點、定位點比機床夾具上的多達幾倍甚至十幾倍，因此，設(shè)計難度較大，特別是定位點、夾 緊點的數(shù)量、選位和兩者的對應(yīng)關(guān)系，都會影響夾具的功能和質(zhì)量。 7)焊接工裝夾具主要用來保證焊接結(jié)構(gòu)各連接件的相對位置精度和整體結(jié)構(gòu)的形狀精度，而機床夾具主要用來保證零件的加工精度。 8)除精密焊件所用的夾具外，一般焊接工裝夾具本身的制造精度，以及對焊件的定位精度均低于機床夾具的相應(yīng)指標(biāo)。 以上八點是焊接工裝夾具與機床夾具的主要不同之處，設(shè)計焊接工裝夾具時，要充分考慮這些區(qū)別，使設(shè)計出來的夾具，能滿足使用要求。 焊接工裝夾具的設(shè)計要求 1)焊接工裝夾具應(yīng)動作迅速、操作方便，操作位置應(yīng)處在工人容易接近 、最宜操作的部位。特別是手動夾具，其操作力不能過大，操作頻率不能過高，操作高度應(yīng)設(shè)在工人最易用力的部位，當(dāng)夾具處于夾緊狀態(tài)時，應(yīng)能自鎖。 2)焊接工裝夾具應(yīng)有足夠的裝配、焊接空間，不能影響焊接操作和焊工觀察，不妨礙焊件的裝卸。所有的定位元件和夾緊機構(gòu)應(yīng)與焊道保持適當(dāng)?shù)木嚯x，或者布置在焊件的下方或側(cè)面。夾緊機構(gòu)的執(zhí)行元件應(yīng)能夠伸縮或轉(zhuǎn)位。 3)夾緊可靠，剛性適當(dāng)。夾緊時不破壞焊件的定位位置和幾何形狀，夾緊后既不使焊件松動滑移，又不使焊件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的應(yīng)力。 4)為了保證使用安全，應(yīng)設(shè)置必要的安全連鎖 保護裝置。 5)夾緊時不應(yīng)損壞焊件的表面質(zhì)量，夾緊薄件和軟質(zhì)材料的焊件時，應(yīng)限制夾緊力，或者采取壓頭行程限位、加大壓頭接觸面積、加添銅、鋁村墊等措施。 6)接近焊接部位的夾具．應(yīng)考慮操作手把的隔熱和防止焊接飛濺物對夾緊機構(gòu)和定位器表面的損傷。 說明書 11 7)夾具的施力點應(yīng)位于焊件的支承處或者布置在靠近支承的地方，要防止支承反力與夾緊力、支承反力與重力形成力偶。 8)注意各種焊接方法在導(dǎo)熱、導(dǎo)電、隔磁、絕緣等方面對夾縣提出的特殊要求。例如，凸焊和閃光焊時，夾具兼作導(dǎo)電體；釬焊時夾具兼作散熱體，因此要求夾具本身具 有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。再如，真空電于束焊所使用的夾具，為了不影響電子束聚焦，在槍頭附近的夾具零件，不能用磁性材料制作，夾具也不能帶有剩磁。 9)用于大型板焊結(jié)構(gòu)的夾具，要有足夠的強度和剛度，特別是夾具體的剛度，對結(jié)構(gòu)的形狀精度、尺寸精度影響較大，設(shè)計時要留有較大的裕度。 10)在同一個夾具上，定位器和夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式不宜過多，并且盡量只選用一種動力源。 11)工裝夾具本身應(yīng)具有較好的制造工藝性和較高的機械效率。 12)盡量選用已通用化、標(biāo)準(zhǔn)他的夾緊機構(gòu)以及標(biāo)準(zhǔn)的零部件來制作焊接工裝夾具。 焊接工裝夾具設(shè)計方案的確定 確定工裝夾具方案時，夾具的合理性和經(jīng)濟性是主要考慮的因素。當(dāng)焊件的焊接方法及工藝確定后，所選夾具結(jié)構(gòu)，首先要能保證焊接工藝的實施。同時，焊件結(jié)構(gòu)尺寸以及組成焊件坯料的制作工藝和制造精度，則是確定夾具定位方法、定位基準(zhǔn)和夾緊機構(gòu)方案的重要依據(jù)。除此之外．還應(yīng)考慮經(jīng)濟上的因素，使夾具的制造、使用費用最低而取得的經(jīng)濟效益最大。由于上述各因素都不是孤立存在的．它們之間往往有聯(lián)系又有制約，所以在確定夾具方案時要對上述各因 素進行綜合分析，只有全盤考慮，才能制定出最佳的設(shè)計方案。具體確定 設(shè)計方案時，應(yīng)聯(lián)系以下幾個方面進行考慮： 1)焊件的整體尺寸和制造精度以及組成焊件的各個坯件的形狀、尺寸和精度。其中，形狀和尺寸是確定夾具設(shè)計方案、夾緊機構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)形式的主要依據(jù)，并且直接影響其幾何尺寸的大小；制造精度是選擇定位器結(jié)構(gòu)形式和定位器配置方案以及確定定位器本身制造精度和安裝精度的主要依據(jù)。 2)裝焊工藝對夾具的要求。例如與裝配工藝有關(guān)的定位基面、裝配次序、夾緊方向?qū)A具結(jié)構(gòu)提出的要求。再如，不同的焊接方法對夾具提出的要求，像說明書 12 埋弧焊，可能要求在夾具上設(shè)置焊劑墊；電渣焊要求夾具保證能在垂直位 置上施焊；電阻焊要求夾具本身就是電極之一等。 3)裝、焊作業(yè)可否在同一夾具上完成，或是需要單獨設(shè)計裝配夾具和焊接夾具。這往往與下述因素有關(guān)： （ 1）在裝焊夾具上，焊件的所有焊縫能否在最有利的施焊位置上焊完。 （ 2）從裝配夾具上取下由裝配點定好位的部件時，是否會破壞各零件的相互位置。若部件剛性不好，則會發(fā)生整體變形，甚至定位焊點發(fā)生開裂，使已裝配好的零件發(fā)生位置變化。 （ 3）裝配時不需要使焊件翻轉(zhuǎn)變位，而在焊接時，則需要使焊件翻轉(zhuǎn)變位，這樣，若采用裝焊夾具方案，是否會使夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。 （ 4）裝配夾具，其 定位器和夾緊機構(gòu)較多，若用于焊接，是否影響焊接機頭的焊接可達性；焊接夾具，為了防止焊件變形，雖具有較大的剛度和強度，但用于裝配時，能否承受裝配時的錘擊力。 （ 5）裝、焊作業(yè)若在同一夾具上完成，能否合理地組織裝配工人、焊接工人相互協(xié)調(diào)作業(yè)。 （ 6）車間的作業(yè)面積和起重運輸設(shè)備的負荷能力是否允許裝配和焊 接作業(yè)分別在各自的夾具上進行。 4)焊件酌產(chǎn)量。例如，在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)選用專用、高效、省力的夾具結(jié)構(gòu)，像各種有動力源的夾具和聯(lián)動夾具就屬此類。在中小批量生產(chǎn)中，夾具主要以保證裝焊質(zhì)量為主，效率的高低是較為次 要的問題，因此應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性廣的通用夾具，使夾具的結(jié)構(gòu)方案與焊件的產(chǎn)量相匹配。 焊件在夾具中的定位 (一 )物體定位原則 六點定則 在進行裝焊作業(yè)時，首先應(yīng)使焊件在夾具中得到確定的位置，并在裝配、焊接過程中一直將其保持在原來的位置上。我們把焊件按圖樣要求得到確定位置的過程稱為定位；把焊件在裝好作業(yè)中一直保持在確定位置上的過程稱為夾緊。 為了使焊件在夾具中得到要求的確定位置，應(yīng)先研究一下物體在空間的位置 說明書 13 圖 21 物體的定位 是怎樣被確定下來的。一個物體 A 如果在空間不與任何 其他物體發(fā)生聯(lián)系，那么相對于空間互相垂直的三個坐標(biāo)軸就有六種活動的可能性，見圖 11a，其中三種是分別沿 x、 y、 z 軸的移動，另三種是分別統(tǒng) x、 y、 z 軸的轉(zhuǎn)動。物體的這種活動可能性叫做自由度。因此一個物體有六個自由度，這六個自由度被消除了，則物體在空間的位置就完全被確定了，所以自由度也是決定物體空間位置的獨立參數(shù)。 如圖 21b 所示，如果我們在 xOy 面上放一塊平板 B 來支承物體 A，這時物體 A 在這個平面上只能沿 Ox 軸和 Oy 軸移動和繞 Oz 軸旋轉(zhuǎn)，而不能沿 Oz 軸移動和繞 Ox 軸和 Oy 軸旋轉(zhuǎn)，否隊物體 A 將脫離平板 B。這 說明文承扳 B 消除了物體 A 的三個自由度。如果我們再在物體 A 的 xOz平面上放置兩塊擋鐵 1 和 2(圖21c)．物體 A 也就不能沿 Oy 軸移動和繞 Oz 軸旋轉(zhuǎn)了，從而又消除了兩個自由度。最后，只要在物體 A 的 zOy 平面上再設(shè)置一塊擋鐵 3，消除物體沿 Ox 軸移說明書 14 動的自由度，則物體 A 的空間位置就被完全確定下來 (圖 21d)。從幾何學(xué)中知道，三點可以決定一平而，我們可以用三個定位支承點 6(圖 21e)代替圖 21d中的支承平板 B，同時也把擋鐵 3 當(dāng)做定位支承點，從而一個定位支承點平均消除了一個自由度。因此，確定物體的空 間位置，就需要按圖 21e 布置的六個支承點消除物體活動的六個自由度，這就是物體定位的“六點定則”。 由圖 21e 可知，三個文承點在 xOy 平面上．二個支承點在 xOz 平面上．一個支承點在 zOy 平面上。我們把有三個支承點的平面稱做安裝基面。在這個面上，三個支承點不能在一條直線上，被支承工件的重心必須落在這三個支承點作為頂點所構(gòu)成的三角形內(nèi)。這三個定位支承點之間的距離越遠，則安裝基面越大，焊件的安裝穩(wěn)定性和相關(guān)位置精度就越高，因此，應(yīng)選擇焊件輪廓尺寸最大的表 面與安裝基面接觸。有兩個定位支承點的平面稱做導(dǎo)向基面。 這兩個支承點的連線應(yīng)平行于安裝基面，而且兩點間的距離越遠越有利于提高安裝