【正文】 此次設(shè)計(jì)的摩托車(chē)車(chē)架頭部焊接夾具，能有效的確定和控制車(chē)架頭部管與管之間、管與塊之間的相對(duì)位置，保證車(chē)架頭部焊接成形后的質(zhì)量，滿(mǎn)足車(chē)架頭部的形狀尺寸，并且便于焊接操作。再結(jié)合材料的焊接工藝性，確定焊接坡口形式以及焊接工藝參數(shù)，制定此次焊接生產(chǎn)的工藝方案。在實(shí)際生產(chǎn)中，只需通過(guò)一些簡(jiǎn)單的焊接工藝就可以解決16Mn中由于部分原因?qū)附訋?lái)的不利影響。5 總結(jié)摩托車(chē)車(chē)架頭部的生產(chǎn)，總是伴隨著一系列的問(wèn)題，使其產(chǎn)品的合格率降低，生產(chǎn)率不高。焊接車(chē)架頭部時(shí)，將立管放在兩立管銷(xiāo)支承座25之間，并將立管銷(xiāo)支承座25上定位孔中的立管銷(xiāo)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(xiāo)118，使其穿過(guò)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。焊接時(shí)，將產(chǎn)品安裝到夾具上，然后把底板在豎直面固定，再用兩臺(tái)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)在底板雙面同時(shí)焊接。對(duì)不足之處，此次設(shè)計(jì)提供了以下優(yōu)化方案：首先對(duì)于第一個(gè)不足之處，我們可以采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)，代替擋銷(xiāo)的使用，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)代替手動(dòng)旋轉(zhuǎn)。用此夾具對(duì)摩托車(chē)車(chē)架頭部進(jìn)行焊接工作時(shí)，先是焊接位于底板上部一面，完成上部的焊接后，再翻轉(zhuǎn)底板對(duì)另一面進(jìn)行焊接。在兩支撐的兩側(cè)上部安裝有擋銷(xiāo)與支撐間隙配合，使該檔銷(xiāo)可以從支撐上的安裝孔中拉出和插入，且兩擋銷(xiāo)位置略低于支撐軸的位置，使底板的一側(cè)能夠支撐在檔銷(xiāo)上，當(dāng)需翻轉(zhuǎn)底板時(shí)，拉出擋梢，待底板翻轉(zhuǎn)后再將擋銷(xiāo)插入復(fù)位，則底板的另一側(cè)便支撐在檔銷(xiāo)上。底板上開(kāi)設(shè)有通孔，當(dāng)被焊接車(chē)架頭部放置在底板上后，各焊接部位均位于該通孔正上方。第一類(lèi)鉸鏈杠桿夾緊器上固定有壓板，該夾緊器能夠使壓板的兩端分別位于主梁管彎曲部位兩端的正上方。在底板上安裝固定有多個(gè)夾緊器支承座，在第三類(lèi)鉸鏈杠桿夾緊器前端分別連接V型頂桿，通過(guò)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。夾緊器可使其中一立管銷(xiāo)沿立管軸向移動(dòng)，并用立管銷(xiāo)臺(tái)階端面抵住立管一端，實(shí)現(xiàn)立管的軸向定位。在底板上安裝固定有具有定位孔的兩立管銷(xiāo)支承座，兩定位孔內(nèi)均安裝有立管銷(xiāo)與定位孔間隙配合，且兩定位孔軸線(xiàn)位于同一直線(xiàn)上，其中一立管銷(xiāo)支承座上固定有第三類(lèi)鉸鏈杠桿夾緊器，夾緊器前端與立管銷(xiāo)通過(guò)螺紋連接。此摩托車(chē)車(chē)架頭部焊接夾具，包括底板和位于底板兩端的支撐，在兩支撐上端安裝有支撐軸，兩支撐軸軸線(xiàn)位于同一直線(xiàn)上。圖18 壓板零件圖摩托車(chē)車(chē)架頭部由立管、主梁管、加強(qiáng)塊與吊塊焊接而成，焊接時(shí)，由于管與管之間、管與塊之間的連接部位均需焊接，其焊接部位較多，并且由于管與管之間、管與塊之間的相對(duì)位置不易確定和控制，不利于車(chē)架頭部的焊接操作，而且焊接成形后的車(chē)架頭部形狀尺寸不易滿(mǎn)足要求，故使焊接成形后的車(chē)架頭部質(zhì)量得不到可靠的保證。如圖：圖17 定位插銷(xiāo)零件圖 壓板壓板零件圖如下所示，該零件只對(duì)與車(chē)架頭部接觸表面的精度要求較高，其經(jīng)過(guò)磨床磨削可達(dá)到精度要求。如圖：圖16 定位插銷(xiāo)零件圖定位插銷(xiāo)（吊塊2處）此定位插銷(xiāo)主要限制吊塊2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，配合頂桿使吊塊固定在主梁管上的相對(duì)位置。如下圖：圖15 頂桿零件圖定位插銷(xiāo)（吊塊1處）此定位插銷(xiāo)主要限制吊塊1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，配合頂桿使吊塊固定在主梁管上的相對(duì)位置。如下圖所示：圖13 立管銷(xiāo)零件圖圖14 立管銷(xiāo)（連接夾緊器）零件圖⑨ 頂桿此頂桿的材料為20鋼，通過(guò)55～60HRC的熱處理。其材料為20鋼，～ mm，55～60HRC的熱處理。零件圖如下所示：圖12 夾緊器支承座零件圖⑧ 立管銷(xiāo)圖1圖14分別為兩立管銷(xiāo)零件圖，后者為連接夾緊器的立管銷(xiāo)。此類(lèi)支承座在摩托車(chē)車(chē)架頭部焊接夾具中被多處使用，其與夾緊器、頂桿配合使用，固定堅(jiān)強(qiáng)快與吊塊的位置。加工此零件時(shí)，對(duì)其表面精度的要求不高，高為15 mm的平面可通過(guò)刨床刨削加工獲得，通過(guò)鉆孔可獲得所需的小孔與沉孔，最后再攻螺紋即可得到此支承座。零件圖如下所示：圖10 主梁管支承座零件圖⑥ 第一類(lèi)夾緊器支承座此支承座在夾緊主梁管時(shí)與夾緊器和壓板配合使用，使其能夠到產(chǎn)品位置的高度。此零件的材料為20鋼，熱處理?xiàng)l件為58～64HRC，～ mm。對(duì)于階梯平面，通過(guò)刨削就可以達(dá)到要求；沉孔與小孔，通過(guò)沖孔即可達(dá)到要求；加工直徑為39 mm孔時(shí)，先沖孔，再一次擴(kuò)孔；最后再攻螺紋即可完成此零件的加工。其主要作用是支承立管銷(xiāo)與第三類(lèi)夾緊器，使立管銷(xiāo)固定立管的位置，并保證夾緊器、立管銷(xiāo)與立管的軸線(xiàn)在同一直線(xiàn)上。對(duì)于階梯平面，通過(guò)刨削就可以達(dá)到要求；對(duì)于沉孔與小孔，通過(guò)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。圖6 第三類(lèi)鉸鏈杠桿夾緊器俯視圖圖7 第三類(lèi)鉸鏈杠桿夾緊器主視圖③ 立管銷(xiāo)支承座如下圖8所示，為立管銷(xiāo)支承座，其主要作用是支承立管銷(xiāo)，使立管銷(xiāo)固定立管的位置，其中支承座上孔的軸線(xiàn)與立管銷(xiāo)的軸線(xiàn)在同一直線(xiàn)上。此類(lèi)夾緊器質(zhì)量較輕，能在工裝夾具中快速方便地安裝與卸載。圖4 第一類(lèi)鉸鏈杠桿夾緊器俯視圖圖5 第一類(lèi)鉸鏈杠桿夾緊器主視圖② 第三類(lèi)鉸鏈杠桿夾緊器下圖為第三類(lèi)鉸鏈杠桿夾緊器示意圖，此夾緊器新號(hào)為GH36010，手柄杠桿轉(zhuǎn)角為180176。此夾緊器類(lèi)似于型號(hào)為GH13005的夾緊器，其夾緊杠桿轉(zhuǎn)角為90176。此夾緊器在夾具中的作用是保證主梁管固定在主梁管支承座與壓板之間固定不動(dòng)，確保焊接時(shí)各個(gè)零件的尺寸位置。圖2 摩托車(chē)車(chē)架頭部焊接夾具主視圖圖3 摩托車(chē)車(chē)架頭部焊接夾具俯視圖1支撐軸；2軸套；3支承板；4底板；5底板支撐；6擋銷(xiāo)；7立管銷(xiāo)支承座；8立管銷(xiāo)；9頂桿；10第三類(lèi)夾緊器；11夾緊器支承座；12夾緊器支承座；13第三類(lèi)夾緊器；14頂桿；15夾緊器支承座；16第三類(lèi)夾緊器；17頂桿；18定位插銷(xiāo)；19定位插銷(xiāo)；20主梁管支承座；21壓板；22第一類(lèi)夾緊器；23夾緊器支承座；24主梁管支承座；25立管銷(xiāo)支承座；26第三類(lèi)夾緊器；27立管銷(xiāo)。在這套夾具上既能完成整個(gè)車(chē)架頭部的裝配，又能完成焊縫的焊接工作。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。 在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。此次設(shè)計(jì)選擇CAD繪制產(chǎn)品圖、裝配圖、零件圖等。此外，薄板焊接主要產(chǎn)生波浪變形，為了防止變形，通常采用比較多的輔助定位點(diǎn)和輔助夾緊點(diǎn)以及過(guò)多的依賴(lài)于沖壓件外形定位。薄板鎢極氬弧焊要求在夾具上設(shè)置銅墊，埋弧焊可在夾具上設(shè)置焊劑墊；焊接鈦合金、鋯合金等活性材料，可以考慮背面充氬氣保護(hù)；焊接高強(qiáng)鋼為防止裂紋需要焊前預(yù)熱或焊后緩冷的，可以考慮在夾具上設(shè)置加熱裝置；再如，為了避免直流電弧的磁偏吹現(xiàn)象，焊縫兩側(cè)的壓塊不用磁性材料制作；真空電子束焊所使用的夾具也要考慮磁性材料對(duì)電子束聚焦的影響。4）焊接工裝要與焊接方法相適應(yīng)。例如，在設(shè)計(jì)電阻焊用的夾具時(shí)，如果絕緣處理不當(dāng)，將引起分流，使焊接接頭強(qiáng)度降低。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(guò)機(jī)件而使其燒壞，需要進(jìn)行絕緣。有些零件僅利用定位裝置定位即可，而不夾緊。在焊接過(guò)程中，當(dāng)零件因焊接加熱而伸長(zhǎng)或因冷卻而縮短時(shí)，為了減少或消除焊接變形，要求對(duì)某些零件給予反變形或作剛性固定。與機(jī)床夾具比較其特點(diǎn)是：1）在焊接工藝裝備中進(jìn)行裝配和焊接的零件有多個(gè)，它們的裝配和焊接按一定的順序逐步進(jìn)行，其定位和夾緊也都是分別的單獨(dú)的或是一批批聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行，其動(dòng)作次序和功能要與制造工藝過(guò)程相符合。④ 按焊接方法分類(lèi)可分為電弧焊工裝、電阻焊工裝、釬焊工裝、特種焊工裝等。柔性概念沒(méi)有明確的界限，可以是廣義的，即工件變化可以在大范圍，形狀完全不同，尺寸變化也很大，如組合夾具；也可以是狹義的，工件變化只在小范圍，即在相似的形狀和尺寸變動(dòng)不大的范圍內(nèi)，如可調(diào)整夾具。2）專(zhuān)用焊接工裝只適用于某一工件的裝配或焊接，產(chǎn)品變換后，該工裝就不再適用。② 按應(yīng)用范圍分類(lèi)1）通用焊接工裝指已標(biāo)準(zhǔn)化且有較大適用范圍的工裝。這類(lèi)工裝通常是專(zhuān)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(xiàn)。例如，移動(dòng)焊機(jī)的龍門(mén)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。這類(lèi)工裝通常稱(chēng)為裝配定位焊夾具，也叫暫焊夾具，它包括各種定位器、壓夾器、推拉裝置、組合夾具和裝配胎架。為了適應(yīng)技術(shù)管理工作的需要，便于掌握各類(lèi)工裝的工作特點(diǎn)和設(shè)計(jì)基本方法，有必要就目前已有的焊接工裝進(jìn)行分類(lèi)。③ 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障安全生產(chǎn)采用工裝夾具，工件定位快速，裝夾方便、省力，減輕了焊件裝配定位和夾緊時(shí)的繁重體力勞動(dòng)；焊件的翻轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，變位迅速，使焊接條件較差的空間位置焊縫