【正文】 定位座 由于定位座是直接與工件接觸，必須考慮其使用壽命，故將定位座做成兩部分 定位塊和定位底座組成 如圖 416。 由于定位銷為標(biāo)準(zhǔn)件，通過查閱米思米標(biāo)準(zhǔn)手冊上，選用圓柱定位銷，型號為 KFS 。 圖 414 軸向鎖緊 A 型 圖 415 軸向鎖緊 B 型 根據(jù)以上的定位銷固定方式的選擇原則，由于定位 U 型支架 和定 位底座 的定位銷是小孔， 考慮后續(xù)壓緊平穩(wěn)，定位底面接觸面積大， 采用直接壓入 C 型 , 其定位銷裝配按 H7/m6 配合裝配 。當(dāng)考慮到定位銷的定位穩(wěn)定性以及壽命時(shí)推薦用圖 413 所示帶切口的定位銷。 圖 47 直接壓入 A 型 圖 48 直接壓入 B 型 圖 49 直接壓入 C 型 圖 410 直接 壓入 D 型 （ 2） 徑向鎖緊式 當(dāng)需要方便拆卸時(shí)，可選用徑向鎖緊 （螺栓 +螺母） 的安裝方式，其定位銷與孔采用間隙配合，其裝配按 H7/h6 配合裝配。 選用 D 型掛臺式定位銷 時(shí) 如圖 410 所示 ， 可用于小孔的定位。選用 B 型 時(shí)如圖 48 所示， 只適合大孔 的 定位 ，適用于底面接觸面積大的場合。 （ 1） 直接壓入式 當(dāng)定位銷 采用壓入式安裝時(shí)， 定位銷與孔采用過渡配合，其裝配按 H7/m6配合裝配。 菱形定位銷 如圖 46 所示， 常 用于大孔或腰形孔。 圖 45 圓形定位銷 其中（ a）、（ f） 用于 大孔定位，（ b）、（ e）、（ g）用于小孔定位， （ c）、（ d） 既 可用于大孔也可用于小孔定位， （ h）一般用于兩零件件聯(lián)接定位用。 刻度線 基準(zhǔn)孔 上海交通大學(xué)本科畢業(yè)論文 叉車座椅焊接夾具設(shè)計(jì) 27 夾具平臺底板上表面的平面度 以下，放在檢測用的平臺上測量夾具底板上表面的粗糙度 .，且必須進(jìn)行低 溫退火處理，同時(shí)在設(shè)計(jì)圖中及零件清單中有低溫退火的標(biāo)注。槽鋼連接板材料 為 Q235，尺寸為 100x100x20,方管采用 60X60X5，連接板材料為 45,尺寸為 100X100X20，螺栓采用六角頭螺栓（ GB/T 578020xx）M16X90，墊板材料為 Q235，尺寸為 ￠ 50x15 。 固定角座 角座由槽鋼連接板、方管連接板、方管、聯(lián)接板、螺母、螺栓、擋塊、水平調(diào)整腳組成如圖44 所示。 吊耳選用 Q235 材料，厚度 25mm， 每邊各布置兩個(gè)，注意吊耳布置后，起吊時(shí)重心應(yīng)盡量靠近夾具中心，且鋼絲繩不 與 夾具發(fā)生干涉。 角座夾鉗 夾具平臺 底板 吊耳 槽鋼 上海交通大學(xué)本科畢業(yè)論文 叉車座椅焊接夾具設(shè)計(jì) 26 圖 43 底板 槽鋼選用 10 號槽鋼，其槽鋼標(biāo)準(zhǔn)為 GB7071988，其長度分別 2 根 660mm、 2 根 450mm。為了方便鉗工在具體裝配補(bǔ)高臺、定位塊等零件時(shí)，能夠快速測量尺寸，準(zhǔn)確確定其安裝位置，需在底板上開有刻度線，深度和寬度都為 ,其刻度線間距為 100。夾具平臺又由底板、槽鋼、吊耳組成如下圖 42。 上海交通大學(xué)本科畢業(yè)論文 叉車座椅焊接夾具設(shè)計(jì) 25 第 四 章 叉車座椅焊接夾具詳細(xì)零部件設(shè)計(jì) 夾具體 在前一章節(jié)已經(jīng)介紹了夾具體種類，并針對該焊接夾具選擇了固定式夾具體，由于夾具長 +寬=,屬于中小型夾具，其結(jié)構(gòu)由夾具平臺和角座組成如下圖 41 所 示。 圖 337 整個(gè)裝焊夾具三維圖 上海交通大學(xué)本科畢業(yè)論文 叉車座椅焊接夾具設(shè)計(jì) 24 本章小結(jié) 本章主要介紹 焊接夾具的設(shè)計(jì)原則、方法與步驟，并 針對該焊接組件 的方案設(shè)計(jì)， 對夾具體、定位方式和夾緊方式選擇以及裝焊方案的確定 做了詳細(xì)描述 ，并最終確定了整個(gè)焊接夾具結(jié)構(gòu)。初步擬定 為為先焊右側(cè) U 型支架的兩處角焊縫① 焊外殼左邊內(nèi)側(cè)的一處角焊縫② 底座折彎處與外殼后側(cè)部位的一處對接焊縫③ 左邊臺階銷的兩處角焊縫④ 阻尼器支架的兩處角焊縫⑤ 右邊臺階銷的兩處角焊縫⑥ 外殼右內(nèi)側(cè)一處角焊縫⑦ 左側(cè) U 型支架的兩處角焊縫⑧如下圖 336 所示。阻尼器安裝支架放入擺動(dòng)臂中并插入菱形定位銷中，最后將定位爪壓緊即可施焊。首先把底座放入焊接夾具內(nèi)，然后把 U 型支架放入定位銷內(nèi)，壓緊兩側(cè)邊的快速夾鉗。 圖 334 臺階 銷 夾緊方式 阻尼器安裝 支架采用壓緊定位爪來達(dá)到壓緊其工件如下圖 335。 上海交通大學(xué)本科畢業(yè)論文 叉車座椅焊接夾具設(shè)計(jì) 22 圖 333 底座夾緊方式 臺階銷采用安裝在補(bǔ)高臺上的二個(gè)垂直式夾鉗側(cè)向壓緊。 考慮到生產(chǎn)批量以及成本預(yù)算，由于手動(dòng)夾鉗成本低市場上隨處可買、夾緊方便等特點(diǎn)，故全部采用手動(dòng)夾緊器 垂直式夾鉗。 氣動(dòng)式鉸鏈夾緊器也同樣計(jì)算。~10186。以下是焊接夾具的夾緊力與板件厚度的參考值 。當(dāng)零件本身結(jié)構(gòu)的原因，而不會(huì)發(fā)生擺動(dòng)時(shí)，不必設(shè)置限位。 不能垂直夾緊時(shí)，角度應(yīng)控制在 5度以內(nèi)如圖 329。 下圖中 S 面代表主基準(zhǔn)面， J 面代表為夾具輔助支撐面。 直接夾緊又分為直接夾緊主基準(zhǔn)面如圖 325 和直接夾緊輔助支撐面如圖 326，一般情況下，采用直接夾緊主基準(zhǔn)面。手動(dòng)式夾緊器如圖 324 即是夾鉗，也已經(jīng)形成了標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)選用即可。 此位置容易產(chǎn)生較大變形 銅墊板 斜塊 安裝塊 等高螺絲 止付螺絲 彈簧 上海交通大學(xué)本科畢業(yè)論文 叉車座椅焊接夾具設(shè)計(jì) 19 圖 322 外殼頂部 彈性輔 壓裝置 夾緊方式與夾緊元 件選擇 一般夾緊元件分為氣動(dòng)和手動(dòng)夾緊器。此支撐 機(jī)構(gòu) 如圖 321 所示。 其他輔助支撐 底座的折彎處 在和外殼 焊接時(shí)如圖 319，容易產(chǎn)生較大的變形，為了減少變形， 散發(fā)掉一部分電極孕育發(fā)生的熱量 ，在背側(cè)需墊上銅板 做支撐 如圖 320。 圖 315 阻尼器安裝支架定位方案一 方案二 采用其折彎內(nèi)側(cè)面、方孔圓孔以及底面定位如圖 316,具體限位方式如圖 317 圖 316 阻尼器安裝支架定位方案二 圖 317 阻尼器安裝支架限位方式 阻尼器安裝支架 具體定位如圖 318 采用手動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)，外殼上部加以輔助彈性壓塊，定位爪的兩外側(cè)面與阻尼器安裝支架內(nèi)側(cè)面配合定位，用限位塊來限制定位爪 擺動(dòng) 的 最終定位位置，從而保證阻尼器安裝支架的底面與外殼底面貼合 。為不完全定位但符合焊接定位要求。定位分析已在之前講述，故不再贅述。但為了提高工件定位基準(zhǔn)與定位元件之間的位置精度，在這里允許使用。 圖 39 U 型支架定位 外殼以其凸緣及側(cè)面兩孔定位，如圖 310， 底座的 限位基準(zhǔn) 槽和 外殼的 限位基準(zhǔn)軸 如圖 311和 圖 312 所示 。因?yàn)樵跊_壓工藝中底座和 U 型支架的兩孔以同一基準(zhǔn)一次沖出來的，故兩孔的中心距尺寸的 精度是比較高 的。另外六個(gè) 輔助 定位 塊 2 也分別限制了三個(gè)自由度，很顯然屬于過定位，但在焊接中考慮到克服彈性變形，增加定位支撐點(diǎn)的個(gè)數(shù)，是可以采用的。 通過分析該組件，由于底座 的下底面是沖壓的加工基準(zhǔn)， 而且 其左右側(cè)兩小孔位置與后續(xù) U型支架的兩孔位置 同心 ，基于基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，故底座可采用 2 個(gè)主 定位塊 1 以及 4 個(gè)短圓柱 銷定位。 （ 3）、 工件以圓柱外表面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時(shí)常采用 V 形快或圓弧塊定位 。一般的定位元件選取規(guī)則如下： （ 1）、 以工件的平面為基準(zhǔn)定位時(shí)，常采用支撐塊、支撐板、支撐釘 、擋塊 定位。 圖 37 夾具體三維圖 定位方式 與定位元 件選擇 自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有 6 個(gè)自由度，要使工件在夾具 體 中 占據(jù)有正確的位置，則必須限制相應(yīng)的自由度。 總體方案的設(shè)計(jì) 夾具體方式的選擇 根據(jù)前述夾具體的選擇方法以及常用的夾具體的方式有如下幾種 ， 如圖 31 至圖 36 所示。 技術(shù)說明主 要是關(guān)于安裝過程需要注意的安裝配合等問題、夾具潤滑和保養(yǎng)要求、檢驗(yàn)要求、螺栓的緊固力矩等等。 最后繪出夾具體和 相應(yīng)的聯(lián)接件 ，把 各個(gè)零部件組成為一個(gè)整體 。 然后按 從定位元件、夾緊元件 、夾具體 等順序畫出各自的具體結(jié)構(gòu)。 根據(jù)經(jīng)審定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行總裝配圖設(shè)計(jì)。 提出幾種不同方案， 根據(jù)實(shí)際情況， 從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面 進(jìn)行比較 ，選擇最理想的方案。 包括夾具基本的定位功能部件、夾緊功能部件、輔助功能部件 如使焊件實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、升降等 ，考慮其應(yīng)使用何種機(jī)構(gòu)和動(dòng)力源。 2） 是否將其設(shè)計(jì)為通用性夾具 還是專用夾具 。 這些 技術(shù)資料包括米思米工廠自動(dòng)化零件手冊、焊接 夾具結(jié)構(gòu)圖冊、 現(xiàn)代 夾具設(shè)計(jì) 手冊 等。 當(dāng) 收集了上述資料，經(jīng)過 詳細(xì)分析 研究后 ，可 獲得 對夾具 的基本要求，從而 更加 明確設(shè)計(jì)任務(wù)。 如果是氣動(dòng)夾具，則 需 在夾具中設(shè)置保護(hù) 功能 裝置 ， 防止 安全事故 的發(fā)生 。 以下是基本的程序和方法 ： 準(zhǔn)備階段 1） 焊接夾具 設(shè)計(jì)任務(wù)書； 2） 產(chǎn)品的總裝圖 和零件圖 ； 3） 焊接產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)，主要是 生產(chǎn)類型 和年產(chǎn)量 ； 4） 車間生產(chǎn)條件，如 現(xiàn)有焊接設(shè)備狀況、夾具的安裝空間、作業(yè)面積 、 車間水、電、氣的供應(yīng)情況 以及物流方式等。因?yàn)?擬訂焊接夾具的結(jié)構(gòu)方案時(shí)， 除 了需要 滿足基本的定位、夾緊功能外，還需考慮裝配和焊接的工藝特點(diǎn)以及 焊工操作的舒適性等 。由于裝焊夾具設(shè)計(jì)本質(zhì) 上也屬于 機(jī)械設(shè)計(jì) 的范疇，故 可以 采用 機(jī)械設(shè)計(jì)的 基本程序和方法進(jìn)行，即從準(zhǔn)備階段 方案設(shè)計(jì) 技術(shù)設(shè)計(jì) 試制實(shí)驗(yàn)階段 。 焊接夾具的設(shè)計(jì)步驟 根據(jù) 焊接夾具 任務(wù)書的要求，經(jīng) 討論 、 審批后即可進(jìn)行設(shè)計(jì)。 這種組合式設(shè)計(jì)方法具有以下優(yōu)點(diǎn) ： 1） 由于采用 的 大部分 是 通用件， 大大地 提高了設(shè)計(jì)效率 和 整套夾具的制造 質(zhì)量 ， 縮短了 整個(gè)夾具 的 制造周期 ， 降低了項(xiàng)目 總 成本 。 這些功能部件具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、機(jī)械加工工藝性好、適應(yīng)性強(qiáng)、系列化程度高等特點(diǎn)。 焊接夾具的設(shè)計(jì)方法 為了滿足 新產(chǎn)品快速投入市場的迫切需求， 縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期已成為重中之重，而 以往的只針對特定產(chǎn)品的夾具設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不再適用，需采用功能柔性化、產(chǎn)品系 列化、結(jié)構(gòu)模塊化的設(shè)計(jì)方法，以加快焊接夾具的制造周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。 5） 夾具體應(yīng)設(shè)置有調(diào)整機(jī)構(gòu)，以便于夾具安裝，使其工作在最佳狀態(tài)，從而滿足產(chǎn)品焊接的要求。 4） 當(dāng)為固定夾具體時(shí)應(yīng)設(shè)置有吊運(yùn)或搬運(yùn)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵趭A具體上除了要承受整個(gè)夾具自重、焊接組件的重量之外，還要支撐焊槍的焊接壓 力。 2）組成夾具體的各個(gè)零部件要結(jié)構(gòu)簡單而且加工工藝性好。以便調(diào)節(jié)夾緊力的大小。 3） 夾緊部件應(yīng)動(dòng)作靈活可靠、操作安 全、方便、占用空間 小、 且有足夠的夾緊行程；最好采用標(biāo)準(zhǔn)件，以方便其采購與維修。 2） 手動(dòng)夾緊部件夾固焊件時(shí)應(yīng)能自鎖，以保證手離開時(shí)，工件與定位面貼合。 （ 4） 夾緊部件結(jié)構(gòu)功能滿足使用要求 1） 夾緊部件 夾緊力的大小 應(yīng)能適當(dāng)調(diào)整 。具體的 合適的夾緊力可以通過實(shí)驗(yàn)法獲得。 （ 2） 夾 緊力的作用方向 確定 上海交通大學(xué)本科畢業(yè)論文 叉車座椅焊接夾具設(shè)計(jì) 10 夾緊力的作用方向應(yīng)指向被夾緊件，通過其產(chǎn)生的反作用力而使沖壓件表面與支撐塊緊密貼合。具體設(shè)計(jì)要求 如下： （ 1） 夾緊力 的 作用點(diǎn) 確定 選擇定位基準(zhǔn)面、容易變形處以及兩零件搭接處的定位支撐點(diǎn)確定為夾緊點(diǎn)。 夾緊部件設(shè)計(jì)原則 焊接時(shí)，為了 保證沖壓件與定位基準(zhǔn)緊密貼合，必須依靠夾緊器對零件施加合適的夾緊力進(jìn)行夾固，以保持其正確的裝配位置。但 由于是薄板沖壓件，為克服薄板 剛性不足，容易 彈性變形，保證組件有足夠的 定位剛度 ，允許出現(xiàn)過定位。因?yàn)槎ㄎ黄矫娴亩ㄎ粔K結(jié)構(gòu)簡單、易加工而且定位穩(wěn)定可靠。在以孔定位時(shí)，盡量選擇其沖壓工藝中能保證的最穩(wěn)定的加工孔或工藝孔。 在具體確定夾具定位基準(zhǔn)時(shí)， 原則如下 ： （ 1） 基準(zhǔn)統(tǒng)一 原則 在 進(jìn)行 焊件生產(chǎn) 中， 每個(gè)零部件可能不止一個(gè)焊接工序，而且焊好的組件后續(xù)可能還需要進(jìn)行裝配，每次焊接、裝配時(shí)都需要定位夾緊，所以為了減少累積誤差，必須采用基準(zhǔn)統(tǒng)一 原則。 上海交通大學(xué)本科畢業(yè)論文 叉車座椅焊接夾