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焊接工装夹具在制造生产中的作用
【摘要】随着中国制造行业的迅猛发展，各种焊接生产工艺被推广和运用，焊接工装夹具在设备制造生产中已经被广泛的应用，焊接工装夹具不仅可以保证产品制造精度，还能够提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度，降低企业的制造成本，保证车间的安全生产，为企业创造更高的经济效益。目前国内的焊接工装夹具水平还不能满足制造行业的发展需要，需要更多的部门和企业进行关注和研究。
【关键词】焊接工装夹具；组装精度；劳动生产率；经济效益
随着中国现代工业的迅猛发展，焊接技术作为制造行业的传统基础工艺技术，虽然在制造工业中应用的历史并不长，但它的发展却是非常迅速的，在各个重要的领域，如航空航天、造船、汽车、桥梁、建筑、金属结构中都被广泛应用，为我国的工业经济发展作出了重要贡献。但焊接作为一种生产工艺在实际的组装焊接生产中会出现难以控制的一面：如焊接带来的变形，应力难以消除，质量难以保证，精度不好达到设计要求等问题，为了解决这些问题，制造行业中已经在广泛的研究和应用焊接工装夹具来解决这些难题。
焊接工装夹具就是将焊接工件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接，保证焊件结构精度要求的工艺装备。随着中国机械设备制造行业的迅猛发展，焊接生产趋于专业化和规模化，焊接结构件在各个领域内被普遍使用，焊接工装夹具也相应的在制造生产中已被广泛的应用。在焊接类设备制造生产中，无论零部件组装，还是整体设备组装，焊接是关键，如何能够保证产品组装焊接质量，就需要利用工装夹具来完成，因此在目前制造业激烈竞争的今天，工装夹具是焊接件装配中的重中之重。在车间制造生产当中无论是小的组焊工件，还是大型组焊设备多数都需要用组焊工装夹具来完成组装焊接。常见的组装焊接夹具有：小型组合件组装焊接夹具，H型钢组装焊接夹具，焊接翻转夹具，槽壳类设备组装焊接夹具，汽车制造组装焊接夹具，箱体、容器类设备组装焊接夹具等。根据焊接件的结构特点设计合理的焊接组装夹具，在实际的生产当中可以为企业提高生产效率、减轻工人劳动强度、缩短生产周期、提高企业的经济效益，同时焊接工装夹具的使用可以加快焊接生产机械化，促进自动化进程。笔者在企业从事设备制造工作已经数年，笔者就组对焊接工装夹具的应用谈谈自己的看法。
焊接工装夹具在焊接生产中的作用：
1、保证组装精度
焊接工装夹具自身是一种为满足焊接件组装而设计的一种工艺装置，主要作用就在于确保组焊元件在组装焊接前后能够达到设计的相对位置公差和形位公差，保证最终组装后的装配精度。在设计工装夹具时首先要对组装工件的形状、位置尺寸及公差进行研究分析，对每个焊接接头的变形和应力进行计算，然后根据数据设计工装夹具的控制部位、尺寸公差范围、定位方式和工装夹具的结构形式，从而结合组装件的结构特点设计出一套简单有效的工装夹具。从工装夹具设计的角度讲，工装夹具自身具备足够的强度和刚度，能够控制工件在装配、加紧、焊接过程中的变形。零件的定位及定位器是根据焊件的特点进行设计的，定位和夹紧机构能够保持各元件的准确定位，防止零件在装配和焊接过程中因受力和翻转而发生移位。同时工装夹具的准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消划线工作，用装备取代了人工操作，减小了产品出现偏差的概率，提高了零件的精度和互换性。
从工装夹具自身制造的角度讲，工装夹具的制造不同于一般设备的制造，根据组焊件特点设计的组装夹具需要有较高的制造精度。在制作焊接工装夹具时，首先需要将工装夹具各个工件进行准确下料，根据强度的需要有些工件还要进行热处理，然后使用机械加工设备进行精加工。在精度方面，必须确保工装夹具自身各工件的精度，如：尺寸，平面度，直线度，同轴度等，然后将各工件进行组装和焊接，组装时提高公差等级，最后在平台上对工装夹具所控制的尺寸和形位公差进行准确测量和检验，不能保证精度的部位进行局部修磨，特殊部位要进行二次机械精加工，确保各个控制部位的精度。这样工装夹具的设计精度和制造精度等级都高于了组焊件的设计精度等级。利用组对胎具就可以将组装公差有效的控制在设计范围内，避免了用人为的方法来控制公差造成的不准确性，确保最终组焊件的制造精度。
2、保证焊接质量
在焊接生产当中常见的焊接质量问题是焊接应力和焊接变形。焊接时焊件受到不均匀的局部加热和冷却是产生焊接变形和焊接应力的主要原因。在装配定位焊接时，如果不使用工装夹具，不仅很难保证各零件精确的相对位置，而且在焊接过程中，很难控制焊接件产生的变形和应力，尤其是复杂的结构，其变形有时会达到无法消除的程度，严重时甚至造成产品报废，这样就影响到后面的总装配工作。比如常见的H型钢焊接，薄板箱体类设备焊接，这类设备结构特点为：焊缝为直线型，应力集中，变形量大，焊接后由于应力作用使焊缝朝一个方向发生扭曲变形。不使用工装夹具就会出现