焊接结构生产装配焊接工艺装备.pptx

1【学习目标】
了解焊接工装的作用、分类和基本组成；掌握焊接工装夹具定位器的定位原理和使用方法；掌握使用夹紧机构的技术要领；熟悉焊接变位机械的应用。合知识模块一焊接工装概述装配—焊接工艺装备是指在焊接结构生产的装配与焊接过程中，起配合及辅助作用的夹具、机械装置或设备的总称，简称焊接工装。焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺装备。焊接变位机械是指改变焊件、焊机或焊工的位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装备。焊接工装的作用与分类焊接操作在焊接结构生产全过程中所需作业工时较少(仅占25%～30%)，大部分工时用于备料、装配及其他辅助工作。这些工作影响了焊接结构生产进度，特别是伴随高效率焊接方法的应用，这种影响日益突出。解决这一影响的最佳途径是大力推广使用机械化和自动化程度较高的焊接工装。焊接工装的作用主要表现在如下几方面：小知识在先进的工业国家，对广泛采用的一些夹紧机构已经标准化、系列化。设计时进行选用即可。我国焊接工作者正进行着这方面的研究开发工作。个别夹紧机构已有商品供应。1)定位准确、夹紧可靠。2)防止和减小焊接变形，减轻了焊接后的矫正工作量。3)能够保证最佳的施焊位置，焊缝的成形性优良，工艺缺陷明显降低，可获得满意的焊接接头。4)利用焊接工装进行焊件的定位、夹紧以及翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。5)可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围，促进焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。焊接工装的形式多种多样，可按其功能、适用范围或动力源等进行分类。/焊接工装的基本组成装配—焊接夹具一般由定位元件(或装置)、夹紧元件(或装置)和夹具体组成。焊接变位机械基本由驱动机构(力源装置)、传动装置(中间传动机构)和工作机构(定位及夹紧机构)三个基本部分组成，并通过机体把各部分连结成整体。图5-1焊接工装的基本组成1—气缸2—斜楔3—辊子4—压板5—焊件6—定位销钉图5-1所示是一种典型的夹紧装置，力源装置(气缸)是产生夹紧作用力的装置，通常是指机动夹紧时所用的气压、液压、电动等动力装置；中间传动机构(斜楔)起着传递夹紧力的作用，工作时可以通过它改变夹紧作用力的方向和大小，并保证夹紧机构在自锁状态下安全可靠；夹紧元件(压板)是夹紧机构的最终执行元件，通过它和焊件受压表面直接接触完成夹紧；焊件通过定位销钉6进行定位。综合知识模块二装配—焊接夹具焊件的定位及定位器焊接结构生产中经常采用的有装配定位焊夹具、焊接夹具、矫正夹具等。其中，定位是夹具结构设计及夹具应用的关键问题，定位方案一旦确定，则其他组成部分的总体配置也基本随之而定。
一、定位原理图5-2焊件的定位在装焊作业中，将焊件按图样或工艺要求在夹具中得到确定位置的过程称为定位。在空间直角坐标系中如果不对物体施加约束和限制，会有六个自由度，即沿Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｚ三个轴向的相对移动和三个绕轴的相对转动，如图5-2a所示。若将坐标平面看作是夹具平面，要使焊件在夹具中具有准确和确定不变的位置，必须限制这六个自由度。每限制一个自由度，焊件就需要与夹具上的一个定位点相接触，这种用分布适当的六个定位支承点，来限制工件六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，就是夹具的“六点定位规则”。将图5-2b中的小圆块视为定位点，依靠夹紧力F1、F2、F3来保证焊件与夹具上定位点间的紧密接触，则可得到焊件在夹具中完全定位的典型方式。在ｘＯｚ面上设置了三个定位点，三个定位点不能在同一条直线上，可以限制焊件沿Ｏｙ轴方向的移动和绕Ｏｘ轴、Ｏｚ轴的转动三个自由度；在ｙＯｚ面上有两个定位点，两定位点的连线不能与ｘＯｚ面和yOz的交线垂直，可以限制焊件沿Ｏｘ轴方向的移动和绕Ｏｙ轴的转动两个自由度；在ｘＯｙ面上设置一个定位点，用以限制焊件沿Ｏｚ轴方向的移动一个自由度。图5-2焊件的定位焊件上这些具体表面在装配过程中叫做定位基准。根据图5-2可作如下分析：1)表面A上的三个支承点限制了焊件的三个自由度，这个表面叫做主要定位基准。连接三个支承点所得到的三角形面积越大，焊件的定位越稳定，也越能保持零件间的位置精度，同时主要定位基准面往往承受较大的外力，所以通常是选择焊件上最大表面作为主要定位基准面。2)表面B上的两个支承点限制了焊件的两个自由度，这个表面叫做导向定位基准。表面B越长，这两个支承点间的距离越远，而焊件对准夹具平面的位置就越准确、可靠。所以通常选取焊件上最长的表面作为导向定位基准。3)表面C上有一个支承点，可以限制焊件最后一个自由度，这个表面叫做止推定位基准。通常是选择焊件上最短、最窄的表面作为止推定位基准。4)焊件的六个自由度均被限制的定位称为完全定位；焊件被限制的自由度少于六个，但仍能保证加工要求的定位称为不完全定位。在焊接生产中，为了调整和控制不可避免产生的焊接应力与变形，有些自由度是不宜限制