目錄一、序言3
二、夾具設計任務4
1、焊接產品 「鋼梁元件」的產品圖4
2、焊接產品「鋼梁元件」的重點技術要求分析4
三、「鋼梁元件」裝焊夾具設計方案的確定5
1、夾具設計要求5
2、基準面的選擇5
3、定位方式及元器件選擇5
4、夾緊方式及元器件選擇6
5、裝焊夾具結構7
6、裝焊方案7
四、主要零件設計的說明7
1、夾具體7
2、手動螺旋夾緊器7
3、擋板8
4、反變形裝置8
5、墊板8
6、銷釘8
7、螺栓8
五、裝焊夾具使用說明8
1、夾具的操作步驟8
2、夾具的結構特點8
3、夾具使用注意事項、保養及維護9
七、本次課程設計小結、體會9
八、參考資料9
一、序言
1、焊接工裝夾具及其在生產中的運用：
焊接工裝夾具就是將焊件準確定位和可靠夾緊，便於焊件進行裝配和焊接、保證焊件結構精度方面要求的工藝裝備。在現代焊接生產中積極推廣和使用與產品結構相適應的工裝夾具，對提高產品質量，減輕工人的勞動強度，加速焊接生產實現機械化、自動化程序等方面起著非常重要的作用。
在焊接生產過程中，焊接所需要的工時較少，而約佔全部加工工時的2/3以上的時間是用於備料、裝配及其他輔助的工作，極大的影響著焊接的生產速度。為此，必須大力推廣使用機械化和自動化程度較高的裝配焊接工藝裝備。
2、焊接工裝夾具的主要作用有以下幾個方面：
（1）準確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小製品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性。
（2）有效的防止和減輕了焊接變形。
（3）使工件處於最佳的施焊部位，焊縫的成型性良好，工藝缺陷明顯降低，焊接速度得以提高。
（4）以機械裝置代替了手工裝配零件部位時的定位、夾緊及工件翻轉等繁重的工作，改善了工人的勞動條件。
（5）可以擴大先進的工藝方法的使用範圍，促進焊接結構的生產機械化和自動化的綜合發展。
3、夾具設計的基本要求：
（1）、工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。夾具在生產中投入使用時要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。
（2）、夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件鬆動滑移，又不使工件的拘束度過大而產生較大的拘束應力。
（3）、焊接操作的靈活性。使用夾具生產應保證足夠的裝焊空間，使操作人員有良好的視野和操作環境，使焊接生產的全過程處於穩定的工作狀態
（4）、便於焊件的裝卸。操作時應考慮製品在裝配定位焊或焊接後能順利的從夾具中取出，還要製品在翻轉或吊運使不受損害。
（5）、良好的工藝性。所設計的夾具應便於製造、安裝和操作，便於檢驗、維修和更換易損零件。設計時還要考慮車間現有的夾緊動力源、吊裝能力及安裝場地等因素，降低夾具製造成本。
二、夾具設計任務
1、焊接產品『鋼梁元件」的產品圖：
鋼梁元件由大、小肋板和筋板構成，材料選用45鋼，大腹板寬300mm，小腹板寬180mm，總長均為1500mm，厚度均為4mm；筋板寬112mm，總長1500mm，厚度為8mm。
工件焊接方法選用焊條電弧焊，採用間斷焊接，主要焊接工件受反變形裝置固定部分。
2、焊接產品「鋼梁元件」的重點技術要求分析：
（1）序1、序3兩塊肋板和序2筋板的垂直度要求
（2）公差要求：自由公差
（3）序1、序2、序3焊接而成，焊接要求：
①焊接過程中對兩塊主機板進行反變形控制，焊後a面最大變形量小於2mm,；
②注意結構的合理性，裝配方案的可行性；
③裝配過程要盡量方便易行；
④裝配成本應盡可能低。
三、「鋼梁元件」裝焊夾具設計方案的確定
1、在設計夾具體時應滿足以下基本要求：
① 具有足夠的強度和剛度。
② 結構簡單、輕便，在保證強度和剛度前提下結構盡可能簡單緊湊，體積小、質量輕和便於工件裝卸。
③ 安裝穩定牢靠。
④ 結構的工藝性好，便於製造、裝配和檢驗
⑤ 尺寸要穩定且具有一定精度。
⑥ 清理方便。
2、基準面的選擇：
夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構、裝置連線成乙個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決於夾具各組成件的分布位置，工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。
夾具體毛坯製造方法的選擇：綜合考慮結構合理性、工藝性、經濟性、標準化以及各種夾具體的優缺點等，選擇夾具體毛坯製造方法為鑄造夾具體。
夾具體的外形尺寸：在繪製夾具總圖時，根據工件、定位元件、夾緊裝置及其反變形裝置在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。然後進行造型設計，再根據強度和剛度要求選擇斷面的結構形狀和壁厚尺寸。
夾具體的壁厚30mm，長度1700mm，寬度580mm；根據設計要求，夾具體上設計有螺孔，與定位定位器和夾緊器的螺孔在裝配時配作。
3、定位方式及元器件選擇
定位器的作用：定位器的作用是要使工件在夾具中具有準確和確定不便的位置，在保證加工要求的情況下，限制足夠的自由度。
工件的定位原理：自由物體在空間直角座標系中有六個自由度，即沿ox，oy，oz三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉動自由度。要使工件在夾具體中具有準確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。
工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少於六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生產中，為了調整和控制不可避免產生的焊接應力和變形，有些自由度是不必要限制的，故可採用不完全定位的方法。
在焊接夾具設計中，按加工要求應限制的自由度而沒有被限制的欠定位是不允許的；而選用兩個或更多的支撐點限制乙個自由度的方法稱為過定位，過定位容易位置變動，夾緊時造成工件或定位元件的變形，影響工件的定位精度，過定位也屬於不合理設計。
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