一种箱体组件激光焊接夹具设计.docx

设计说明书题目：一种箱体组件激光焊接夹具设计院（部）：专业：班级：姓名:学号：指导教师：完成日期：诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。特此声明。论文作者签名：日期：目录摘要1Abstract2第1章绪论31.1 课题的背景31.2 箱体焊接工装的研究现状61. 3发展趋势71.4本课题研究的主要内容8第2章箱体焊接工装原理102. 1箱体组成结构102.2箱体焊接工装分类10第3章箱体焊接工装的设计133.1分析箱体需焊接零件133.2设计底板定位夹紧机构133.3设计侧板焊接件定位夹紧机构143. 4螺钉强度校核153. 5液压缸的选型163. 6.1液压缸的常见技术参数163. 6.2液压缸选型计算17第4章具体操作步骤203.1 焊接工装操作步骤203.2 焊接变形及箱体焊接前后尺寸对比203.3 焊接参数233.4 焊接工装的保养与维护24总结25致谢26一种箱体组件激光焊接夹具设计（说明书）摘要箱体通常用灰铸铁制造，灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单件生产的减速器,为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。如何准确快速的定位箱体的各个零件是本次设计需要做的重点内容，根据箱体总成的相关参数作为设计依据，通过对其进行分析得出需要重点定位夹紧的部位，设计出所相关尺寸的焊接工装，并通过三维模拟得出了具体的三维设计数据。通过本次的设计，使自己对设计某型箱体焊接工装的设计有更深入、更全面的了解。该焊接工装的结构简单易懂，操作使用的时候方便快捷，在保证设计质量的同时，又对焊接的效率有很大方面的提升，同时为箱体其他相关焊接工装提供了借鉴性的参考。关键词；箱体；定位夹紧；焊接工装AbstractWiththeincreasingscaleofthedevelopmentofcars,intheproductionofcars,itisindispensabletoensuretheprocessingaccuracyofcarparts,anditsdevelopmentandresearchshouldalsokeeppacewiththetimes.Forcarparts,suchasthefrontandrearseatassemblytesting,theaccuracyrequirementscannolongerbeachievedwithonlygeneralinspectiontoolsafterproduction,soitisnecessarytodesignaspecialinspectiondevicetosolvetheproblem.Carseatdriversprovideeasy-to-operate,comfortableandsafedrivingandseatingpositions.Accordingtotheperformanceoftheseat,ithasdevelopedfromtheearliestfixedseattothemulti-functionalpower-adjustableseat,withaircushionseatsandelectricseats.Seats,stereoseats,mentalrecoveryseats,untilelectronicallyadjustedseats.Howtodetectthecarseatassemblyisthekeycontentthatneedstobedoneinthisdesign.Accordingtotherelevantparametersofacarfrontseatassemblyasthedesignbasis,throughitsanalysis,thepartsthatneedtobeinspectedaredeterminedandtherelevantdimensionsaredesigned.Checkingfixtures,andgetspecificthree-dimensionaldesigndatathroughthree-dimensionalsimulation.Throughthisdesign,Ihaveadeeperandmorecomprehensiveunderstandingofthedesignofacertaintypeofcarfrontseatassemblyinspectiontool.Thestructureoftheinspectiontoolissimpleandeasytounderstand,anditisconvenientandquicktooperateanduse.Whileensuringthedesignquality,italsogreatlyimprovestheinspectionefficiency.Atthesametime,itprovidesareferenceforotherrelatedinspectiontoolsforcars.Keyword:Carseat；Tolerance；Checkingtool第1章绪论1.1 课题的背景工装是指在机械加工、产品检验、装配和焊接等工艺过程中，使用的大量的工艺装备。用来安装加工对象、使其占据正确的位置以确保零件及产品的质量并提高生产效率。对于汽车、摩托车、飞机和造船等制造业来说，焊接工装是其举足轻重的工艺之一，没有焊接工装，就没有这些产品。焊接工装的作用主要有：1 .提高焊接品精度，保证产品之间的一致性如果不使用工装夹具，即各零散部件通过单次夹持焊接而成，这样会造成两个很明显的问题，一是焊接工程中不可避免的会使工件造成变形，每次夹持焊接，所造成的变形都是不一致的，这会导致成品不一致，报废率较高；二是在夹持过程中，不可能每次都保证位置一致，即每批量产品的精密度无法保证。使用工装夹具可以有效避免这两种问题，提高产品合格率；2 .提高劳动生产率，降低制造成本焊接工作一般包括：准备、装配、焊接、清理、检验、焊后矫正、检验等工序。在焊接作业中，焊前准备和焊后处理需要花费的时间往往要比焊接过程所需要的时间要多，如果每次焊接都要做独立的准备和处理，那么就需要花费大量的时间和人力成本，拖累了劳动生产率也提高了产品的制造成本。采用焊接工装，单次夹持，无限次使用，只要做有限次数的焊前准备即可大量生产，生产完毕再统一进行焊后处理，这对于企业来讲，无疑是提高生产率降低成本最有效的方法；3 .减轻劳动强度，提高安全保障工人在焊接时，劳动内容增加，会带来安全隐患。焊接工装可以改善工人的劳动条件，同时也有利于焊接作业的安全管理。基于以上，焊接工装可以帮助焊接作业，无论是在效益上还是管理上，都能显著体现批量化和工业化。对于工业制造的巨大意义可见一斑。在焊接工装夹具就是将待焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接，保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的三分之二以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度，为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的焊接工艺装备。图1-1激光焊接焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面：（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作，减小制品的尺寸公差，提高了零件的精度和互换性。使用焊接夹具后,可以省去很多辅助工作（如划线、对准、测量、点固、翻转工件等）的时间。不同的焊件,所用的辅助时间可能不同。但是，只要正确地使用焊接夹具,一般都可以减少5090%辅助口寸间,所以能提高产量。随着高效率焊接方法的采用，辅助时间所占的比例更大。如果不相应地采用机械化和自动化程度较高的焊接夹具与胎具,这种高效率的焊接方法也显示不出它的优越性。例如,制作一个壁厚为16毫米的圆筒节,用埋弧自动焊焊接一条长1.6米的纵向焊缝,只用8分钟。而装配、架设焊接机头和安置焊剂垫等辅助时间就用40分钟。焊接时阊占总生产时问的五分之一,有五分之四的时间花费在装配等辅助作业上。在这种情况下，即使把焊接速度提高一偕（一般很难办到），也只能提高生产率10%如果采用高效率的焊接夹具,使辅助时间减少到20分钟（这是可能的）。那么，劳动生产率就可以提高40%。（2）有效的防止和减轻了焊接变形。一个焊件在自由状态下焊接,焊后一般都要发生变形。如果它超出技术要求,就会影响到后面总装配工作,或者影响到产品将来金勺工作性能。利用焊接夹具,可以精确地对焊件定位和牢靠地夹紧。焊接时,它的变形就受到限制o若辅之以反变形的措施,焊后焊件就可以符合产品图纸所要求的形状和尺寸。特别是对那些尺寸精度要求高的焊件，不使用焊接夹具，是无法达到技术要求的。实践证明，凡是处亍平焊位置或“船形”焊位置的焊缝是最容易施焊的。焊出来的焊缝成形好,工艺缺陷（如未焊透、夹渣、气孔和咬边等）少。对于处在立焊位陞或仰焊位置的焊缝，因焊接操作不方便,质量难以保证,而且焊接速度也比平焊位置低两倍以上。如果使用焊接变位机把那些立焊或仰焊的焊缝调节到容易施焊的位置上进行焊接,焊缝质量就能提高。（3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低,焊接速度得以提高。（4）以机械装置代替手工装配零部件的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。一台效率高的埋弧自动焊机,如果没有夹具或胎具配合使用，它廷能焊接平焊位置的直线焊缝。如果设计一套滚轮转胎,它就能焊接圆筒形焊件上的环焊缝。焊接变位机还能把各种位置的角焊缝调整到“船形”位置,焊接机头就像在平焊位置上一样对它进行焊接。这样就扩大了自劲焊机的应用范围,充分发挥自动焊机的潜力。（5）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。手工装配的劳动强度大,焊接时靠人力去翻转工件是不可能的，也不安全。使用轻巧灵便的焊接夹具或机被化自动化程度较高的焊接胎具，去代替人工定位、夹紧、翻转工件等,就能改善工人的劳动条件。随着我国装配式建筑的兴起及大型电厂、大型桥梁、高层建筑、造船、核电站等重点工程的建设越来越多，大型塔式起重机的应用也越来越广泛。目前大型箱体多采用片式箱体，片式箱体由于其横截面大，可拆解叠装、便于运输和仓储,箱体之间连接采用鱼尾板及横竖销轴连接，定位精度高。片式箱体需要单片运送至工地后再用销轴组装成节，这样箱体单片之间的互换性要求就很高，为了保证单片的互换性，各单片设计和加工的精度也很高，这就需要将焊接变形控制在极小的范围内。现有片式箱体制造过程中多采用主弦杆角钢先和鱼尾板焊接之后，再上精密的加工中心整体定位打孔，最后再整体焊接斜腹杆、节点板等零件。此工艺路线中工序较多且对加工设备的加工能力及精度要求过高。具体来说，现有技术是先将鱼尾板与主弦杆角钢焊接后再进行主弦杆角钢与鱼尾板上销孔的开孔，而后在焊接斜腹杆与节点板。这样的工序使得对先行焊接的质量要求非常高，因为一旦零部件出现较大的焊接变形，会直接影响后续开孔的准确度；即便先行的焊接质量合格，后