焊接工裝夾具的應用與研究

韓義 李清潮

摘 要：焊接工裝夾具是保障零部件焊接工藝質(zhì)量的基本要素之一。合理的選用焊接工裝夾具不僅可以有效的保證產(chǎn)品制造精度，還可以大大減輕工人的勞動強度，提高工廠的勞動生產(chǎn)率，降低企業(yè)的制造成本，有效的保證生產(chǎn)的安全，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。文章根據(jù)自身的實踐經(jīng)驗，對焊接工裝夾具在制造生產(chǎn)中的應用進行了詳細的分析和研究，為焊接工作夾具的應用和推廣提供了有力的支撐。

關(guān)鍵詞：焊接工裝夾具；制造生產(chǎn)；應用；研究

引言

在現(xiàn)代制造業(yè)中，焊接技術(shù)占據(jù)了極為重要的地位，而現(xiàn)代焊接工藝的發(fā)展和工藝的提高，不僅有效的提高了焊接的效率，還極大的提高了焊接零部件的強度、精度和壽命，焊接技術(shù)的應用范圍越來越廣，焊接機器人的出現(xiàn)使焊接走上了工業(yè)化和自動化，同時大大降低了焊接的勞動強度，大大促進了焊接技術(shù)的推廣。

工裝夾具是機械制造中最基本的工藝元素，正確合理的使用工裝夾具是進行零部件焊接的先決條件，工裝夾具的正確安裝和固定是保證焊接工藝的質(zhì)量、焊接的生產(chǎn)率和成本的關(guān)鍵因素。在現(xiàn)代制造業(yè)中，工裝夾具的成本要占整個生產(chǎn)系統(tǒng)的10%-20%，尤其是近幾年來焊接工藝技術(shù)的快速發(fā)展，面向?qū)ο蟮暮附庸に嚭秃附庸ぱb夾具得到了廣泛的應用和推廣。文章根據(jù)自身經(jīng)驗和理論研究，對焊接工裝夾具的應用進行了細致的分析和研究，為焊接工裝夾具的推廣應用提供了有效的技術(shù)支撐。

1 焊接工裝夾具的應用和研究

1.1 焊接工裝夾具的作用

焊接工裝夾具在焊接生產(chǎn)中有以下三個作用：（1）保證組裝精度。焊接工裝夾具是為了滿足以焊接組件而設計的一種工藝裝置，主要目的是保證焊接組件在焊接前后的形位公差和相對位置公差，確保零部件最終的裝配精度；（2）保證焊接質(zhì)量。在進行裝配焊接時，焊接應力和冷熱變形往往會導致各個零件的相對位置不準確，而焊接工裝夾具可以通過定位和鎖緊位置來控制應力和變形的方向，從而達到簡化生產(chǎn)工藝、保證焊接質(zhì)量的目的；（3）提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。在實際焊接生產(chǎn)中，對零部件的定位、夾緊以及焊后處理等輔助工序的工作量遠大于焊接生產(chǎn)的工作量，如果不使用工裝夾具，僅靠人工進行測量、定位、固定，就會浪費大量時間，并會出現(xiàn)大量失誤和缺陷，使用工裝夾具可以大大減少焊接的工藝難度，簡化了生產(chǎn)工藝，提高了勞動生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益。

1.2 焊接工裝夾具的技術(shù)特點研究

焊接工裝夾具與傳統(tǒng)的切削工裝夾具相比有以下特點：（1）切削工裝夾具對象是一個零件，焊接工裝夾具的對象為多個零件；（2）焊接工裝夾具要求的控制精度比切削工裝夾具要低；（3）焊接工裝夾具受到的熱應力遠低于切削工裝夾具的切削應力。

與切削工裝夾具一樣，焊接工裝夾具也分為專用夾具和通用夾具兩種，專用工裝夾具是指針對某個特殊要求的零件或工序而設計的夾具，通常用于大規(guī)模批量生產(chǎn)，通用夾具是指經(jīng)過適當調(diào)整或更換幾個零部件就可以在許多零件上使用的夾具，一般是指模塊化組合工裝夾具，適用于小批量柔性加工，能夠在保證質(zhì)量的情況下快捷迅速的適應產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的調(diào)整。近幾年來，隨著生產(chǎn)加工技術(shù)的提高、焊接機器人的大量推廣應用，模塊化組合夾具技術(shù)也得到了充分的發(fā)展和應用，如安裝使用的效率提高、夾具零件的精度提高等，這不僅促進了組合夾具的標準化、模塊化，大大提高了工裝夾具的使用范圍，還有利于降低中小批量、多類型產(chǎn)品的制造成本和制造時間。模塊化的組合工裝夾具從連接安裝方式上可以分為槽系、孔系、槽孔結(jié)合系三種，從現(xiàn)代工程使用的整體狀況來看，孔系組合夾具在系統(tǒng)的精度、強度、安裝使用的快捷程度上占據(jù)很大的優(yōu)勢，從而取得了更為廣泛的應用。

1.3 焊接工裝夾具的應用

在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，焊接工裝夾具通常分為兩類，一是自動化程度高、剛性強的專用夾具，主要用于百萬級的大規(guī)模批量生產(chǎn)，如汽車；二是中小規(guī)模的機械零部件，這些零部件的專用性強，批量小而多變，大多是根據(jù)訂單和買家的需求隨時更改，所以不宜采用剛性較大的專用生產(chǎn)線，而組合夾具剛好可以將其柔性大的特點發(fā)揮出來，從而實現(xiàn)生產(chǎn)效率、質(zhì)量和成本的平衡。

2 結(jié)束語

隨著中國制造業(yè)迅速發(fā)展，焊接技術(shù)已經(jīng)深入到各個領域和行業(yè)，焊接生產(chǎn)中的工裝夾具的生產(chǎn)和使用也開始逐漸得到了廣泛的應用，焊接工裝夾具作為一種重要的工裝設備需要被很多企業(yè)的技術(shù)人員設計和研究，尤其是我國目前的制造水平偏低，更需要眾多的企業(yè)和技術(shù)人員對工裝夾具進行研究和探索，通過研制更多的專用焊接工裝夾具和通用焊接工裝夾具來改善焊接生產(chǎn)車間的生產(chǎn)方法，改善工人的工作環(huán)境、減輕工人的勞動強度、提高勞動效率，為企業(yè)和社會創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益，從而促進中國的制造業(yè)早日趕上國際水平。

參考文獻

[1]余建軍，任治軍，王輝.先進焊接工裝夾具及其在機械裝備制造業(yè)中的應用[J].機床與液壓，2011，39（12）：115-121.

[2]郭芙蓉，龐志紅，徐文佳.焊接結(jié)構(gòu)零部件設計的發(fā)展趨勢[J].紡織機械，2012（5）：27-30.

[3]李鑫生.三維柔性焊接工裝打造柔性焊接生產(chǎn)線[J].紡織機械，2013（6）：43-46.