探討先進焊接工裝夾具在機械裝備制造中的運用

顏廷立

（沂南縣經(jīng)濟貿(mào)易和信息化局，山東 臨沂 276300）

探討先進焊接工裝夾具在機械裝備制造中的運用

顏廷立

（沂南縣經(jīng)濟貿(mào)易和信息化局，山東 臨沂 276300）

隨著焊接技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，現(xiàn)代焊接技術(shù)在機械裝備制造業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，焊接工裝夾具在具體的使用不僅可以保證產(chǎn)品制造精準(zhǔn)度，同時還能提升勞動生產(chǎn)率，有效的減少工人勞動強度。因此，本文從焊接工裝夾具的作用以及在機械裝備制造中的有效應(yīng)用展開系統(tǒng)性研究。

焊接工裝夾具；機械裝備制造；有效應(yīng)用

0 引言

隨著現(xiàn)代社會焊機技術(shù)的不斷革新，焊接工藝作為一種現(xiàn)代工藝，憑借自身高效、便利等優(yōu)勢，成為機械裝備制造業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)，在提高零部件焊接質(zhì)量及效率、降低生產(chǎn)成本等方面發(fā)揮著不容忽視的作用。因此，焊接工裝夾具憑借著在技術(shù)、生產(chǎn)等多個層面具有的突出優(yōu)勢，成為了制造業(yè)中不可或缺的重要組成部分。

1 焊接工裝夾具在制造生產(chǎn)中的作用

1.1 保證焊接質(zhì)量

現(xiàn)階段，相關(guān)領(lǐng)域?qū)Ω黝悪C械設(shè)備需求量越來越大，為機械制造領(lǐng)域帶來了諸多發(fā)展機遇。傳統(tǒng)工作中，我們能夠發(fā)現(xiàn)焊接質(zhì)量不符合要求的情況，如變形、應(yīng)力不足等。究其根本是受到焊件過熱或者過冷所致，導(dǎo)致機械構(gòu)件無法達到預(yù)期的要求。而隨著焊接技術(shù)的發(fā)展及普及，焊接工裝夾具成為焊接工人工作不可缺少的一項工具，其不但能夠確保零件位置的精準(zhǔn)性，避免焊件形變等問題，且能夠提高焊接有效性，兼顧質(zhì)量與效率雙重目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，我們避免由于焊接質(zhì)量不過關(guān)造成的產(chǎn)品報廢，在很大程度上提高了機械制造企業(yè)經(jīng)濟效益。因此在日后工作中，焊接人員應(yīng)采用焊接工裝夾具，嚴(yán)格按照圖紙開展焊接工作，通過鎖緊裝置實現(xiàn)對變形方向及應(yīng)力的有效控制，滿足后續(xù)工作的需求。不但突出，在焊接后，針對局部應(yīng)力，焊接人員還可以在工裝上進行敲擊處理，確保焊接完整度。采用該工具，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)焊接工藝的優(yōu)化，為機械制造企業(yè)現(xiàn)代化改革奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)［1］。

1.2 優(yōu)化現(xiàn)有資源

現(xiàn)階段，受到焊接技術(shù)的限制，焊接工藝在實際工作中的落實主要由準(zhǔn)備、焊接等環(huán)節(jié)構(gòu)成。通常來說，焊接結(jié)構(gòu)件定位等工序僅是制造生產(chǎn)的一小部分，占比較小，對人力資源消耗較小，而準(zhǔn)備及善后等工作對于勞動力消耗非常大，占比非常大，需要消耗大量資源。而采用焊接工裝夾具，能夠促使焊接工作組隊等工作全部交由一人完成，解放了大量勞動力。因此，在焊接過程中如果采用高效率的焊接工裝夾具就可以簡化每一次的定位、固定工作，實現(xiàn)對整個焊接流程的壓縮，實現(xiàn)對現(xiàn)有各項資源的優(yōu)化和重組，形成新的生產(chǎn)格局。不僅如此，焊接工裝夾具的使用最直接的表現(xiàn)就是為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟效益。

2 焊接工裝夾具在機械裝備制造中的應(yīng)用

2.1 機械裝備制造中焊接組合夾具的應(yīng)用

從世界范圍內(nèi)來看，一些優(yōu)秀的機械制造企業(yè)已經(jīng)積極引入了先進的焊接技術(shù)，在一定程度上提升了本企業(yè)綜合實力。一般來說，很多大型機械裝備單獨構(gòu)件焊接難度較大，因此主要采取單獨焊接方式。此時焊接組合夾具的重要性就越發(fā)明顯。只要在機械裝備制造中得到較好的運用，使焊接起來的零部件依舊可以保持著很好的物理機械性能，這就推動了先進焊接工裝夾具在這些機械工程裝備制造業(yè)中得到了廣泛的運用。目前我國的機械制造業(yè)中，大部分機械裝備生產(chǎn)僅限于中小規(guī)模的成產(chǎn)，并不適合用在高強度的生產(chǎn)系統(tǒng)中，因此，焊接組合夾具的優(yōu)勢在工程制造的生產(chǎn)中可以充分的發(fā)揮出來［2］。例如：在享譽全球的機械裝備公司——卡特彼勒公司，在焊接操作中大量的應(yīng)用了Bluco的焊接組合夾具系統(tǒng)，以此來完成大型零部件的生產(chǎn)制造。與此同時，該公司內(nèi)部許多大型零部件的焊接生產(chǎn)制造工藝包含了兩大部分：一是焊接機械人的自動焊接。這種焊接配置裝置主要結(jié)合了中小型生產(chǎn)規(guī)模形式的特征，具有一定的實用性與科學(xué)性。二是手工焊接法。既是Tack Welding。在焊接組合夾具使用過程中，運用好模塊化焊接組合夾具的相關(guān)配置，可以實現(xiàn)質(zhì)量、效率和成本相互平衡的局面，以此來確保焊接技術(shù)工作能夠保質(zhì)保量的完成。

2.2 計算機輔助技術(shù)在焊接工裝夾具設(shè)計中的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的逐步發(fā)展，計算機輔助設(shè)計在各個領(lǐng)域中得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，夾具設(shè)計方面的工作還有待實際考量，其中重要原因是焊接夾具設(shè)計建立在傳統(tǒng)焊接基礎(chǔ)之上，總結(jié)傳統(tǒng)焊接技術(shù)經(jīng)驗，融合現(xiàn)代技術(shù)，以此來提升技術(shù)水平，本質(zhì)上是一個經(jīng)驗積累的過程。因此很多復(fù)雜零部件的焊接，還需要專業(yè)經(jīng)驗豐富的工程師承擔(dān)工作。因此企業(yè)在日常生產(chǎn)工作中，還需要加強經(jīng)驗的積累，采取先進夾具設(shè)計，對制造要點給予更多關(guān)注。運用計算機的三維CΑD系統(tǒng)，可以快速的進行相應(yīng)組合夾具的設(shè)計與安裝，還能使設(shè)計方案更加的優(yōu)化，在具體的操作中模仿出仿真機械工具的加工流程，從而才能設(shè)計出更為科學(xué)、精準(zhǔn)的夾具設(shè)備［3］。例如：美國伍斯特理工學(xué)院的教授曾與卡特彼勒公司相關(guān)聯(lián)合，深入的研究了計算機輔助焊接夾具設(shè)計的先關(guān)工作，從而推出了極為有效的計算機輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的主要功能有以下幾點：1.能夠利用焊接技術(shù)特征以及相應(yīng)的焊接工藝方案對裝夾定位技術(shù)進行深入的解析。2.能夠充分的利用組合夾具部件裝配，實施自動化裝夾定位。3.協(xié)助設(shè)計師檢查設(shè)計方案的具體內(nèi)容，以此來提升方案的可靠性。4.對設(shè)計方案實施一體化模擬解析模式，便于日后相關(guān)工作的順利展開。5.能夠自動保存裝夾設(shè)計的相關(guān)有效數(shù)據(jù)信息。6.在具體使用中，操作人員可以提前實現(xiàn)制定的功能輸入，如裝夾方案模擬、動態(tài)過程輸入等。

3 結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代焊接技術(shù)的推廣，為我國，甚至世界機械制造領(lǐng)域帶來了巨大的支持。因此企業(yè)在生產(chǎn)制造中，相關(guān)技術(shù)人員必須要牢牢地掌握焊接工裝夾具的實際應(yīng)用方法，積極引入現(xiàn)代焊接技術(shù)，結(jié)合本企業(yè)特點及實際情況，制定針對性焊接流程，不斷提升自身綜合實力，從而促進機械制造企業(yè)又好又快發(fā)展。

［1］孫國楠.焊接工裝夾具在機械裝備制造業(yè)中的發(fā)展與應(yīng)用［J］.科技與企業(yè)，2014（16）∶376.

［2］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(yīng)用［J］.機床與液壓，2011（12）∶115-121.

［3］朱杰輝.機械裝備制造業(yè)中焊接工裝夾具的運用分析［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2016（10）∶21.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.255

顏廷立，男，山東臨沂人，本科，助理工程師，研究方向：機械工程。