導(dǎo)管可調(diào)焊接夾具的設(shè)計(jì)

曹勇+劉建偉+劉儒義

摘 要：導(dǎo)管類零件批量比較大，焊接技術(shù)條件要求高。每次導(dǎo)管焊接都需要設(shè)計(jì)一套或幾套焊接夾具來(lái)完成焊接，一次裝夾不能完成整個(gè)導(dǎo)管組件的焊接，這樣無(wú)法保證每個(gè)零件之間的位置要求，而且每批次零件之間的一致性較差。為了保證焊接零件的尺寸及其位置可靠性，經(jīng)仔細(xì)研究導(dǎo)管類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種通用可調(diào)導(dǎo)管焊接夾具，該夾具適用于各種導(dǎo)管類零件的焊接加工。解決了一次裝夾多件焊接的問(wèn)題，滿足現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)管焊接加工的需求。

關(guān)鍵詞：夾具；焊接；萬(wàn)能可調(diào)

引言

焊接是一種熱加工技術(shù)，它是適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，以現(xiàn)代工業(yè)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，并且直接服務(wù)于機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)。

在導(dǎo)管焊接夾具設(shè)計(jì)中，有不少結(jié)構(gòu)相似甚至完全相同的定位及壓緊裝置經(jīng)常反復(fù)使用，它們彼此僅僅是空間趨勢(shì)、尺寸、規(guī)格有所變化而已，而且這種差異和不同是有規(guī)律可循的。為了節(jié)省零件的加工成本，避免不必要重復(fù)勞動(dòng)，提高導(dǎo)管焊接夾具可重復(fù)利用率，尤其是對(duì)零件生產(chǎn)批量需求較大的單位來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)并制造一種通用可調(diào)導(dǎo)管焊接夾具是非常有必要的。

1 夾具結(jié)構(gòu)介紹

通過(guò)研究設(shè)計(jì)了一種萬(wàn)能導(dǎo)管焊接夾具，獲得滿意焊接尺寸及焊接位置要求。見(jiàn)圖1。

夾具采用如下結(jié)構(gòu)方案：

該夾具共包括六部分，第一部分是夾具的基座主體部分：基礎(chǔ)安裝板轉(zhuǎn)接平臺(tái)，該平臺(tái)上均布40×40mm矩陣通槽，配合為12H7。用T型螺栓連接基礎(chǔ)板與其他相關(guān)機(jī)構(gòu)，重復(fù)定位精度可達(dá)：0.01-0.02mm。裝夾零件并找正時(shí)間僅需3～5分鐘。

第二部分是夾具的萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)部分，由底座、銷架、立柱、插銷、定位銷等零件組成。插銷在銷架、立柱上繞座軸線升降及旋轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)任何空間角度變化。插銷在支座上繞支座軸線轉(zhuǎn)動(dòng)及升降。為滿足空間位置要求也可以把支座換成銷架及立柱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)空間的角度變化。

第三部分是夾具的多功能內(nèi)嵌旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部分，由螺栓、方柱、插銷、滑板、回轉(zhuǎn)板、平板等零件組成。插銷是通過(guò)改變平板、滑板、方柱、回轉(zhuǎn)板的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)其位置的變化。滑板及銷座為適應(yīng)產(chǎn)品不同要求，可代替平板及插銷。當(dāng)插銷調(diào)整到需要的位置后，均用螺釘緊固位置。為了實(shí)現(xiàn)可調(diào)通用零件，要根據(jù)不同產(chǎn)品的要求補(bǔ)充一些專用定位銷，當(dāng)更換產(chǎn)品時(shí)，僅需要重新設(shè)計(jì)及制造這類專用定位件即可。

第四部分是夾具的水平調(diào)整機(jī)構(gòu)部分，由支座、襯套、插銷等零件組成。這部分機(jī)構(gòu)是專門為水平導(dǎo)管的焊接夾具而設(shè)計(jì)的，水平焊接在焊接過(guò)程中還是比較常見(jiàn)的焊接方式。采用了只在水平平面內(nèi)變換角度和高度的方式來(lái)完成水平導(dǎo)管的定位焊接。

第五部分是夾具的可調(diào)萬(wàn)向支撐機(jī)構(gòu)部分，由托架、托座、支架等零件組成。通過(guò)螺栓和壓板固定在基礎(chǔ)板平臺(tái)上。通過(guò)旋轉(zhuǎn)支架和旋轉(zhuǎn)托架來(lái)實(shí)現(xiàn)在任意空間角度變化支撐作用?？烤o導(dǎo)管的二分之一管子側(cè)面來(lái)達(dá)到定位管子的作用。

第六部分是夾具的快換旋轉(zhuǎn)頭部分，由銷座、滑板等零件組成。通過(guò)與第三部分多功能內(nèi)嵌旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的上半部分調(diào)整互換，來(lái)達(dá)到所需要的角度空間變換。

2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

在使用該夾具過(guò)程中，解決了零件在焊接過(guò)程中的空間任意角度互換、長(zhǎng)度互換和管徑可調(diào)問(wèn)題。通過(guò)調(diào)節(jié)插銷及滑板等零件的位置，達(dá)到要求的位置精度。焊接的同時(shí)也可以采用檢驗(yàn)銷來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量焊接位置精度。如果左右端零件為空間任意雙斜面，那么采用兩套萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)和一套多功能內(nèi)嵌旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組合來(lái)完成導(dǎo)管焊接。如果左右端零件均為水平面內(nèi)的兩個(gè)零件，那么采用兩套水平調(diào)整機(jī)構(gòu)和一套多功能內(nèi)嵌旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組合來(lái)完成導(dǎo)管焊接。在管徑變化上采用了可換定位套的方式，實(shí)現(xiàn)變徑的要求。

可以推廣應(yīng)用到機(jī)器人、航空航天、機(jī)床、汽車排氣管等行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)導(dǎo)管焊接加工來(lái)說(shuō)是一次革新，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。

3 結(jié)束語(yǔ)

本裝置已經(jīng)得到了廣泛的使用，很好的保證了零件焊接尺寸及外觀要求，截至目前未發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題。避免原來(lái)每焊接一套管子組件就需要定制一套夾具的狀態(tài)。節(jié)約大量工裝夾具制造費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)

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