焊接夾具在焊接自動(dòng)化中的應(yīng)用

李學(xué)賀 曹繼民

（遼寧省沈陽市 110000）

1 自動(dòng)焊接的優(yōu)點(diǎn)

對(duì)于自動(dòng)化的焊接工作來說，其主要是在實(shí)際工作中應(yīng)用電子技術(shù)在以上的動(dòng)作中，對(duì)其工作完成進(jìn)一步的機(jī)械化。主要表現(xiàn)在在實(shí)際工作中由相關(guān)的氣動(dòng)尾頂滑臺(tái)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)和機(jī)構(gòu)以及導(dǎo)軌床體來完成相關(guān)動(dòng)作的前后左右轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)再由工件夾緊以及托料機(jī)構(gòu)來完成在實(shí)際工作中對(duì)相關(guān)加工工件的固定工作，用相關(guān)的焊槍夾持以及焊槍氣動(dòng)調(diào)節(jié)等機(jī)構(gòu)來完成實(shí)際工作中的焊接裝置，最后再由工作中相關(guān)的氣動(dòng)尾頂以及專機(jī)電控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)作指令的發(fā)送輸出。其有很多的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 生產(chǎn)效率高

由于自動(dòng)焊接設(shè)備是由整個(gè)機(jī)械組組成，而執(zhí)行程序由數(shù)字電子系統(tǒng)控制，因此自動(dòng)焊接設(shè)備可以使用較大的電流，大電流所產(chǎn)生的電弧的穿透能力也很強(qiáng)，熱量也很集中，焊接的速度就加快了許多。自動(dòng)焊接設(shè)備的生產(chǎn)效率要比普通的手動(dòng)焊接的加工效率提高10倍左右。

1.2 質(zhì)量高且相對(duì)質(zhì)量水準(zhǔn)穩(wěn)定

由于自動(dòng)焊接設(shè)備的焊接指令統(tǒng)一由數(shù)字中心發(fā)出，焊接的速度，焊接的范圍都可以進(jìn)行控制，因此可以保持相對(duì)的一直，使得所加工的工件的焊接質(zhì)量水平可以恒定，加工過程中如果出現(xiàn)問題產(chǎn)生了變化也可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，保持相對(duì)的穩(wěn)定。自動(dòng)焊接設(shè)備的焊劑保護(hù)效果都很好，熔池金屬很少受到空氣的污染腐蝕，加上較大的電流，這樣的條件會(huì)使熔池金屬充分的與渣進(jìn)行反應(yīng)，生成的焊液成分均勻，加工的焊縫金屬質(zhì)量較高，性能也穩(wěn)定，外表也相對(duì)美觀。

1.3 能源消耗低并節(jié)省原材料

有些自動(dòng)焊接設(shè)備所產(chǎn)生的電弧是在焊劑層下面燃燒，這樣所產(chǎn)生的熱量就不容易散失掉，所消耗的電能也相對(duì)少很多，在這樣的自動(dòng)焊接中，進(jìn)行薄板焊接加工時(shí)可以不用開坡口，加工時(shí)就沒有金屬飛濺，也沒有焊頭，這樣就會(huì)節(jié)省了焊條或焊絲金屬的消耗，進(jìn)而節(jié)約了加工原材料。

2 焊接氣動(dòng)工裝夾具設(shè)計(jì)

2.1 工裝夾具整體設(shè)計(jì)思想

根據(jù)地板橫梁總成圖紙焊接要求，通過對(duì)結(jié)構(gòu)的合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化，以及夾具的優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行綜合考慮，在焊接過程中需要翻轉(zhuǎn)零件以便焊接各連接零件，這就要求夾具能夠旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)定位的精確度進(jìn)行考慮，在裝配時(shí)，要求定位器與夾緊器的銷孔相互配合。

2.2 夾具的設(shè)計(jì)

對(duì)夾具進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)，一方面需要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置等連接成整體，另一方面考慮工件裝卸的方便性。因此，夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及焊接焊槍有沒有關(guān)涉的條件等，在一定程度上決定著夾具體的形狀和尺寸。根據(jù)上述要求，該零件的工裝設(shè)計(jì)分析如下：

（1）在裝配過程中把待裝零件、部件的相互位置確定下來的過程叫做定位。定位器是保證焊件在夾具中獲得正確裝配位置的零件和部件。地板橫梁是直徑為φ42×2.5的鋼管，根據(jù)其形狀定位可以用雙U形塊定位。在夾具上被定好位置的工件，必須進(jìn)行夾緊，否則無法維持它的即定位置，即始終使工件的定位基準(zhǔn)與定位元件緊密接觸。這樣就必須有夾緊裝置來完成這份工作，在夾緊時(shí)要使夾緊所需要的力應(yīng)能克服操作過程中產(chǎn)生的各種力，如工件的重力、慣性、因控制焊接變形而產(chǎn)生的拘束力等，考慮到減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，采用氣缸自動(dòng)夾緊。

（2）離合拉索支架需與地板橫梁相焊接起來，中間有孔，其定位可以用銷進(jìn)行定位。離合拉索支架形狀為U，可以利用地板橫梁夾緊，不需要額外加夾緊裝置。

（3）組合通管支架焊合件和水管安裝支架焊合件中有孔，可以利用此孔進(jìn)行定位夾緊。由于水管安裝支架焊合件不用利用地板橫梁夾緊，需加夾緊氣缸。

（4）地板橫梁支架焊合件壁厚1.8mm，為薄壁件，焊接時(shí)容易變形，在焊接的時(shí)候進(jìn)行多點(diǎn)夾緊防止變形。位置的定位可以利用地板橫梁支架焊合件上的孔來定位。

（5）工件有焊縫在底部，焊接時(shí)候焊槍不方便伸進(jìn)去，且熔焊金屬流動(dòng)造成焊縫不均勻，因此采用一個(gè)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，把焊縫調(diào)整到水平面上。

2.3 完成夾具設(shè)計(jì)

根據(jù)前面的分析，編制設(shè)計(jì)方案書，根據(jù)設(shè)計(jì)方案書的要求對(duì)夾具進(jìn)行各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中盡可能的使用標(biāo)準(zhǔn)件（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及公司標(biāo)準(zhǔn)），這樣能加快設(shè)計(jì)速度及制造速度，節(jié)約開發(fā)成本和制造成本。

3 結(jié)語

經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐可看出，采用焊接夾具與合理焊接工藝相結(jié)合，對(duì)于提高裝配精度、減少焊接變形量、提高生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件、降低成本都有顯著的效果。所以，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中應(yīng)擴(kuò)大焊接夾具的應(yīng)用，并提高其水平。特別是組合焊接夾具，對(duì)批量生產(chǎn)和縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期有重要的意義。

[1]楊旭東.信息技術(shù)在焊接自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].電焊機(jī)，2013，05：37～41.[2]余建軍，任治軍，王輝.先進(jìn)焊接工裝夾具及其在機(jī)械裝備制造業(yè)中的應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓，2011，12：115～121.