工裝夾具在鈑金制作中如何降本增效

文／程福求·安徽中興聚力精密機電技術(shù)有限公司

雖然，鈑金制作件在金屬加工中的占比只有20%～30%，但是幾乎所有制造業(yè)中都會涉及到鈑金制作件。目前全球大力發(fā)展5G技術(shù)以及新能源產(chǎn)業(yè)，相應(yīng)的鈑金制作件的市場需求十分巨大，例如天線抱桿、安裝支架、配套的機箱機柜等。

針對現(xiàn)在的鈑金制作行業(yè)來看，多品種、小批量的產(chǎn)品已經(jīng)成為了一種趨勢，但這類產(chǎn)品的市場競爭是十分激烈的，在滿足客戶需求的同時，還需要保證產(chǎn)品的交期以及控制產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品成熟之后還要想辦法降低成本。那么怎么才能更好的去適應(yīng)這個激烈的市場競爭呢？一般而言，有兩個解決方案。

方案一：增加設(shè)備及人力物力，完善人力及配套設(shè)備，如圖1 所示。

圖1 方案一人多力量大

方案二：引進先進的自動化設(shè)備，以及配套相應(yīng)的輔助設(shè)備，如圖2 所示。

圖2 方案二自動化設(shè)備應(yīng)用

通過對比發(fā)現(xiàn)，方案一雖然可以及時交付，但其加工效率以及質(zhì)量控制卻難以把控，且人力成本相對較高；方案二雖然前期投入較大，但實際上在配備相應(yīng)的工裝夾具的情況下，可以極大的提升工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量，在可持續(xù)的發(fā)展情形下，能夠快速的回收成本并盈利，最終成為一種鈑金制作行業(yè)發(fā)展的新趨勢。

工裝夾具在自動焊接中的應(yīng)用

針對機箱機柜產(chǎn)品來說，焊接需求是必不可少的，但其焊接的效率以及質(zhì)量的把控卻是不可控的，常見的焊接不良有漏焊、變形、錯焊、焊疤干涉、開裂等，為了避免產(chǎn)生諸如此類不良，可以使用自動化設(shè)備加工裝夾具來高質(zhì)高效的批量生產(chǎn)。焊接質(zhì)量要求如圖3 所示。

圖3 焊接質(zhì)量要求

工裝夾具的作用

⑴提高加工效率，降低生產(chǎn)成本。

焊接機械手搭配焊接工裝夾具能實現(xiàn)對零件的快速夾緊定位，減少了人工進行的固定、定位測量等輔助時間，減少因為個人的技能水平不同造成的效率差異，以及減少了因操作不當(dāng)造成的返修及報廢風(fēng)險。

⑵確保零部件的裝配精度。

通常情況下對于需要焊接的零件，在沒有工裝夾具的情況下，需要做輔助定位，如刻線、打凸點等，這些方法雖能夠起到定位作用，但是在裝配精度要求高的情況下，還是會造成安裝誤差，常見的有安裝孔位對不上、安裝干涉等，但是利用工裝夾具提前對安裝位置的尺寸進行定位限制，則可消除安裝誤差。

⑶確保焊接質(zhì)量。

在焊接過程中，受局部熱變形及焊接應(yīng)力的影響，各零部件會產(chǎn)生較大變形。而采用焊接工裝夾具能夠?qū)α悴考M行定位和固定，在夾具設(shè)計過程中通過計算事先預(yù)留出的收縮余量，從而對焊接應(yīng)力、變形量及變形方向進行可靠控制，保證組件的焊接質(zhì)量。

常見的焊接用工裝夾具

⑴外形夾緊型工裝夾具（圖4）。

圖4 外形夾緊型工裝夾具

此類工裝夾具精度一般，能起到外形定位的作用，在批量生產(chǎn)時可先做好外形定位，然后用快速夾裝夾定位，搭配焊接機械手能極大提高效率，減少人工固定、定位零件的時間。

⑵專用組合型工裝夾具（圖5）。

圖5 組合型工裝夾具

這一類工裝夾具應(yīng)用于批量焊接零件，且零件的焊接精度要求較高。設(shè)計時可以通過氣動裝置多方位的內(nèi)外固定零件，保證零件的外形尺寸以及相對孔位尺寸，然后通過焊接機械手焊接提高效率。通過表1 分析機械手和工裝配合的加工方式降本增效成果顯著。

表1 機械手和工裝配合的加工方式對比表

工裝夾具在鉗工中的應(yīng)用

鉗工人工沉孔、攻絲一直以來都是效率很低的一個工序，自從引進自動沉孔攻絲機（圖6）后，各產(chǎn)品使用對應(yīng)工裝夾具自動操作，沉孔、攻絲的效率都有提升，見表2。

圖6 自動沉孔攻絲機

表2 沉孔、攻絲效率對比表

結(jié)束語

工裝夾具帶來的好處在鈑金制作中是顯而易見的，成熟的批量產(chǎn)品均需配備齊全的工裝夾具和檢具，工裝夾具現(xiàn)已成為工藝資料中不可或缺的一部分。因為它不僅增加了加工效率、提高了產(chǎn)品質(zhì)量，還為鈑金制作行業(yè)的發(fā)展指明了方向。