支架座焊接夾具設(shè)計

支架座焊接夾具設(shè)計,支架,焊接,夾具,設(shè)計 XX大學(xué)設(shè) 計 說 明 書題目： XX焊接件總成焊接夾具設(shè)計 專業(yè)： 班級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 年 月摘 要隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對焊接技術(shù)提出了多種多樣的要求。一方面由于工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展對焊接技術(shù)提出了高要求，另一方面由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又為焊接技術(shù)的進(jìn)步開拓了新的途徑。為適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)的需要，相信焊接技術(shù)必將得到更迅速的發(fā)展，并在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)展發(fā)揮出更重要的作用。另外我們也在不斷探索新的焊接方法，從以前的幾種焊接方法到現(xiàn)在的很多中，從最原始的手工電弧焊到現(xiàn)在的窄間隙埋弧焊、機器人焊接，從以前的焊工保護差到現(xiàn)在的焊工保護好，種種的種種都可以看出，我們國家在發(fā)展，我們的焊接技術(shù)同樣在發(fā)展，在不久的將來更高端的焊接技術(shù)將被發(fā)現(xiàn)，該焊接技術(shù)價廉、勞動強度小，焊出來的東西更好更完美。XX焊接件屬于支架類零件，不是傳動件，受力不高。根據(jù)Q235鋼選擇合適的成型工藝以及焊接方法、編制合理的工藝規(guī)程、選擇正確的裝配方法、對焊接缺陷的預(yù)測、危害分析以及找出相關(guān)的補救措施。關(guān)鍵詞：焊接工藝，焊接方法，焊接缺，焊接檢驗?zāi)?錄摘 要II目 錄III第1章 XX焊接件的制作工藝51.1 母材的選擇51.2各支撐件的制造61.2.1劃線61.2.2 號料61.2.3 下料61.3氣割71.4 鉆孔7第2章 XX焊接件的裝配工藝82.1坡口形式與焊接技術(shù)92.1.1 坡口形式92.1.2 坡口的加工方法92.2 焊接工藝路線單102.3焊接方法與設(shè)備112.3.1手工電弧焊112.3.2 CO2氣體保護焊122.3.3 MAG焊142.4 焊接接頭的常見缺陷與危害和補救措施16第3章 夾具的設(shè)計173.1 焊接夾具的作用173.2 夾具設(shè)計的要求173.3 選擇與設(shè)計焊接夾具類型的依據(jù)173.4 焊接夾具的使用18第4章 焊接檢驗204.1 焊接檢驗的作用204.2 焊接檢驗方法的確定204.3 超聲波檢驗的優(yōu)點204.4 采用超聲波探傷的方法及設(shè)備204.5 超聲波探傷的實施步驟20結(jié)束語22致謝23參考文獻(xiàn)2428第1章 XX焊接件的制作工藝1.1 母材的選擇根據(jù)XX焊接件的結(jié)構(gòu)強度要求及經(jīng)濟因素選擇母材Q235-A。查圖紙， 焊接零件使用的都是Q235A材料。Q235-A鋼的化學(xué)成分如表1-1 化學(xué)成分（%）CNaSi SPQ235A0.140.220.300.650.300.050 0.045 Q235-A鋼的力學(xué)性能如表1-2力學(xué)性能b/MPas/MPas（%）Q235-A 375460235 26Q235-A是一種低碳鋼，低碳鋼中含碳較低，含錳、硅又少，所以在通常情況下不會因焊接而引起嚴(yán)重的硬化組織和淬化組織，這種鋼材的塑性和沖擊韌性優(yōu)良，焊成的接頭塑性和沖擊韌性也很好，焊接時一般不需要預(yù)熱、控制層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，可以說整個焊接過程中不需要特殊的工藝措施，其焊接性優(yōu)良，可以采用各種焊接方法焊接。1.2各支撐件的制造1.2.1劃線劃線是根據(jù)設(shè)計圖樣上的圖形和尺寸，按1：1的比例在待下料的鋼材表面上劃出加工界限的過程。劃線是結(jié)構(gòu)制造中較為細(xì)致的工作，要求所劃的零件尺寸和形狀正確，并合理的使用鋼材。因此劃線前應(yīng)看圖樣，明確零件的尺寸、形狀和技術(shù)要求。対劃線的基本要求是線條清晰勻稱，定型、定位尺寸準(zhǔn)確。由于劃線的線條有一定寬度，一般要求精度達(dá)到0.25-0.5mm。應(yīng)當(dāng)注意，工件的加工精度不能完全由劃線確定，而應(yīng)該在加工過程中通過測量來保證把后板展開再按圖紙設(shè)計圖樣上的圖形和尺寸，按1:1的比例在待下料的鋼材上畫出加工界限，再經(jīng)過加工做出樣板，用樣品進(jìn)行劃線。1.2.2 號料在成批生產(chǎn)和重復(fù)次數(shù)較多時，為了提高生產(chǎn)率和節(jié)約原材料，一般先做成樣板，用樣板進(jìn)行劃線，即為號料。1、號料的方法號料的方法有很多，常用的有樣板號料和草圖號料。當(dāng)圖形比較復(fù)雜、曲線較多時，通常利用樣板號料以提高質(zhì)量和效率。而形狀比較規(guī)則的矩形板、肋板等，則按草圖號料或按號料卡片直接在鋼材上號料。2、樣板的分類樣板按其用途可分為劃線樣板和檢測樣板兩種。劃線樣板按其用途可分為展開樣板、劃孔樣板和切口樣板。3、號料的作用節(jié)約原材料提高生產(chǎn)率1.2.3 下料下料就是將毛坯或工件從原材料上分離下來的工序。常用的下料方法有鋸割、砂輪切割、剪切、沖裁和熱切割。我采取的下料方法為熱切割中的氧-乙炔氣體切割，所選用的設(shè)備是CG21520型搖臂式仿形氣割機，之所以選擇它是因為它的設(shè)備簡單，操作方便，生產(chǎn)效率高，切割質(zhì)量較好，成本低，可以切割厚度大形狀復(fù)雜的零件。采用氣割將母材按樣板切割成40x30的底板和100x50的橫板。圖1-1 CG2型搖臂式仿形氣割機1.3氣割氣割時，一般選切內(nèi)圓，然后再切外圓。切割時首先要在鋼板上割個孔，切割方法是先對鋼板進(jìn)行預(yù)熱，嘴頭要垂直于鋼板，至鋼板暗紅達(dá)到切割溫度時，將割嘴傾斜一些，便于氧化鐵渣的吹出，此時打開高壓氧將鐵渣吹出。開始切割時高壓氧不要開得太大，隨著割炬逐漸往后拖，將割嘴傾斜相反方向的熔化金屬吹出。當(dāng)氧化鐵渣的火花不再上飛時，說明正將鋼板切透。這時將嘴頭和鋼板垂直，割炬延內(nèi)圓線切割。為了保證切口質(zhì)量，切割速度不宜過快。 第2章 XX焊接件的裝配工藝裝配是將焊前加工好的零、部件，采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒?，按生產(chǎn)圖樣和技術(shù)要求連接成部件或整個產(chǎn)品的工藝過程。圖2-1 XX焊接件零件圖由XX焊接件零件圖可以看出XX焊接件是由3件零件組成，左板、右板、中間軸組成。焊接前要先進(jìn)行組裝，進(jìn)行裝配。 裝配工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或部件裝配工藝規(guī)程和操作方法等的工藝文件,是制訂裝配計劃和技術(shù)準(zhǔn)備,指導(dǎo)裝配工作和處理裝配工作問題的重要依據(jù)。它對保證裝配質(zhì)量,提高裝配生產(chǎn)效率,降低成本和減輕工人勞動強度等都有積極的作用。 制定裝配工藝規(guī)程的原則 1、保證產(chǎn)品質(zhì)量；延長產(chǎn)品的使用壽命 2、合理安排裝配順序和工序，盡量減少手工勞動量，滿足裝配周期的要求；提高裝配效率 3、盡量減少裝配占地面積，提高單位面積的生產(chǎn)率 4、盡量降低裝配成本。裝起來，并經(jīng)過調(diào)試、檢驗使之成為合格產(chǎn)品的過程 XX焊接件的裝配是指各零件間的裝配，即蓋板與軸承座之間的圓形直角焊縫，蓋板與肋板之間的直焊縫，軸承座與肋板之間的弧形直角焊縫裝配工藝。 1、蓋板座之間的圓形直角焊縫 2、蓋板與肋板之間的直角焊縫 3、座與肋板之間的弧形直角焊縫2.1坡口形式與焊接技術(shù)2.1.1 坡口形式坡口指的是為了保證焊接質(zhì)量,在焊接前對工件需要焊接處進(jìn)行的加工，可以氣割，也可以切削而成，一般為斜面，有時也為曲面。開坡口可保證電弧能深入焊縫根部，保證焊縫焊透，便于消除夾雜，獲得較好的焊縫成行，而且能調(diào)節(jié)母材和填充金屬的融合比例。在焊接時改變坡口的大小可以改變焊縫金屬的化學(xué)成分，因此，對焊接質(zhì)量有很大的影響。在保證焊接質(zhì)量的前提下坡口角度開的小點為好，這樣，可以減少工作量。坡口根據(jù)需要，有Y型坡口，型坡口，型坡口，型坡口等坡口形式，但大多要求保留一定的鈍邊。根據(jù)設(shè)計的需要，在焊件的待焊部位加工一定的幾何形狀的溝槽，即是坡口。手弧焊的坡口形式，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的形式、工件厚度、技術(shù)條件的要求而選擇。選擇坡口的形式時，在保證工件焊透的前提下，需考慮焊縫的融合比，坡口的形式是否容易加工，以及焊接生產(chǎn)率高低和和焊件變形大小等。手弧焊與氣體保護焊的坡口的基本形式如表2-1所示序號工件厚度（mm）坡口形式坡口尺寸（mm）13I形坡口b:0-1.523I形坡口 b:0-231.8 I形坡口 b:0-243I形坡口b:0-22.1.2 坡口的加工方法（1）刨削。有角度要求的坡口，可用刨床或刨邊機對鋼板邊緣做刨削。（2）車削。圓形工件或管子開坡口，可用車床或管子坡口機、電動車管機等將邊緣車削。（3）剪切。對I形接頭較薄的鋼板，用剪切機剪切。（4）氣割。它是應(yīng)用較多的坡口加工方法，可以得到直線形與曲線形任何角度的各種類型的坡口。但是，手工氣割焊件的尺寸和形狀精度較差，表面粗糙，需盡可能用半自動或自動化的切割方法。焊前的清理焊前，對熔化極惰性氣體保護焊應(yīng)嚴(yán)格清楚金屬表面的氧化膜、油脂和水分等贓物，所有方法因材質(zhì)不同而不同。機械清理對不銹鋼一般用紗布打磨清理，然后用丙酮或汽油去除油污。2.2 焊接工藝路線單表2-2工序號工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備及設(shè)備輔助材料0檢驗材料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量證書10劃線號料、劃線，按圖紙尺寸要求的尺寸在原材料上劃線20切割下料按劃線尺寸切割下出所有配件的坯料CG2型搖臂式仿形氣割機30刨邊按圖要求刨坡口、加工邊緣刨邊機40成形將已下料的鋼板卷制成所需板樣卷板機50裝配定位按零件圖樣進(jìn)行裝配并施定位焊，定位焊長度為5-8mm,間距為30-50mm焊機焊絲、焊條、保護氣體60預(yù)熱一般情況下不預(yù)熱，若在寒冷條件下，預(yù)熱至25070焊接將已裝配的焊件施連續(xù)焊焊機焊絲、焊條、保護氣體80檢驗檢測焊縫的密封性焊縫外觀合格，按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行超聲波探傷A型脈沖反射法探傷儀90焊后處理清除焊件上的所有焊渣角向打磨機100涂漆將規(guī)定的油漆涂于產(chǎn)品上110包裝2.3焊接方法與設(shè)備用于低碳鋼的焊接方法很多，如氧乙炔焊、手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護電弧焊、等離子弧焊、電渣焊、電阻焊、摩擦焊、熱劑焊、釬焊等，幾乎涉及所有的焊接方法。近年來，開發(fā)呢各種高效率、高質(zhì)量的焊接工藝和方法，如單面焊雙面成行，高效率鐵粉焊條和重力焊條電弧焊、氬弧焊封底-焊條電弧焊聯(lián)合實用法，采用燒結(jié)焊劑和快速焊劑的埋弧焊、窄間隙埋弧焊、藥芯焊絲氣體保護電弧焊、旋轉(zhuǎn)電弧加熱焊等。這些高效率、高質(zhì)量的焊接方法在低碳鋼結(jié)構(gòu)中獲的了日益廣泛的應(yīng)用，下面主要從經(jīng)濟效益、效率、設(shè)備復(fù)雜程度、操作方便等方面來選擇焊接方法：2.3.1手工電弧焊手工電弧焊的焊接參數(shù)包括焊條種類和牌號、焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度焊條電弧焊的優(yōu)點：（1）工藝靈活、適應(yīng)性強對于不同的焊接位置、接頭形式，只要焊條所能達(dá)到的任何位置，均能進(jìn)行方便的焊接。（2）應(yīng)用范圍廣 焊條電弧焊的焊條能夠與大多數(shù)金屬性能相匹配，因而接頭的性能可以達(dá)到被焊金屬的性能。（3）易于分散焊接應(yīng)力和控制焊接變形 由于焊接是局部的不均勻加熱，所以在焊接過程都存在著焊接應(yīng)力和變形。采用焊條電弧焊，可以通過改變焊接工藝，如采用跳焊、分段退焊、對稱焊等方法來減少變形和改善焊接應(yīng)力的分布。（4）設(shè)備簡單成本低 焊條電弧焊所用的設(shè)備結(jié)構(gòu)都比較簡單，維護保養(yǎng)也方便，設(shè)備輕便而且易于移動，且焊接中不需要輔助氣體保護，并具有較強的抗風(fēng)能力。投資少，成本相對較低。（1）焊條種類和牌號的選擇焊條的選擇因考慮焊縫金屬力學(xué)性能和化學(xué)成分，焊接構(gòu)件使用性能和工作條件，焊接結(jié)構(gòu)特點及受力條件以及施工條件和經(jīng)濟效益。低碳鋼Q235-A是一種普通結(jié)構(gòu)鋼，它要求焊縫金屬和母材等強度，而從使用性能和工作條件考慮，支架要承受動載荷和沖擊載荷，除強度要滿足外，還要保證焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性，所以要選抗裂性好、工藝性好的酸性焊條。焊條牌號等如表2-3牌號國標(biāo)藥皮類型焊接電流主要用途J422E4303鈦鈣型交直流焊接重要的低碳鋼結(jié)構(gòu)和同強度等級的低合金鋼（2）焊條直徑的選擇根據(jù)焊件厚度選擇焊條直徑，焊條直徑焊件厚度的關(guān)系如表2-4 焊件厚度/mm234-56-1213焊條直徑/mm23.23.2-44-54-16在板厚相同的條件下，平焊位置的焊接所選用的焊條直徑比其他位置大一些，立焊，橫焊和仰焊應(yīng)選用較細(xì)的焊條，一般不超過4.0mm。第一層焊道應(yīng)選用小直徑焊條焊接，以后各層可以根據(jù)焊件的厚度選用較大的焊條。T形接頭、搭接接頭都選用較大直徑的焊條。（3）焊接電流的選擇a根據(jù)焊條直徑選擇焊接電流。每種直徑的焊條都有合適的電流范圍。表2-5就是各種直徑焊條合適的焊接電流參考值焊條直徑/mm1.62.02.53.2456焊接電流/A25-4040-6550-80100-130160-210200-270260-300b根據(jù)焊接位置選擇焊接電流。平焊可選擇較大的電流焊接，橫焊、立焊、仰焊，其焊接電流較平焊位置小10%-20%。（4）電弧電壓的選擇 選擇電弧電壓，主要由電弧長度決定。電弧的長度一般等于焊條直徑的1/2倍至1倍，相應(yīng)的電弧電壓則為16-25v。酸性焊條弧長等于焊條直徑，堿性焊條弧長則為焊條直徑的1/2。2.3.2 CO2氣體保護焊 CO2氣體保護焊的特點 1.焊接成本低 CO2氣體來源廣、價格低廉，而且消耗的焊接電能少，所以CO2焊的成本低，僅為埋弧焊及電弧焊的30%-50%。 2.生產(chǎn)率高 由于CO2焊的焊接電流密度大，使焊縫厚度增加，焊絲的熔化率提高，熔敷速度加快；另外，焊絲又是連續(xù)送進(jìn)，且焊后沒有焊渣，特別是多層焊接時，節(jié)省了清潔時間。所以生產(chǎn)率比焊條電弧焊高1-4倍。 3.焊接變形和焊接應(yīng)力小 由于電弧熱量集中，焊件加熱面積小，同時CO2氣體具有較強的冷卻作用，因此，焊接應(yīng)力和變形小。 4.操作性能好，適用范圍廣 焊絲型號 送氣速度 電壓 送絲速度 ER49-1 6-12L/min 17-30V 1.5-9m.min-1=1.0-2.0mm 拉絲式 焊絲R=0.8mm 伸長長度8mm 短路過度=2.0-12 拉絲式 焊絲R=1.2mm 伸長長度12mm 短路過度焊接參數(shù)包括焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、電源極性、氣體流量、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴到焊件的距離。（1）焊絲直徑 焊絲型號：ER49-1 焊絲直徑一般根據(jù)焊件厚度、焊接空間位置及生產(chǎn)率的要求來選擇。當(dāng)焊接薄板或中厚板的立、橫、仰焊時，多采用直徑1.6mm以下的焊絲；在平焊位置焊接中厚板時，可以采用直徑1.2mm 以上的焊絲，焊絲直徑的選擇如表3-6：焊絲直徑/mm熔滴過渡形式焊件厚度/mm焊縫位置0.5-0.8短路過渡1.0-2.5全位置顆粒過渡2.5-4.0平焊1.0-1.4短路過渡2.0-8.0全位置顆粒過渡2.0-12.0平焊1.6顆粒過渡3.0-12.0全位置1.6顆粒過渡6.0平焊（2）焊接電流。它的大小主要由送絲速度決定，送絲速度越快，則焊接電流越大。電流為：60-250A（3）電弧電壓。短路過渡時，電弧電壓計算式如下： V=0.04I-16+20+/-2.0(A) 焊接電流和電弧電壓最佳配合值如表3-7 平焊 立焊 仰焊焊接電流（A）701301802201819.520181818電弧電壓（V）12017021026021.52324192122 （4）焊接速度。半自動焊時，熟練焊工的焊接速度為18-36m/h；自動焊時，焊接速度可高達(dá)150m/h。（5）焊絲伸出長度。焊絲伸出長度一般約為焊絲直徑的10倍，且隨焊接電流的增加而增加。（6）電源極性。焊接一般結(jié)構(gòu)用直流反極性。（7）氣體流量。CO2氣體流量因根據(jù)焊接電流、焊接速度、焊絲伸出長度及噴嘴直徑等選擇。在細(xì)絲CO2焊時，氣體流量約為8-15L/min,粗絲CO2焊時，氣體流量約為15-25L/min。（8）裝配間隙及坡口尺寸。由于CO2焊焊絲直徑比較細(xì)，電流密度大，電弧穿透力強，電弧熱量集中，對于8mm的焊件不開坡可焊透，對于必須開坡口的焊件，一般坡口角度可由焊條電弧焊的60左右減至30-40，鈍邊可相應(yīng)增大2-3mm，根部間隙可相應(yīng)減少1-2mm。（9）噴嘴到焊件的距離噴嘴與焊件間的距離應(yīng)根據(jù)焊接電流來選擇，如下圖 2.3.3 MAG焊MAG是熔化極活性氣體保護焊的簡稱，是采用在惰性氣體氬中加入少量的氧化性氣體（CO2、O2或其他混合氣體）的混合氣體作為保護氣體的一種熔化極氣體保護焊方法。MAG焊的特點1.MAG焊的熔池、熔滴溫度較高，電流密度大，焊縫厚度大，熔敷效率高，有利于提高焊接生產(chǎn)效率。2 . MAG焊具有一定的氧化性，克服了純氬保護時表面張力大、液態(tài)金屬黏稠、易咬邊及斑點漂移等問題。同時改善了焊縫成形，接頭力學(xué)性能好。3.MAG焊由于電弧溫度高，易于形成噴射過渡，其電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺減少，熔敷系數(shù)提高，節(jié)省焊接成本。MAG焊用的設(shè)備MAG焊的設(shè)備與CO2氣體保護焊的設(shè)備類似，它只是在CO2氣體保護系統(tǒng)中加入了氬氣源和氣體混合配比器。其型號為ZPG1500。 MAG焊設(shè)備由氬氣瓶、二氧化碳?xì)馄?、干燥器、送絲小車、焊接電源、混合氣體配比器、焊槍、減壓流量計等組成。MAG焊接參數(shù)的選擇MAG焊的工藝參數(shù)主要有焊絲的選擇、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源種類極性等。 1.焊絲的選擇 MAG焊時，由于保護氣體有一定的氧化性必須使用含有Si、Mn等脫氧元素的焊絲。又因為支架1的母材為低碳鋼，則選用ER491的焊絲，其直徑為1.2mm。2.焊接電流 焊接電流的大小應(yīng)根據(jù)工件的厚度、坡口形狀、所采用的焊絲直徑以及所需要的熔滴過渡形式來選擇，又支架1所用的材料厚度為8mm,所以焊接電流在200A左右。3.電弧電壓 電弧電壓的高低決定了電弧長短與熔滴的過渡形式。只有當(dāng)電弧電壓與焊接電流有機地匹配，才能獲得穩(wěn)定的焊接過程。當(dāng)電流與電弧電壓匹配良好時，電弧穩(wěn)定、飛濺少、聲音柔和，焊縫熔合情況良好。根據(jù)材料厚度等選定電弧電壓為23V左右。4.焊絲伸出長度 焊絲伸出長度一般為焊絲直徑的10倍左右，則伸出長度為10-15mm。5.氣體流量 流量太小，起不到保護作用；流量太大，由于紊流的產(chǎn)生，保護效果亦不好，而且氣體的消耗太大，成本升高。一般對1.2mm的焊絲，選擇氣體流量為15L/min左右。6.焊接速度 焊接過快可以產(chǎn)生很多缺陷，如未焊透、熔合情況不佳、焊道太薄、保護效果差、產(chǎn)生氣孔等；焊接速度太慢則又可能產(chǎn)生焊縫過熱、甚至燒穿、成形不良、生產(chǎn)率太低等。因此，焊接速度確定應(yīng)由操作者在綜合考慮板厚、電弧電壓及焊接電流、層次、坡口形狀及大小、熔合情況和施焊位置等因素來確定并時調(diào)整，選定焊接的速度為250mm/min左右。7.電源種類極性 為了減少飛濺，一般均采用直流反接性焊接，即焊件接負(fù)極，焊槍接正極。2.4 焊接接頭的常見缺陷與危害和補救措施常見的缺陷為氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。產(chǎn)生氣孔的原因是在焊前未烘干焊條、焊件表面污物清理不凈。產(chǎn)生為焊透未熔合的主要原因是電流過小、運條太快。夾渣是由于焊接電流過小、速度太快、清理不凈，致使渣或非金屬夾雜物來不及浮出而形成。分為點狀和條狀。裂紋可分為熱烈紋、冷裂紋和再熱裂紋等。熱裂紋是由于焊接工藝不當(dāng)在施焊時產(chǎn)生的。冷裂紋是焊接應(yīng)力過高焊條中含氫太高或焊件剛性差異過大造成的。再熱裂紋一般是再次加熱而產(chǎn)生的。 氣孔和夾雜是焊接生產(chǎn)中常遇到的典型焊接缺陷，它不僅削弱焊縫的有效工件斷面，同時也會帶來應(yīng)力集中，顯著降低焊縫金屬的強度和韌性，對動載強度和疲勞強度更為不利。在個別情況下，氣孔和夾雜會引起裂紋。裂紋的危害是可能導(dǎo)致破壞事故的發(fā)生，造成嚴(yán)重的事故性后果。未焊透、未熔合的危害是：未焊透和未熔合處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，使接頭力學(xué)性能下降。 為保證焊接結(jié)構(gòu)的性能與質(zhì)量，防止裂紋發(fā)生，改善焊接接頭的韌性、消除焊接應(yīng)力，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?。熱處理工藝可處于焊接工序之前或之后，主要包括預(yù)熱、后熱及焊后熱處理。 通過適當(dāng)?shù)臒崽幚?，可以充分發(fā)揮鋼材的潛力，顯著提高鋼的力學(xué)性能延長零件的壽命; 還可以消除鑄、鍛等熱加工工藝造成的各種缺陷為后續(xù)工序做好組織準(zhǔn)備。因此熱處理在機械制造中占有十分重要的地位.。第3章 夾具的設(shè)計3.1 焊接夾具的作用（1）提高了產(chǎn)品的裝配精度,優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。（2）采用焊裝夾具可以精確地對零件定位并牢固的夾緊，保證裝配件的相對位置，減少了由于人工劃線的誤差帶來的不準(zhǔn)確。同時焊裝夾具在焊裝過程中使零件的變形受到一定的限制，可以大大減少焊接變形，使焊后零件的結(jié)構(gòu)尺寸容易達(dá)到圖紙要求。（3）焊接時間短，能夠批量生產(chǎn)，減少加工費，降低產(chǎn)品成本。（4）采用了焊裝夾具，零件有定位元件定位，不用劃線，不用測量就能得到準(zhǔn)確的裝配位置，加快了裝配作業(yè)的進(jìn)程。另外在焊裝夾具上有擴力機構(gòu)牢固夾緊，可減輕工人的體力勞動，提高裝配效率。夾具可強行加固焊件或預(yù)先給于反變形，能控制和消除焊接變形，提高焊接質(zhì)量，減少或取消焊后校正變形或修補工藝殘缺的工序，使整個產(chǎn)品的生產(chǎn)品縮短。雖然制作焊裝夾具增加了產(chǎn)品的成本，但焊裝夾具的使用減少了焊接和裝配工時的消耗，提高了產(chǎn)量，易形成大批量生產(chǎn)，從而減少加工費，使產(chǎn)品總成本降低。增加了產(chǎn)品的均勻性，能得到具有互換性的產(chǎn)品。采用焊裝夾具后，由于保證了裝配精度，控制了焊接變形，使焊接質(zhì)量穩(wěn)定，所以可提高焊件的互換性能。減輕了工人勞動強度，使不熟練工人操作也成為可能。如果不使用夾具，在裝配定位焊時，要求工人在生產(chǎn)節(jié)拍時間內(nèi)劃線來保證裝配焊接零件的相互位置是不可能的。在焊接時，裝配鉗工要始終扶持住工件，保證焊接時的裝配精度。提高質(zhì)量方面，一個焊件在自由狀態(tài)下焊接，焊后一般都會發(fā)生變形，如果變形超出技術(shù)要求，就會影響到后面的裝配工作，或者影響到產(chǎn)品將來的工作性能。利用焊接夾具，可以精確地對焊件定位和牢靠的夾緊，焊接時，它的變形就受到限制擴大焊機的工作范圍，一臺效率高的埋弧自動焊機，如果沒有夾具配合使用，它只能焊接平焊位置的直線焊縫改善勞動條件，手工裝配的勞動強度大，焊接時靠人力去翻轉(zhuǎn)工件是不可能的，也不安全，而焊接夾具可以輕而易舉的做到3.2 夾具設(shè)計的要求 1.保證夾具有一定的使用壽命 2.夾具本身必須有良好的制造工藝性和較高的機械效率 3.夾具的設(shè)計應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，以提高夾具的可維護性 4. 夾具設(shè)計須使被裝配酌零件或部件獲得正確的位置和可靠的夾緊，并且在焊接時它能夠防止焊件產(chǎn)生變形 5.夾具工藝性能應(yīng)優(yōu)良，零部件裝配要容易，取出要方便 6.夾緊單元要靈活、可靠、拆卸方便，夾緊力適中，夾緊應(yīng)一次到位，不能碰傷及損壞零部件 7.夾具結(jié)構(gòu)合理，工人操作方便、安全，有足夠的操作空間及良好的視野3.2.1焊裝夾具的功用（1）在汽車XX焊接件過程中定位夾緊，保證XX焊接件零件之間正確的裝配關(guān)系，同時保證XX焊接件質(zhì)量及焊接過程順利采用焊裝夾具可以精確地對零件進(jìn)行定位并牢固的夾緊，保證裝配件的相對位置，減少了由于人工劃線的誤差帶來的定位不精確。同時焊裝夾具在焊接過程中使零件的變形受到一定的限制，可以大大減少焊接變形，使焊后零件的結(jié)構(gòu)尺寸容易達(dá)到圖紙要求。（2）縮短焊裝時間，能夠批量生產(chǎn)，減少加工費，降低產(chǎn)品成本采用了焊接夾具，零件由定位元件定位，不用劃線，不用測量就能得到準(zhǔn)確的裝配位置，加快了裝配作業(yè)的進(jìn)程。另外在焊裝夾具上備有擴力機構(gòu)牢固夾緊，可減輕工人的體力勞動，提高裝配效率，夾具可強行夾固焊件或預(yù)先給予反變形，能控制和消除焊接變形，提高焊接質(zhì)量，減少或取消焊后矯正變形或修補工藝缺陷的工序，使整個產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短。雖然制作焊裝夾具增加了產(chǎn)品成本，但焊裝夾具的使用減少了裝配和焊接工時的消耗，提高了產(chǎn)量，易形成大批量生產(chǎn)，從而減少加工費用，使產(chǎn)品總成本降低。（3）增加了產(chǎn)品的均勻性，能得到具有互換性的產(chǎn)品采用焊裝夾具后，由于保證了裝配精度，控制了焊接變形，使焊接質(zhì)量穩(wěn)定，所以可提高焊件的互換性能。（4）減輕了工人勞動強度，使不熟練工人操作也成為可能如果不使用夾具，在裝配定位焊接時，要求工人在生產(chǎn)節(jié)拍時間內(nèi)劃線來保證裝配焊接零件的相互位置是不可能的。在焊接時，裝配鉗工要始終扶持住工件，保證其位置在焊接過程中不發(fā)生變動，這項工作也非常困難和疲勞。焊裝夾具的使用降低了對工人的技術(shù)要求，也減少了工人的勞動強度。3.2.2焊裝夾具設(shè)計原則（1）焊裝夾具必須保證焊件焊后能獲得正確的幾何形狀和尺寸，尤其是保證XX焊接件上門窗等孔洞的尺寸和形狀。在裝配時，夾具必須使被裝配的元件獲得正確的位置和可靠和夾緊，并且在焊接時能阻止焊件產(chǎn)生變形。（2）焊裝夾具應(yīng)動作迅速，操作方便。操作位置要處于工人容易接近最宜操作的部位。特別是手動夾具，其操作力不能過大，操作頻率不能過高，操作高度應(yīng)設(shè)計在工人最易用力的部位。當(dāng)夾具處于夾緊狀態(tài)時，應(yīng)能自鎖。（3）焊裝夾具的設(shè)置應(yīng)便于施工，有足夠的裝配焊接空間，不能影響間接操作和焊工觀察，不妨礙焊件的裝卸。所有的定位元件和夾緊機構(gòu)應(yīng)與焊點保持適當(dāng)距離，或布置在焊件的下方或側(cè)面。夾緊機構(gòu)的執(zhí)行元件應(yīng)能夠或轉(zhuǎn)位。（4）夾緊可靠，剛性適當(dāng)。夾緊時不破壞焊件的定位位置和幾何形狀，以及焊件的表面質(zhì)量。夾緊力適當(dāng)，使夾緊后既不使焊件松動滑移，又不使焊件的拘束過大而產(chǎn)生較大的應(yīng)力。（5）為了保證使用安全，應(yīng)設(shè)置必要的安全互鎖保護裝置。（6）用于大型零件焊接的夾具，要有足夠的強度和剛度，特別是夾具的剛度，對結(jié)構(gòu)的形狀精度尺寸精度影響較大。（7）在同一個夾具上，定位元件和夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式不宜過多，并且盡量只選用一種動力源。（8）焊裝夾具本身應(yīng)具有較好的制造工藝性和較高的機械效率，盡量使制作時投資少成本低。 （9）盡量選用已通用化標(biāo)準(zhǔn)化的夾緊機構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)零部件來設(shè)計制造焊裝夾具。上述這些原則是設(shè)計XX焊接件焊裝夾具時所必須考慮的，但具體到焊裝夾具的結(jié)構(gòu)上卻是差異甚大，有的焊裝夾具只有一個簡單的框架，有的則相當(dāng)復(fù)雜。一般來說，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)批量的大小和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點并結(jié)合本廠的生產(chǎn)條件來選擇焊裝夾具的類型，設(shè)計夾具。3.3 選擇與設(shè)計焊接夾具類型的依據(jù)1.夾具的可靠性2.對焊件的適用性3.焊接方法對夾具的特殊要求4.安裝、調(diào)試、維護的可行性5.盡量選用已通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的夾具3.4 焊接夾具的使用 XX焊接件的焊接夾具有1個。1.工件在夾具上要裝夾牢靠，角焊縫，應(yīng)保證其的垂直度2.焊接未完成時，一般不允許拆除夾具，以防焊件產(chǎn)生變形，影響裝配精度3.當(dāng)多人同時操作時，應(yīng)注意操作安全4.焊件在夾具上要夾緊，牢靠，不能有松動。夾具裝配圖主視圖夾具裝配圖俯視圖夾具裝配圖左視D-D圖夾具裝配圖左視A-A圖材料明細(xì)表3.5 主要零件設(shè)計的說明1、夾具體綜合考慮結(jié)構(gòu)的合理性、工藝性、經(jīng)濟型、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等，夾具體制作材料選用鑄鐵，毛坯制造方法為鑄造夾具體；考慮到定位的精確度，要求定位器和螺旋夾緊器的螺孔在裝配時要與夾具體配作。2、手動螺旋夾緊器 手動螺旋夾緊器選用Q235鋼，螺旋夾緊器件主體各部分通過焊接的方式連接在一起；焊接時，應(yīng)先夾緊各部分元件，防止焊接時產(chǎn)生焊接變形。并且要求XX焊接件螺孔應(yīng)與夾具體配作，螺旋夾緊器在夾緊狀態(tài)時應(yīng)有自鎖性能。手動螺旋夾緊器的工作過程：夾緊器底部用螺栓固定在夾具體上，工件定位好后，轉(zhuǎn)動螺旋裝置，螺桿向前移動夾緊工件；螺桿端部有可以相對轉(zhuǎn)動的底靴，它用于增加制品的受壓面積，減小螺桿與制品間的摩擦力，以及防止螺桿壓在與軸線不垂直的表面上時螺桿可能出現(xiàn)的彎曲；各螺桿中心線應(yīng)與主板縱向中心線垂直相交，以保證夾緊精度。3、擋板 擋板選用Q235鋼制造，毛坯制造方法選用鑄造毛坯，成型性好，加工方便。擋板螺孔也應(yīng)與夾具體配作，裝配時通過螺栓固定在夾具體上。4、反變形裝置 反變形裝置采用Q235鋼。考慮到整體難于直接生產(chǎn)，所以反變形裝置彎曲部分與整體連接時采用型鋼拼焊，焊接時，先點固焊，再用支撐釘支撐彎曲部分，防止焊接變形，最后完成全部焊接。反變形裝置內(nèi)部間隙應(yīng)比工件厚度大，以便于工件插入，間隙部分通過打入銷釘固定加緊。5、墊板 墊板材料選用鑄鐵，制造方法為鑄造，成型后表面打磨平整。6、銷釘 銷釘45鋼制作，采用火焰表面淬火處理，以提高耐磨度。7、螺栓 螺栓選用材料45鋼的標(biāo)準(zhǔn)件，螺栓連接時通過開口墊圈使應(yīng)力均勻分布。3.6裝焊夾具使用說明1、夾具的操作步驟：（1）焊接前，先為兩塊肋板安裝反變形裝置，在夾具體上裝上定位的擋板、墊板和螺旋夾緊器，然后分別放上肋板和筋板，調(diào)整好位置，用螺旋夾緊器將其固定夾緊。（2）在第一面焊縫焊接好后，松開螺旋夾緊器，翻轉(zhuǎn)工件并調(diào)整好位置，再用螺旋夾緊器夾緊工件，焊接另一面焊縫。（3）當(dāng)所有焊縫焊接好后，松開螺旋夾緊器，取出工件和反變形裝置，拆卸下固定在夾具體上的擋板和螺旋夾緊器，然后去除反變形裝置，取出成型工件。2、夾具的結(jié)構(gòu)特點：（1）操作方便，工件易于裝卸；（2）該夾具結(jié)構(gòu)簡單，容易生產(chǎn)制造；（2）該夾具能夠有效地夾緊工件和控制工件的反變形，使工件據(jù)有良好的成型性。3、夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護（1）使用前對限位尺寸檢查是否還保持正確位置；（2）使用后需要涂防銹油。第4章 焊接檢驗4.1 焊接檢驗的作用為了確保焊接結(jié)構(gòu)的完整性、可靠性、安全性和使用性。焊接檢測在生產(chǎn)中具有保證生產(chǎn)正常進(jìn)行的職能，既有預(yù)防焊接缺陷的職能，具有提供質(zhì)量管理信息的職能。4.2 焊接檢驗方法的確定支架1焊接的焊縫大多為直焊縫和角焊縫，首先采用最為簡單方便的外觀檢測，其次超聲波探傷靈敏度高、設(shè)備輕巧、操作方便、探測速度快、成本低、對人體無害，是之為第二選擇，因此選擇的焊接檢驗方法首選外觀檢測，次選超聲波探傷檢驗。4.3 超聲波檢驗的優(yōu)點作用與材料的超聲強度足夠低，最大作用應(yīng)力遠(yuǎn)低于彈性極限可用于金屬、非金屬、復(fù)合材料制件的無損評價對確定內(nèi)部缺陷的大小、位置、取向、埋深、性質(zhì)等參量較之其他無損方法有綜合優(yōu)勢僅需從一側(cè)接近焊件設(shè)備輕便，對人體及環(huán)境無害，可作現(xiàn)場檢驗所用參數(shù)設(shè)置及有關(guān)波形均可存儲供以后調(diào)用4.4 采用超聲波探傷的方法及設(shè)備超聲波探傷的方法：直接接觸法射線探傷的設(shè)備：A型脈沖反射法探傷儀;其操作方便、探傷圖形簡單、判斷容易且探傷靈敏度高4.5 超聲波探傷的實施步驟 1.對焊縫外觀和尺寸進(jìn)行檢測 2.超聲波探傷檢驗等級的確定 3.超聲波探傷面及探傷方法的確定4.探頭的選擇。探頭的選擇包括探頭形式的選擇、晶片尺寸的選擇、頻率的選擇以及探頭角度或K值的選擇。對支架焊縫的檢驗，采用頻率為2-2.5MHz、小晶片、大K值的斜探頭。5.超聲波探傷儀的調(diào)節(jié)探傷范圍和掃描速度的調(diào)節(jié)探傷靈敏度的調(diào)節(jié)現(xiàn)場粗探傷以發(fā)現(xiàn)缺陷為主要目的，包括探測縱向、橫向缺陷和其他取向缺陷，以及鑒別假信號等現(xiàn)場精探傷針對粗探傷中發(fā)現(xiàn)的缺陷，進(jìn)一步確切的測定缺陷的有關(guān)參數(shù)評定焊接缺陷探傷記錄和報告。結(jié)束語本次設(shè)計主要學(xué)習(xí)了總成裝焊夾具設(shè)計過程中的設(shè)計方法、流程及關(guān)鍵技術(shù)，對夾具設(shè)計有了一定的接觸與認(rèn)識，也了解到了汽車生產(chǎn)的工藝過程，設(shè)計的準(zhǔn)則和夾具的柔性化的綜合運用，受益匪淺。通過畢業(yè)設(shè)計，使自己對學(xué)習(xí)的各門課程有了進(jìn)一步的理解，知識得到了系統(tǒng)化，同時自己在這次畢業(yè)設(shè)計中，學(xué)習(xí)到了焊接夾具的設(shè)計知識，但在基礎(chǔ)環(huán)節(jié)上存在許多不足之處，還需要不斷學(xué)習(xí)和完善，以適應(yīng)學(xué)習(xí)和應(yīng)用的緊密結(jié)合。特別是，在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)使零部件相對于整體結(jié)構(gòu)更趨于優(yōu)化和實用?？傊ㄟ^這次畢業(yè)設(shè)計到現(xiàn)場調(diào)察研究，收集資料，閱讀文獻(xiàn)，設(shè)計方案，分析比較，在綜合能力上得到了訓(xùn)練，我覺得是對個人綜合能力的培養(yǎng)，這對今后的工作和學(xué)習(xí)積累了寶貴的經(jīng)驗。致謝畢業(yè)設(shè)計是將大學(xué)所學(xué)的知識融合在一起，綜合運用所有的相關(guān)專業(yè)知識，是課本知識在實際中的應(yīng)用。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我的專業(yè)知識在原有的基礎(chǔ)上得到更加的鞏固和提高，這離不開老師和同學(xué)們的幫助。本設(shè)計分析是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析的過程中，尹長城老師給了我很大的鼓勵，在設(shè)計分析中引導(dǎo)我去思考了更多的設(shè)計思路，增強了我的學(xué)習(xí)能力，與我們一起討論問題，使我對分析有了更清晰明確的認(rèn)識，使我受益非淺。畢業(yè)設(shè)計是我們專業(yè)知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程。“千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古言的真正含義。我今天認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。說實話，畢業(yè)設(shè)計真是有點累。然而一著手清理自己的設(shè)計結(jié)果，仔細(xì)回味畢業(yè)設(shè)計的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學(xué)會走完的第一部，是我人生中的一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許多。通過畢業(yè)設(shè)計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心、細(xì)致。課程設(shè)計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂；有時應(yīng)為不小心計算出錯，只能毫不留情地重做。但一想起老師平時多耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任，想到世界上因為某些細(xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。經(jīng)歷了畢業(yè)設(shè)計，使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的貧乏，自己綜合運用所學(xué)專業(yè)知識的能力是如此的不足，幾年來學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真的有點心急了。由于畢業(yè)時間的倉促，很多本來應(yīng)該弄懂弄透的地方都沒有時間去細(xì)細(xì)追究來源，比如網(wǎng)格劃分的控制、坐標(biāo)系的理解、求解器的選擇等，這使我明白了大學(xué)里學(xué)的只是一個大體上的方向，離實際應(yīng)用還有太遠(yuǎn)的距離。但我相信方向才是最重要的，因為方向確定了，就會用最少的精力做好事情，這對于我以后的工作至關(guān)重要。因為在實際生產(chǎn)生活中，要從事的工種是千差萬別的，只有從中找到自己最拿手，最有發(fā)展前途的崗位，個人才有更多的熱情，也最可能在自己的崗位做出一些貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)【1】焊接方法與設(shè)備，邱葭菲，化學(xué)工業(yè)出版社，2008.10【2】金屬熔焊原理馬文妹、白鳳臣，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007.8【3】弧焊電源任廷春，機械工業(yè)出版社，2000.10【4】金屬材料焊接，張連生，機械工業(yè)出版社，2004.7【5】焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)，李莉，機械工業(yè)出版社，2008.3【6】焊接生產(chǎn)管理與檢測，戴建樹，機械工業(yè)出版社，2007.2【7】焊接操作技巧與禁忌徐佩蘭、石學(xué)軍，機械工業(yè)出版社，2008.5【8】焊接材料的選用李亞江，化學(xué)工業(yè)出版社 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