簡易焊接工位操作架設計與制作

魯海龍

摘 要：文章主要針對焊接實訓、培訓、技能大賽中使用的焊接工位操作架進行改進，簡化結構、便于自行制作、成本較低，在實際使用中獲得較好的效果。

關鍵詞：焊接；工位；設計

前言

焊接工位操作架是焊工進行焊接實際操作訓練的基礎平臺，同時在實際生產中起到輔助工裝夾具的作用，有利于焊接操作的平穩性和減輕勞動強度。根據國家職業標準對焊接培訓及焊工大賽考核項目規定，配備的焊接工位操作架主要功能有板的四個位置（平焊、立焊、橫焊、仰焊），管的三個位置（垂直、水平和斜45°位置的焊接）。目前，焊接工位操作平臺和支架種類形式各樣，完成的功能有許多差異，但是大體上都能完成板、管的幾種焊接位置的焊接功能，但是普遍存在的問題是固定結構、所占空間位置較大，而且功能單一、重量較重、移動不便、價格較貴、性價比不高，制造工序繁瑣，不利于自行制作。

1 焊接工位操作架結構設計

焊接工位操作架的主要功能是板、管的焊接位置固定以及障礙焊夾具的安裝，結構設計時充分考慮板的四個位置和管的三個位置的固定與可靠性，結合焊工身高操作位置合適，移動方便等特點設計焊接工位操作架。

2 結構特點

2.1 穩定性、可靠性

結構的穩定性主要取決于底座平板面積，面積小就會使整體重心上移，根基不牢固容易側翻；底座平板面積太大，結構穩定但是浪費材料，所以在設計時充分考慮結構的比例，在高度升降、調整橫梁長度、裝夾焊件過程中，保證重心越低越好。

2.2 拆卸方便，便于移動與放置

結構中固定板與支管、45°斜管與豎套管、短管與平板、平板與角鋼連接為焊接方式外，其余部分均能拆卸，如萬向輪與底座、底座與套管、夾具與橫梁、橫套與支管連接方式均為螺紋連接。此外底座安裝上萬向輪后可隨意移動和固定，現市面上出售的萬向輪均帶有卡死裝置，如需固定時隨時固定。總體看來這種焊接工位操作架設計的每個部分基本都能拆解，需要進行某以位置焊接時，選好需要組裝的部件，然后組對，鎖緊即可使用，不必全部組裝，使整個結構簡化、重量變輕、移動方便；不需要使用焊接工位操作架時，可全部拆卸、分解，歸類堆放，節約空間。

2.3 便于制作

本結構中主要就是管、板構件，結構簡單、緊湊，除部分結構需要焊接外，其余部分均為機械加工，而且主要是螺紋加工。此外，結構中使用的管材就兩種管徑，板材厚度一致，所以整體加工工藝很少，而且精度要求不高，容易制作。

2.4 成本低、性價比高

本結構中使用的材料均為低碳鋼，如20號鋼、Q235等都是市面上價格較低的材料，并且此類鋼材機械加工性能較好，使用過程中表面不需要處理，就能滿足使用要求，從制造成本來看是價格較低的制作。與市面出售的工位架相比自行制作的成本為市面銷售價格三分之一左右，而功能基本與市面出售的工位架相同，或者功能多于市面的工位架，性價比較高。

3 焊接工位操作架的制作

本結構制作工藝比較簡單，基本步驟為選擇合理整體結構尺寸，然后下料、機械加工、焊接、組裝，如需外觀好看可進行涂裝，實際使用過程中涂漆會磨損掉，只追求實用效果可不進行涂漆。

3.1 主要結構尺寸確定

結合焊接工作位置、一般人的身高、結構的穩定性、使用單位的要求等因素確定主要結構尺寸，但需要注意旋柄位置的確定，旋柄是擰緊支管、夾具的主要部分，靠旋柄上的螺紋與管壁孔內螺紋之間的摩擦力鎖緊，旋柄位置取決于管壁孔的位置，距離端部太近容易損壞，太遠又不合理，所以建議旋柄距管端部20-30mm左右。

對于本結構使用的管材簡易直徑在60mm以內，套類、插入管類尺寸相差不要太大，也就是套管內徑與插入管外徑有3-5mm間隙即可，不僅使結構緊湊、穩定，而且有較好的間隙配合，便于靈活拆卸和歸類放置。

按照培訓和教學使用標準板類、管類長度可選擇如下參數，套管長度：300-500mm；支管長度：700-1000mm；斜45°管長度：200mm左右。底座用板：正方形，邊長400-500mm、厚度8-12mm均可，太薄穩定性差；平板用板：邊長400-500mm、厚6-8mm。以上參數均可選擇，也可自行設計，但注意不要產生側翻。

3.2 下料

管類下料基本采用無齒鋸下料，板類下料可選擇氣割、等離子切割、剪板機等下料方式均可，注意尺寸偏差不要太大。機械加工螺紋與焊接這里不詳細敘述。

4 使用效果

由于本結構的各部分零部件均可拆卸，所以組裝常用幾個焊接位置比較容易。從使用效果來看，學生和企業培訓學員比較認可這種焊接工位操作架，穩定、牢固，高度可調，使用比較方便，經久耐用、不易損壞、成本較低，所以在很多培訓中心均采用這類結構，另外中油企業技能大賽中也使用這種焊接工位操作架，得到使用者充分的肯定。

5 存在不足

（1）氬弧焊接有色金屬及易氧化金屬時，需要氣體保護，保護裝置沒有考慮全面，制作較難；（2）其他焊接位置沒有考慮，還需進一步改進；（3）障礙焊的輔助裝置設計不全，不能完成全套輔助裝備。

參考文獻

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