探討先進焊接工裝夾具在機械裝備制造中的運用

顏廷立

（沂南縣經濟貿易和信息化局，山東 臨沂 276300）

探討先進焊接工裝夾具在機械裝備制造中的運用

顏廷立

（沂南縣經濟貿易和信息化局，山東 臨沂 276300）

隨著焊接技術的不斷發展和進步，現代焊接技術在機械裝備制造業中得到了越來越廣泛的應用，焊接工裝夾具在具體的使用不僅可以保證產品制造精準度，同時還能提升勞動生產率，有效的減少工人勞動強度。因此，本文從焊接工裝夾具的作用以及在機械裝備制造中的有效應用展開系統性研究。

焊接工裝夾具；機械裝備制造；有效應用

0 引言

隨著現代社會焊機技術的不斷革新，焊接工藝作為一種現代工藝，憑借自身高效、便利等優勢，成為機械裝備制造業發展的重要技術，在提高零部件焊接質量及效率、降低生產成本等方面發揮著不容忽視的作用。因此，焊接工裝夾具憑借著在技術、生產等多個層面具有的突出優勢，成為了制造業中不可或缺的重要組成部分。

1 焊接工裝夾具在制造生產中的作用

1.1 保證焊接質量

現階段，相關領域對各類機械設備需求量越來越大，為機械制造領域帶來了諸多發展機遇。傳統工作中，我們能夠發現焊接質量不符合要求的情況，如變形、應力不足等。究其根本是受到焊件過熱或者過冷所致，導致機械構件無法達到預期的要求。而隨著焊接技術的發展及普及，焊接工裝夾具成為焊接工人工作不可缺少的一項工具，其不但能夠確保零件位置的精準性，避免焊件形變等問題，且能夠提高焊接有效性，兼顧質量與效率雙重目標。在此基礎上，我們避免由于焊接質量不過關造成的產品報廢，在很大程度上提高了機械制造企業經濟效益。因此在日后工作中，焊接人員應采用焊接工裝夾具，嚴格按照圖紙開展焊接工作，通過鎖緊裝置實現對變形方向及應力的有效控制，滿足后續工作的需求。不但突出，在焊接后，針對局部應力，焊接人員還可以在工裝上進行敲擊處理，確保焊接完整度。采用該工具，實現了對傳統焊接工藝的優化，為機械制造企業現代化改革奠定了堅實的技術基礎［1］。

1.2 優化現有資源

現階段，受到焊接技術的限制，焊接工藝在實際工作中的落實主要由準備、焊接等環節構成。通常來說，焊接結構件定位等工序僅是制造生產的一小部分，占比較小，對人力資源消耗較小，而準備及善后等工作對于勞動力消耗非常大，占比非常大，需要消耗大量資源。而采用焊接工裝夾具，能夠促使焊接工作組隊等工作全部交由一人完成，解放了大量勞動力。因此，在焊接過程中如果采用高效率的焊接工裝夾具就可以簡化每一次的定位、固定工作，實現對整個焊接流程的壓縮，實現對現有各項資源的優化和重組，形成新的生產格局。不僅如此，焊接工裝夾具的使用最直接的表現就是為企業創造了更大的經濟效益。

2 焊接工裝夾具在機械裝備制造中的應用

2.1 機械裝備制造中焊接組合夾具的應用

從世界范圍內來看，一些優秀的機械制造企業已經積極引入了先進的焊接技術，在一定程度上提升了本企業綜合實力。一般來說，很多大型機械裝備單獨構件焊接難度較大，因此主要采取單獨焊接方式。此時焊接組合夾具的重要性就越發明顯。只要在機械裝備制造中得到較好的運用，使焊接起來的零部件依舊可以保持著很好的物理機械性能，這就推動了先進焊接工裝夾具在這些機械工程裝備制造業中得到了廣泛的運用。目前我國的機械制造業中，大部分機械裝備生產僅限于中小規模的成產，并不適合用在高強度的生產系統中，因此，焊接組合夾具的優勢在工程制造的生產中可以充分的發揮出來［2］。例如：在享譽全球的機械裝備公司——卡特彼勒公司，在焊接操作中大量的應用了Bluco的焊接組合夾具系統，以此來完成大型零部件的生產制造。與此同時，該公司內部許多大型零部件的焊接生產制造工藝包含了兩大部分：一是焊接機械人的自動焊接。這種焊接配置裝置主要結合了中小型生產規模形式的特征，具有一定的實用性與科學性。二是手工焊接法。既是Tack Welding。在焊接組合夾具使用過程中，運用好模塊化焊接組合夾具的相關配置，可以實現質量、效率和成本相互平衡的局面，以此來確保焊接技術工作能夠保質保量的完成。

2.2 計算機輔助技術在焊接工裝夾具設計中的應用

隨著信息技術的逐步發展，計算機輔助設計在各個領域中得到廣泛的發展和應用，夾具設計方面的工作還有待實際考量，其中重要原因是焊接夾具設計建立在傳統焊接基礎之上，總結傳統焊接技術經驗，融合現代技術，以此來提升技術水平，本質上是一個經驗積累的過程。因此很多復雜零部件的焊接，還需要專業經驗豐富的工程師承擔工作。因此企業在日常生產工作中，還需要加強經驗的積累，采取先進夾具設計，對制造要點給予更多關注。運用計算機的三維CΑD系統，可以快速的進行相應組合夾具的設計與安裝，還能使設計方案更加的優化，在具體的操作中模仿出仿真機械工具的加工流程，從而才能設計出更為科學、精準的夾具設備［3］。例如：美國伍斯特理工學院的教授曾與卡特彼勒公司相關聯合，深入的研究了計算機輔助焊接夾具設計的先關工作，從而推出了極為有效的計算機輔助夾具設計系統，這一系統的主要功能有以下幾點：1.能夠利用焊接技術特征以及相應的焊接工藝方案對裝夾定位技術進行深入的解析。2.能夠充分的利用組合夾具部件裝配，實施自動化裝夾定位。3.協助設計師檢查設計方案的具體內容，以此來提升方案的可靠性。4.對設計方案實施一體化模擬解析模式，便于日后相關工作的順利展開。5.能夠自動保存裝夾設計的相關有效數據信息。6.在具體使用中，操作人員可以提前實現制定的功能輸入，如裝夾方案模擬、動態過程輸入等。

3 結論

綜上所述，現代焊接技術的推廣，為我國，甚至世界機械制造領域帶來了巨大的支持。因此企業在生產制造中，相關技術人員必須要牢牢地掌握焊接工裝夾具的實際應用方法，積極引入現代焊接技術，結合本企業特點及實際情況，制定針對性焊接流程，不斷提升自身綜合實力，從而促進機械制造企業又好又快發展。

［1］孫國楠.焊接工裝夾具在機械裝備制造業中的發展與應用［J］.科技與企業，2014（16）∶376.

［2］余建軍，任治軍，王輝.先進焊接工裝夾具及其在機械裝備制造業中的應用［J］.機床與液壓，2011（12）∶115-121.

［3］朱杰輝.機械裝備制造業中焊接工裝夾具的運用分析［J］.山東工業技術，2016（10）∶21.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.255

顏廷立，男，山東臨沂人，本科，助理工程師，研究方向：機械工程。